JP3564926B2

JP3564926B2 - Extrusion die, extrusion molding method, and film production method

Info

Publication number: JP3564926B2
Application number: JP07199597A
Authority: JP
Inventors: 正治遠山; 洋川竹; 裕司吉村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JPH10264229A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂の押出成形用ダイおよびこのダイを用いた押出成形方法に関し、さらに詳しくは高品質の成形品を安定に生産する押出成形用ダイおよびこのダイを用いた押出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂を溶融してシート状に押出成形する場合にはダイを用いている。このダイの材質としては、従来Ｓ４５Ｃ、ＳＳ４００等の鉄を主成分とする材料が用いられていたが、近年、熱可塑性樹脂の流路に腐食が生じるために、防錆作用のあるＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ６３０が用いられるようになってきた。
【０００３】
しかし、これらの材質からなるダイを用いて押出成形を行った場合、「目やに」と呼ばれる品質欠点が発生することが多い。これは大気開放面に熱可塑性樹脂の劣化物や添加剤の一部、あるいはその酸化物、分解物等が「目やに」のように付着し、シート成形中の大気開放面に蓄積し、さらに熱劣化し、この付着物がダイから押し出されるシート状物と接触して、シート状物の表面に、凸型、または凹型のすじを付ける現象である。この「目やに」の発生初期の段階では、「目やに」自身がシート状物の表面に凹型のすじを入れる傾向にある。この「目やに」が発達すると、逆に「目やに」が核となって、その隣の熱可塑性樹脂が引き込まれて凸型のすじとなる傾向にある。
【０００４】
この「目やに」の防止対策として、特公平４−５５３６９号公報では、プラスチックが付着しにくいジルコニア焼結体をダイ材料として用いる方法が提案されいてる。しかし、セラミックスは一般に硬度は高いが、靭性に乏しく、衝撃を受けると欠けやすい欠点があり、長期間使用しているとリップ先端に欠けが生じ、使用できなくなるという問題点がある。
【０００５】
また、特開平６−３１５９６６号公報では、ダイリツプの溶融樹脂が接する内面、および該内面に隣接する外面、およびこれらの両面によって形成される稜線部の硬度がＨＲＣ４５以上であるダイを提案している。この提案では「目やに」除去のため、ダイ清掃によってシートを破る必要があり、生産性を低下させる問題がある。
【０００６】
また、特開平２−２６１６２２号公報では、樹脂流路の面の平面部の綾線部側の端部からリップ外面の延長面までの寸法と、リップ外面の平面部の綾線部側の端部から樹脂流路側の面の延長面までの寸法とがともに０．００５〜０．１ｍｍであることが提案されている。この提案は言い換えると、図２に示すリップ先端７のＲを０．００５〜０．１ｍｍにすることを意味する。しかしながら、本発明者らのテストによれば、単にＲをつけただけでは、本発明の目的とする、充分な「目やに」の発生防止効果や、口金清掃回数の減少をはかることができなかった。
【０００７】
また、特開平４−２０１２２７号公報等では、０．３〜５μｍの厚さのチッ化物系または炭化物系セラミックスで被覆したダイが提案されている。しかしながら、本発明者らのテストによれば、単にチッ化物系または炭化物系セラミックスで被覆しただけでは、本発明の目的とする、充分な「目やに」の発生防止効果や、口金清掃回数の減少をはかることができなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ダイの押出面に付着する「目やに」を大幅に軽減でき、しかも「目やに」をかき取るためのリップ清掃回数が減少し、ダイに傷を付けることがなく、長期にわたって良好な製品を生産できる押出成形用ダイおよびこのダイを用いた押出成形方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成を採用する。
【００１０】
