JP4352853B2 - Method for producing polyester resin sheet - Google Patents
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Description
本発明は、押出機から熱可塑性樹脂を溶融状態としてシート状に押し出し、この溶融シート状体を移動冷却体に密着させて冷却することにより、均一な厚みを有するとともに表面欠点の少ないシートを製造するポリエステル系樹脂シートの製造方法を提供するものである。 The present invention produces a sheet having a uniform thickness and few surface defects by extruding a thermoplastic resin from an extruder into a sheet in a molten state, and bringing the molten sheet into close contact with a moving cooling body and cooling. A method for producing a polyester resin sheet is provided.
従来、押出機のTダイ等から移動冷却体上に溶融状態の熱可塑性樹脂をシート状に押し出して効率よく冷却することにより、均一な厚みおよび幅寸法を有するシートを形成するため、例えば特許文献1に示されるように、移動冷却体に沿って配設されたワイヤ状またはナイフエッジ状の電極に高電圧を印加することより、溶融シート状体に静電荷を付与して移動冷却体に密着させることが行われている。このようにワイヤ状またはナイフエッジ状の電極を用いて溶融シート状体を移動冷却体に静電密着させるように構成した場合には、溶融シート状体および移動冷却体の移動速度を25m/min程度の比較的低速に設定することにより、移動冷却体に溶融シート状体を適正に密着させて効率よく冷却することが可能である。 Conventionally, in order to form a sheet having a uniform thickness and width by efficiently extruding a molten thermoplastic resin into a sheet form on a moving cooling body from a T die of an extruder, for example, Patent Document As shown in FIG. 1, by applying a high voltage to a wire-like or knife-edge-like electrode arranged along the moving cooling body, an electrostatic charge is applied to the molten sheet-like body, thereby being in close contact with the moving cooling body Has been done. When the molten sheet-like body is electrostatically brought into close contact with the moving cooling body using the wire-like or knife-edge-like electrode in this way, the moving speed of the molten sheet-like body and the moving cooling body is 25 m / min. By setting the speed relatively low, it is possible to efficiently cool the moving cooling body by properly bringing the molten sheet into close contact with the moving cooling body.
また、40m/min程度の比較的高速で移動する移動冷却体に溶融シート状体を適正に密着させて効率よく冷却できるようにするため、例えば特許文献2に示されるように、針状、鋸刃状、ワイヤ状またはナイフエッジ状の電極から上記溶融シート状体にストリーマコロナ放電させて多くの電荷を付与することにより、この溶融シート状体を移動冷却体に静電密着させることが行われている。 In addition, for example, as disclosed in Patent Document 2, a needle-like, saw-shaped, saw, etc., can be efficiently cooled by properly adhering a molten sheet-like body to a moving cooling body that moves at a relatively high speed of about 40 m / min. The molten sheet-like body is electrostatically adhered to the moving cooling body by applying a streamer corona discharge to the molten sheet-like body from a blade-like, wire-like or knife-edge-like electrode and applying a large amount of charge. ing.