すなわち、本発明の押出成形用ダイは、ダイリップの溶融熱可塑性樹脂が接する接液面、および前記接液面に隣接する大気に開放されている大気開放面を有する一対のリップがリップ間隙を形成し、熱可塑性樹脂を押し出す押出成形用ダイにおいて、前記大気開放面の表面粗さとしてＪＩＳＢ０６０１（１９９４）における最大高さ（Ｒｙｂ）が前記接液面の表面粗さの最大高さ（Ｒｙａ）よりも大きいこと、または前記大気開放面の表面粗さの算術平均粗さ（Ｒａｂ）が前記接液面の表面粗さの算術平均粗さ（Ｒａａ）よりも大きいことを特徴とする。
特に前記接液面と前記大気開放面がほぼ直角に接して形成されていることが好ましい。
【００１１】
より、具体的な数値としては前記接液面の表面粗さの最大高さをＲｙａとし、前記大気開放面の表面粗さの最大高さをＲｙｂとしたとき、Ｒｙｂ／Ｒｙａ＝１．５〜１０の範囲にあり、かつ、前記接液面の表面粗さの最大高さＲｙａ＝０．０２５μｍ〜１．２５μｍであり、かつ、前記大気開放面の表面粗さの最大高さＲｙｂ＝０．１６μｍ〜２．０μｍであることが好ましい。
【００１２】
特に大気開放面をホーニング仕上するとより効果がある。
【００１３】
また、前記接液面と前記大気開放面とが交わって作る角の曲率半径Ｒを４０μｍ以下にすることも好ましい。
【００１４】
さらに、前記接液面、又は前記大気開放面に表面処理としてＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、ＣｒＮ、ＤＬＣ、ｃＢＮ、アモルファスＨＣｒメッキのいずれかを施すことが好ましい。ここで、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣとはチタン系化合物を、ＣｒＮとはチッ化クロムを、ＤＬＣとはダイヤモンドライクカーボンを、ｃＢＮとは立方晶窒化ホウ素を意味する。
【００１５】
また、特に、上記のダイを、フィルムの製造に適応するとより効果がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、「目やに」の発生防止のためには、熱可塑性樹脂の接液面にほぼ直角で大気開放されている大気開放面に熱可塑性樹脂が付着しにくくすればよく、このためには、表面粗さが重要であることを突き止めた。本発明は、熱可塑性樹脂の接液面と接液面の近傍で大気に開放されている大気開放面の表面粗さを適正にすることによって、「目やに」の発生を防止し、生産中にシート状物を破ってダイ清掃をすることなく、長期間表面欠点のないシート状物を生産することができる押出成形用ダイを提供するものである。
【００１７】
以下に本発明を図面に示す実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る押出成形用ダイの一実施例を示す正面図であり、図２は図１の側面からみた中央部の断面図である。
【００１９】
ダイはマニホールドを形成するダイホッパ１と、リップ間隙を形成する一対のＡリップ２、Ｂリップ３、および該Ａ、Ｂリップの両サイドを封止する側板４より構成される。ダイ巾方向の吐出量分布としては、ダイホッパの圧損とリップの圧損のバランスによってのみ決定されるが、シート状物の表面状態はリップ本体、特にリップ先端近傍の表面状態に大きく影響される。
【００２０】
図３にそのリップ近傍の拡大図を示す。シート状物の表面状態を決定する要因としては、リップの材質、リップの表面処理、リップ先端７のＲ、リップの表面粗さがあげられる。しかしながら、本発明者らは、大気開放面６の表面粗さが本発明の目的を達成するために、特に重要であることを見出した。
【００２１】
すなわち、「目やに」の発生メカニズムとしては、ダイ内で圧縮された熱可塑性樹脂がダイより押し出されて大気に開放されたとき、バラス効果によって膨らみ、大気開放面６に付着し、成長していくものと考え、これが長期間付着していると、熱劣化し、硬化して、シート状物と接触してシート状物の表面に凸型、又は凹型のすじをつけて品質欠点の１つとなることが判明した。
【００２２】
したがって、「目やに」の発生防止のためには、大気開放面６の状態が熱可塑性樹脂の付着しにくい状態にすることが重要である。そこで、表１に示す表面処理、および表面粗さの異なるサンプルを製作し、熱可塑性樹脂の付着しにくさ、すなわち離型性の評価を行った。
【００２３】
評価方法を図４に示す。材質としてＳＵＳ４２０Ｊ２を用い、５０×２５×ｔ２のサンプル１１を製作した。この表面に各種表面処理を施し、所定の表面粗さに仕上げた。この表面に熱可塑性樹脂の１例としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のチップ１２を乗せて、２８０℃、５分間保持し、チップを引き剥がす力Ｆの大小を測定した。その結果を表１に合わせて示す。
【００２４】
ここでホーニングとは、液体ホーニング処理によって表面を梨地状に仕上げたものである。なお、各表面処理＋ホーニングとは、母材（ここではＳＵＳ４２０Ｊ２を使用）表面をホーニング仕上げした後、各表面処理を施したことを意味する。また、表面粗さは、ＪＩＳＢ０６０１（１９９４）における最大高さＲｙで測定したものである。
【００２５】
【表１】

その結果、表面処理の種類による影響はほとんどなく、表面粗さが粗いほど、ＰＥＴ樹脂がはがれやすくなり、特に、液体ホーニング処理して表面粗さを０．８前後にしたものは非常にはがれやすくなることが分かった。
【００２６】
リップ間隙を形成するＡリップおよびＢリップの熱可塑性樹脂の接液面５はシート状物の表面成形を決定する重要な面であるため、接液面５の表面粗さの最大高さをＲｙａとすると、接液面５の表面粗さの最大高さは少なくともＲｙａ＝１．２５μｍ以下とすることが重要である。しかし、ある程度、接液面５の表面粗さを小さくすると、シート状物の表面の平滑性は頭打ちになり、これ以上の向上はなくなる。したがって、ダイ加工費用との兼ね合いからせいぜいＲｙａ＝０．０２５μｍまでが限界である。
【００２７】
これに対し、接液面５にほぼ直角で大気開放されている大気開放面６の表面粗さは、表１の結果より、ある程度粗い方が良く、熱可塑性樹脂の接液面５の表面粗さの最大高さをＲｙａとし、大気開放面６の表面粗さの最大高さをＲｙｂとしたとき、Ｒｙｂ／Ｒｙａ＝１．５〜１０の範囲にあることが好ましい。
【００２８】
熱可塑性樹脂の接液面５の表面粗さの最大高さ（Ｒｙａ）が０．０２５〜１．２５の範囲にある場合、大気開放面６の表面粗さの最大高さ（Ｒｙｂ）としては０．１６〜２．０の範囲が好ましく、０．４〜２．０の範囲がさらに好ましい。特に、大気開放面６をホーニング処理によって均等に粗くした方がさらに効果がある。
【００２９】
なお、上記の実施例では、表面粗さの最大高さ（Ｒｙ）でのみ説明したが、表面粗さの算術平均粗さ（Ｒａ）を用いてもよい。スクラッチが多く、表面粗さ曲線が極端に増加、減少するような面であれば、Ｒａで評価した方がよい。
【００３０】
また、熱可塑性樹脂の接液面５と大気開放面６とが交わって作る角の曲率半径Ｒ、すなわちリップ先端７のＲはリップと熱可塑性樹脂の離型が良好であること、およびダイ巾方向のばらつきを小さくするために、４０μｍ以下にすることが好ましい。
【００３１】
さらに、生産スタート前にはダイ下面に銅板等を当てて、リップ清掃するため、接液面５、大気開放面６、およびリップ先端７のＲ面には表面処理としてＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、ＣｒＮ、ＤＬＣ、ｃＢＮ、アモルファスＨＣｒメッキのいずれかを０．１〜５μｍ程度施して、硬度を高めることが好ましい。ここで、コーティング厚みとしては、コーティングの硬度の性能を発揮させるために、０．１μｍ以上とすることが好ましく、また、所定の表面粗さの維持及び所定のリップ先端Ｒの維持のために、５μｍ以下とすることが好ましい。これら以外のコーティングでも膜厚が０．１〜５μｍ程度で表面粗さの状態を大巾に変えることなく、かつ硬度がＪＩＳＺ２２４４（１９９２）に記載されているビッカース硬さ（ＨＶ）で、ＨＶ＝１０００以上のものであれば使用可能である。
【００３２】
本発明における熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド樹脂、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、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどのポリエチレン樹脂、その他、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレスルファイド樹脂などを用いることができる。また、これらの樹脂はホモポリマの樹脂であってもよく、共重合体またはブレンドであってもよい。また、これらの樹脂の中に、公知の各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子が添付されてもよい。