さらに、例えば特許文献3に示されるように、ポリエステル樹脂中にアルカリ金属、アルカリ土類金属もしくはそれらの化合物の少なくとも一種を含有させる等により、溶融シート状体を構成する熱可塑性樹脂の溶融比抵抗を低い値に設定した場合には、高電圧を印加することにより溶融シート状体を移動冷却体に静電密着させて溶融シート状体を冷却する際における上記移動冷却体の移動速度を高速化できることが知られている。
上記特許文献1に開示されたワイヤ状またはナイフエッジ状の電極を用いた静電密着法では、溶融シート状体および移動冷却体の移動速度を25m/min以上に高速化すると、移動冷却体の表面に生じる随伴流に応じて形成された空気膜の存在により、上記移動冷却体に対する溶融シート状体の密着性が不充分となって、移動冷却体による溶融シート状体の冷却作用が損なわれることになる。この結果、溶融シート状体が充分に冷却される前に、その結晶化が進んで透明性が低下するとともに、シートの表面に気泡状または筋状の欠点が発生し易く、かつ溶融シート状体が均等に冷却されないことに起因してシートの厚みが不均一になり易いという問題があった。 In the electrostatic contact method using the wire-shaped or knife-edge-shaped electrode disclosed in Patent Document 1, when the moving speed of the molten sheet-shaped body and the moving cooling body is increased to 25 m / min or more, the moving cooling body Due to the presence of the air film formed according to the accompanying flow generated on the surface, the adhesion of the molten sheet-like body to the moving cooling body becomes insufficient, and the cooling action of the molten sheet-like body by the moving cooling body is impaired. It will be. As a result, before the molten sheet is sufficiently cooled, its crystallization progresses and the transparency is lowered, and bubbles or streaks are easily generated on the surface of the sheet, and the molten sheet is There is a problem that the thickness of the sheet tends to be non-uniform due to not being uniformly cooled.
また、上記特許文献2に開示されたストリーマコロナ放電方式の静電密着法において、溶融シート状体を移動冷却体に密着させて効率よく冷却させることができるのは、溶融比抵抗値が6.0×106(Ω・cm)以下のポリアミド系樹脂等に限られ、例えば0.4×108(Ω・cm)程度の溶融比抵抗値を有するポリエチレンテレフタレート等については、安定したストリーマコロナ放電を行うことができないとされていた。したがって、上記ポリエチレンテレフタレート等の溶融比抵抗値の高い樹脂材料は、ストリーマコロナ放電により移動冷却体に静電密着されるシートの原材料として使用されず、ポリアミド系樹脂等の溶融比抵抗値が小さなものだけが使用されていた。 In the streamer corona discharge-type electrostatic contact method disclosed in Patent Document 2, the molten sheet-like body can be brought into close contact with the moving cooling body and efficiently cooled. For example, polyethylene terephthalate having a melt specific resistance of about 0.4 × 10 8 (Ω · cm) is not limited to polyamide resin of 0 × 10 6 (Ω · cm) or less. Was supposed to be unable to do. Therefore, a resin material having a high melting resistivity such as polyethylene terephthalate is not used as a raw material of a sheet that is electrostatically adhered to a moving cooling body by streamer corona discharge, and has a low melting resistivity such as a polyamide resin. Only was used.
さらに、上記特許文献3に示されるように、シートの原材料である熱可塑性樹脂中にアルカリ金属等の添加物を混入して溶融シート状体の溶融比抵抗値を低下させることにより、溶融シート状体および移動冷却体の移動速度を高速化しつつ、溶融シート状体と移動冷却体との密着力を確保することにより溶融シート状体を移動冷却体に密着させて効率よく冷却するように構成した場合には、上記溶融シート状体の溶融比抵抗値を低下させるためにその原材料が本来有する無異物性、色調または耐熱性等をある程度犠牲にしなければならないという問題があった。 Furthermore, as shown in the above-mentioned Patent Document 3, by adding an additive such as an alkali metal into the thermoplastic resin that is the raw material of the sheet to lower the melting specific resistance value of the molten sheet, The moving sheet and the moving cooling body are configured to be efficiently cooled by bringing the molten sheet-like body into intimate contact with the moving cooling body by increasing the moving speed of the moving body and the moving cooling body and ensuring the adhesion between the molten sheet-like body and the moving cooling body. In such a case, there has been a problem that in order to reduce the melting specific resistance value of the molten sheet-like material, the non-foreign material property, color tone, heat resistance and the like inherent in the raw material must be sacrificed to some extent.