【００３３】
本発明における押出成形用ダイとは、図１、図２に示したＴダイ、コートハンガダイ、フィッシュテールダイ等のＴダイ類だけでなく、チューブ状のシート状物を成形するためのサーキュラーダイにも同様の効果を発揮する。
【００３４】
図１では特に図示していないが、熱膨張、ポリマの粘度変化等を利用したリップ間隙自動制御機構、差動ねじ等を用いたリップ間隙手動調整機構、あるいは両者を重ね合わせたリップ間隙調整機構等を設けてもよい。
【００３５】
図１では単層ダイについて記載しているが、複合ダイに用いても同様の効果を発揮できる。
【００３６】
また、図１では特に接液面と大気開放面がほぼ直角に接して形成されているリップを例に挙げて説明してきたが、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、接液面５と大気開放面６とが鋭角である場合でもよい。なお、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のリップ先端拡大図である。また、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、接液面５と大気開放面６とがほぼ直角に接しているが、該直角に接する部分の大気開放面６の長さが１ｍｍ以下であれば、接液面５に接する大気開放面６の次に接する大気開放面６も本発明で述べた大気開放面に含まれる。なお、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のリップ先端拡大図である。図５および図６に示される実施態様においても、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示されるように、リップ先端７にＲを設けることが好ましい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の押出成形用ダイは、熱可塑性樹脂の接液面と接液面にほぼ直角で大気開放されている大気開放面の表面粗さを適正にすることによって「目やに」の発生を防止し、生産中にシート状物を破ってダイ清掃をすることなく長期間表面欠点のないシート状物を生産することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る押出成形用ダイの一実施例を示す正面図である。
【図２】図１の側面からみた押出成型用ダイの中央部断面図である。
【図３】図２のリップ先端拡大図である。
【図４】評価テスト概略図である。
【図５】本発明に係る押出成型用ダイの他の実施例を示す中央部断面図である。
【図６】本発明に係る押出成型用ダイのさらに他の実施例を示す中央部断面図である。
【符号の説明】
１：ダイホッパ
２：Ａリップ
３：Ｂリップ
４：側板
５：熱可塑性樹脂の接液面
６：大気開放面
７：リップ先端Ｒ
８：マニホールド
９：リップ間隙
１１：評価用サンプル
１２：熱可塑性樹脂[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an extrusion die for thermoplastic resin and an extrusion method using the die, and more particularly to an extrusion die for stably producing a high-quality molded product and an extrusion method using the die.
[0002]
[Prior art]
A die is used when a thermoplastic resin is melted and extruded into a sheet. As a material of the die, a material mainly containing iron, such as S45C and SS400, has been used. However, in recent years, corrosion has occurred in a flow path of a thermoplastic resin, and thus SUS420J2 and SUS630 having rust preventive action have been used. Has come to be used.
[0003]
However, when extrusion molding is performed using a die made of these materials, a quality defect referred to as “eye mesh” often occurs. This is because deterioration of the thermoplastic resin and a part of the additives, or oxides and decomposition products of the thermoplastic resin adhere to the surface open to the atmosphere like eyes, accumulate on the surface open to the air during sheet molding, This is a phenomenon in which the attached material comes into contact with the sheet-like material extruded from the die, and a convex or concave streak is formed on the surface of the sheet-like material. At the initial stage of the occurrence of the "eye-eyed", the "eye-eyed" itself tends to form concave streaks on the surface of the sheet-like material. When the “eye” is developed, on the contrary, the “eye” becomes a core, and the thermoplastic resin adjacent thereto tends to be drawn into a convex streak.
[0004]
As a countermeasure for preventing this "eyes", Japanese Patent Publication No. 4-55369 proposes a method of using a zirconia sintered body to which plastic does not easily adhere as a die material. However, ceramics generally have high hardness, but are poor in toughness and have a disadvantage that they are easily chipped when subjected to an impact. If used for a long period of time, the lip tip is chipped and cannot be used.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-315966 proposes a die in which the hardness of the inner surface of the die lip contacting the molten resin, the outer surface adjacent to the inner surface, and the ridge formed by these two surfaces is HRC45 or more. . In this proposal, it is necessary to break the sheet by die cleaning in order to remove the "eyes", and there is a problem that productivity is reduced.
[0006]
Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-261622, the dimensions from the end of the flat surface portion of the resin flow path on the side of the traverse line to the extension surface of the outer surface of the lip are described. It has been proposed that the dimension from the portion to the extension surface of the surface on the resin flow path side is both 0.005 to 0.1 mm. In other words, this proposal means that the radius R of the lip tip 7 shown in FIG. 2 is set to 0.005 to 0.1 mm. However, according to the test of the present inventors, it was not possible to attain a sufficient effect of preventing the occurrence of "eyes and eyes" and to reduce the number of times of cleaning of the base by merely adding R, which is an object of the present invention. .
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-201227 and the like propose a die coated with a nitride or carbide ceramic having a thickness of 0.3 to 5 μm. However, according to the test of the present inventors, simply coating with a nitride or carbide ceramic does not achieve the object of the present invention to sufficiently prevent the occurrence of "eye fray" and reduce the number of times of cleaning the base. I could not measure.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to significantly reduce "eyes and eyes" adhering to the extrusion surface of a die, reduce the number of times of lip cleaning for scraping "eyes and eyes", do not damage the die, and are good for a long time. It is an object of the present invention to provide an extrusion die capable of producing a stable product and an extrusion molding method using the die.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following configuration to achieve the above object.
[0010]
That is, in the extrusion die of the present invention, a pair of lips having a liquid contact surface with which the molten thermoplastic resin of the die lip contacts, and an air opening surface adjacent to the liquid contact surface and open to the atmosphere form a lip gap. Then, in the extrusion die for extruding the thermoplastic resin, the maximum height (Ryb) in JIS B 0601 (1994) as the surface roughness of the open air surface is the maximum height (Rya) of the surface roughness of the liquid contact surface. ), Or the arithmetic average roughness (Rab) of the surface roughness of the surface open to the atmosphere is larger than the arithmetic average roughness (Raa) of the surface roughness of the liquid contact surface.
In particular, it is preferable that the liquid contact surface and the air opening surface are formed so as to be substantially perpendicular to each other.
[0011]
More specifically, when the maximum height of the surface roughness of the liquid contact surface is Rya, and the maximum height of the surface roughness of the open surface is Ryb, Ryb / Rya = 1.5 to 10, and the maximum height Rya of the surface roughness of the liquid contact surface is 0.025 μm to 1.25 μm, and the maximum height Ryb of the surface roughness of the surface open to the atmosphere Ryb = 0. It is preferably from 16 μm to 2.0 μm.
[0012]
In particular, honing the surface open to the atmosphere is more effective.
[0013]
Further, it is also preferable that a radius of curvature R of an angle formed by the intersection of the liquid contact surface and the open air surface is 40 μm or less.
[0014]
Furthermore, it is preferable that any one of TiN, TiCN, TiC, CrN, DLC, cBN, and amorphous HCr plating is applied as a surface treatment to the liquid contact surface or the air opening surface. Here, TiN, TiCN, and TiC are titanium compounds, CrN is chromium nitride, DLC is diamond-like carbon, and cBN is cubic boron nitride.
[0015]
In particular, it is more effective to apply the above-mentioned die to film production.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present inventors, in order to prevent the occurrence of "eyes", it is only necessary to make the thermoplastic resin less likely to adhere to the open-to-atmosphere surface which is substantially perpendicular to the liquid contact surface of the thermoplastic resin. Found that surface roughness was important. The present invention is to prevent the occurrence of "eyes" by adjusting the surface roughness of the air-exposed surface which is open to the air in the vicinity of the liquid-contact surface and the liquid-contact surface of the thermoplastic resin, and prevents the occurrence of "glazing" during production. An object of the present invention is to provide an extrusion die capable of producing a sheet having no surface defects for a long time without breaking the sheet and cleaning the die.
[0017]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments shown in the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an extrusion die according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a central portion viewed from a side surface of FIG.
[0019]
The die includes a die hopper 1 forming a manifold, a pair of A lips 2 and B lips 3 forming a lip gap, and side plates 4 sealing both sides of the A and B lips. The discharge amount distribution in the die width direction is determined only by the balance between the pressure loss of the die hopper and the pressure loss of the lip. However, the surface condition of the sheet-like material is greatly affected by the surface condition of the lip body, especially near the lip tip.
[0020]
FIG. 3 shows an enlarged view of the vicinity of the lip. Factors that determine the surface condition of the sheet material include the material of the lip, the surface treatment of the lip, the R of the lip tip 7, and the surface roughness of the lip. However, the present inventors have found that the surface roughness of the open-to-atmosphere surface 6 is particularly important for achieving the object of the present invention.
[0021]
That is, as a mechanism of generation of “eyes”, when the thermoplastic resin compressed in the die is extruded from the die and released to the atmosphere, it expands due to the ballast effect, adheres to the atmosphere-exposed surface 6, and grows. If it adheres for a long period of time, it deteriorates due to heat, hardens, and comes into contact with the sheet-like material to form a convex or concave streak on the surface of the sheet-like material, which is one of the quality defects. It has been found.
[0022]
Therefore, in order to prevent the occurrence of “eyes”, it is important that the state of the open-to-atmosphere surface 6 is such that the thermoplastic resin is hardly attached thereto. Therefore, samples having different surface treatments and surface roughnesses as shown in Table 1 were manufactured, and evaluation was made on the difficulty of attaching the thermoplastic resin, that is, the releasability.
[0023]
The evaluation method is shown in FIG. Sample 11 of 50 × 25 × t2 was manufactured using SUS420J2 as a material. This surface was subjected to various surface treatments and finished to a predetermined surface roughness. A chip 12 of polyethylene terephthalate (PET) as an example of a thermoplastic resin was placed on this surface, the temperature was maintained at 280 ° C. for 5 minutes, and the magnitude of the force F for peeling off the chip was measured. The results are shown in Table 1.
[0024]
Here, the honing is one in which the surface is finished in a satin shape by a liquid honing process. In addition, each surface treatment + honing means that each surface treatment was performed after the base material (here, SUS420J2 was used) was subjected to honing finish. The surface roughness is measured at the maximum height Ry according to JIS B0601 (1994).
[0025]
[Table 1]

As a result, there is almost no effect of the type of surface treatment, and the rougher the surface roughness, the more easily the PET resin is peeled off. Particularly, the liquid honing treatment with a surface roughness of about 0.8 is very easily peeled off. It turned out to be.
[0026]
Since the liquid contact surface 5 of the thermoplastic resin of the A lip and the B lip forming the lip gap is an important surface for determining the surface forming of the sheet-like material, the maximum height of the surface roughness of the liquid contact surface 5 is Rya. Then, it is important that the maximum height of the surface roughness of the liquid contact surface 5 is at least Rya = 1.25 μm or less. However, when the surface roughness of the liquid contact surface 5 is reduced to some extent, the smoothness of the surface of the sheet-like material reaches a plateau, and no further improvement is made. Therefore, the limit is at most Rya = 0.025 μm from the viewpoint of the die processing cost.
[0027]
On the other hand, the surface roughness of the air-exposed surface 6, which is substantially perpendicular to the liquid-contact surface 5 and is open to the atmosphere, is better to some extent as shown in Table 1, and the surface roughness of the liquid-contact surface 5 of the thermoplastic resin is better. Assuming that the maximum height of the surface is Rya and the maximum height of the surface roughness of the open-to-atmosphere surface 6 is Ryb, it is preferable that Ryb / Rya = 1.5 to 10.
[0028]
When the maximum height (Rya) of the surface roughness of the liquid contact surface 5 of the thermoplastic resin is in the range of 0.025 to 1.25, the maximum height (Ryb) of the surface roughness of the open-to-atmosphere surface 6 is as follows. The range is preferably from 0.16 to 2.0, more preferably from 0.4 to 2.0. In particular, it is more effective to uniformly roughen the air opening surface 6 by a honing process.
[0029]
In the above embodiment, only the maximum height (Ry) of the surface roughness has been described, but the arithmetic average roughness (Ra) of the surface roughness may be used. If the surface has a lot of scratches and the surface roughness curve extremely increases or decreases, it is better to evaluate it with Ra.
[0030]
The radius of curvature R of the corner formed by the intersection of the liquid contact surface 5 of the thermoplastic resin and the open-to-atmosphere surface 6, that is, the R of the lip tip 7, indicates that the release of the thermoplastic resin from the lip is good, and that the die width is large. In order to reduce the variation in the direction, the thickness is preferably set to 40 μm or less.
[0031]
Further, before the start of production, a copper plate or the like is applied to the lower surface of the die to clean the lip, so that the liquid contact surface 5, the open air surface 6, and the R surface of the lip tip 7 are subjected to surface treatment such as TiN, TiCN, TiC, and CrN. , DLC, cBN, or amorphous HCr plating is preferably applied to a thickness of about 0.1 to 5 μm to increase the hardness. Here, the coating thickness is preferably 0.1 μm or more in order to exhibit the performance of the hardness of the coating, and in order to maintain a predetermined surface roughness and a predetermined lip tip R, It is preferable that the thickness be 5 μm or less. Other coatings also have a Vickers hardness (HV) described in JIS Z 2244 (1992) with a film thickness of about 0.1 to 5 μm, without significantly changing the state of surface roughness, and If HV = 1000 or more, it can be used.
[0032]
Examples of the thermoplastic resin in the present invention include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene; polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, poly-1, A polyethylene resin such as 4-cyclohexane dimethylene terephthalate, a polyacetal resin, a polyphenylene sulfide resin, and the like can be used. Further, these resins may be homopolymer resins, or may be copolymers or blends. In addition, various known additives such as an antioxidant, an antistatic agent, a crystal nucleating agent, and inorganic particles may be attached to these resins.
[0033]
The extrusion die according to the present invention includes not only T dies such as the T dies, coat hanger dies and fish tail dies shown in FIGS. 1 and 2, but also a circular die for forming a tube-shaped sheet. Also exerts the same effect.
[0034]
Although not specifically shown in FIG. 1, a lip gap automatic control mechanism using thermal expansion, a change in viscosity of a polymer, a lip gap manual adjustment mechanism using a differential screw, or the like, or a lip gap adjustment mechanism obtained by overlapping the two. May be provided.
[0035]
Although FIG. 1 shows a single-layer die, the same effect can be obtained by using a composite die.
[0036]
Also, in FIG. 1, the lip in which the liquid contact surface and the air opening surface are formed in contact with each other at a substantially right angle has been described as an example. However, as shown in FIGS. The case where 5 and the atmosphere opening surface 6 are acute angles may be used. FIG. 5B is an enlarged view of the lip tip of FIG. 5A. Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the liquid contact surface 5 and the air-exposed surface 6 are almost in contact at a right angle, and the length of the air-exposed surface 6 at the portion contacting the right angle is 1 mm or less. If so, the open-to-atmosphere surface 6 next to the open-to-atmosphere surface 6 in contact with the liquid contact surface 5 is also included in the open-to-atmosphere surface described in the present invention. FIG. 6B is an enlarged view of the lip tip of FIG. 6A. Also in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, it is preferable to provide an R at the lip tip 7, as shown in FIGS. 5 (B) and 6 (B).
[0037]
【The invention's effect】
As described above, the extrusion molding die of the present invention is capable of achieving a proper surface roughness of the air-exposed surface which is substantially perpendicular to the liquid contact surface of the thermoplastic resin and is open to the atmosphere at a right angle. Is prevented, and it is possible to produce a sheet having no surface defects for a long period of time without breaking the sheet during production and cleaning the die.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing one embodiment of an extrusion die according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the center of the extrusion die as viewed from the side in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a lip tip of FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic diagram of an evaluation test.
FIG. 5 is a central sectional view showing another embodiment of the extrusion die according to the present invention.
FIG. 6 is a central sectional view showing still another embodiment of the extrusion die according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: die hopper 2: A lip 3: B lip 4: side plate 5: liquid contact surface 6 of thermoplastic resin: surface open to atmosphere 7: lip tip R
8: Manifold 9: Lip gap 11: Sample for evaluation 12: Thermoplastic resin

Claims

Extrusion molding die in which a pair of lips having a liquid contact surface with which the molten thermoplastic resin of the die lip is in contact and an air open surface adjacent to the liquid contact surface and open to the atmosphere form a lip gap and extrude the thermoplastic resin The maximum height (Ryb) in JIS B 0601 (1994) as the surface roughness of the open air surface is larger than the maximum height (Rya) of the surface roughness of the liquid contact surface, or the open air surface An extrusion die, wherein the arithmetic average roughness (Rab) of the surface roughness is larger than the arithmetic average roughness (Raa) of the surface roughness of the liquid contact surface.

The extrusion die according to claim 1, wherein the liquid contact surface and the air opening surface are formed so as to be substantially perpendicular to each other.

A ratio (Ryb / Rya) of a maximum height (Rya) of the surface roughness of the liquid contact surface to a maximum height (Ryb) of the surface roughness of the open-to-atmosphere surface is in a range of 1.5 to 20, The maximum height (Rya) of the surface roughness of the liquid contact surface is 0.025 to 1.25, and the maximum height (Ryb) of the surface roughness of the surface open to the atmosphere is 0.16 to 0.16. The extrusion die according to claim 1, wherein the die is 2.0.

The extrusion die according to any one of claims 1 to 3, wherein the air opening surface is honed.

The die for extrusion molding according to any one of claims 1 to 4, wherein a radius of curvature R of an angle formed by intersecting the liquid contact surface and the air opening surface is set to 40 µm or less.

The surface in contact with the liquid or the surface open to the atmosphere is subjected to any one of TiN, TiCN, TiC, CrN, DLC, cBN, and amorphous HCr plating as a surface treatment. Extrusion die.

An extrusion molding method using the extrusion die according to any one of claims 1 to 6, which is applied to the production of a film.

A method for producing a film, comprising melting and discharging a thermoplastic resin using the die for extrusion molding according to any one of claims 1 to 6, to produce a film.