また、上記特許文献2,3に開示されているように、シートの原材料として溶融比抵抗値が低い熱可塑性樹脂を使用した場合には、電極から移動冷却体に流れる電流値が大きくなり過ぎて火花放電を生じ易い傾向があるため、上記移動冷却体に対する溶融シート状体の接触点よりも上流側に電極を設置する等により、上記火花放電の発生時に移動冷却体が損傷するのを防止する必要がある。このように移動冷却体に対する溶融シート状体の接触点よりも上流側に電極を設置した場合には、溶融シート状体が振動することにより電極に接触して傷付けられ易く、これを防止するためには、溶融シート状体と電極とをある程度離間させる必要がある。このように電極が溶融シート状体から離間した状態となると、両者の間に印加される電圧を高く設定しなければ、上記ストリーマコロナ放電を安定して発生させることができなくなるという問題がある。 Further, as disclosed in Patent Documents 2 and 3, when a thermoplastic resin having a low melting specific resistance value is used as a raw material of the sheet, the value of current flowing from the electrode to the moving cooling body becomes too large. Since the spark discharge tends to occur, the mobile cooling body is prevented from being damaged when the spark discharge occurs by installing an electrode on the upstream side of the contact point of the molten sheet-like body with respect to the mobile cooling body. There is a need. In this way, when the electrode is installed on the upstream side of the contact point of the molten sheet-like body with respect to the moving cooling body, the molten sheet-like body vibrates and is easily damaged by contact with the electrode in order to prevent this. For this, it is necessary to separate the molten sheet-like body and the electrode to some extent. When the electrodes are thus separated from the molten sheet-like body, there is a problem that the streamer corona discharge cannot be stably generated unless the voltage applied between the electrodes is set high.
一方、シートの原材料として溶融比抵抗値が高い熱可塑性樹脂を使用した場合には、比較的火花放電が発生しにくいため、理論的には移動冷却体に対する溶融シート状体の接触点の近傍に電極を配設することが可能である。しかし、上記原材料中への異物の混入、電極への印加電圧または電流値の設定不良、または電極位置の調整不良等に起因して上記電極から移動冷却体に流れる電流値が大きくなって火花放電が発生すると、移動冷却体に対して過大な電流が流れて移動冷却体が傷付けられる虞がある。 On the other hand, when a thermoplastic resin having a high melting specific resistance value is used as the raw material of the sheet, since it is relatively difficult for spark discharge to occur, theoretically, in the vicinity of the contact point of the molten sheet-like body with respect to the moving cooling body. It is possible to arrange electrodes. However, the value of current flowing from the electrode to the moving cooling body increases due to contamination of foreign materials in the raw material, improper setting of the voltage or current applied to the electrode, or improper adjustment of the electrode position, resulting in spark discharge. If this occurs, there is a possibility that an excessive current flows to the moving cooling body and the moving cooling body is damaged.
上記の火花放電が発生することによる移動冷却体の損傷等を防止するためには、電極に対する通電回路に過大な電流が流れたことが検出された時点で、電源をOFF状態として通電回路を保護する必要がある。しかし、上記火花放電の発生時に電源がOFF状態となって溶融シート状体に対するストリーマコロナ放電が停止されると、移動冷却体に溶融シート状体を静電密着させることができなくなるため、溶融シート状体の冷却作用が損なわれて移動冷却体に溶融シート状体が接触した状態で引きちぎられたり、移動冷却体の下流側に配設されたガイドローラ等にシート状体が巻付いたりするという事態が発生する。このような事態が生じると、ガイドローラ等に巻付いたシート状体を除去するために繁雑な作業が必要となり、製造ラインを復旧するまでに多大な時間的なロスが発生するという問題がある。 In order to prevent damage to the moving cooling body due to the occurrence of the above spark discharge, the power supply circuit is turned off to protect the power supply circuit when it is detected that an excessive current flows in the power supply circuit to the electrode. There is a need to. However, if the streamer corona discharge to the molten sheet material is stopped when the spark discharge occurs and the streamer corona discharge is stopped, the molten sheet material cannot be electrostatically adhered to the moving cooling body. The cooling action of the solid body is impaired and the molten sheet-like body is torn off in contact with the moving cooling body, or the sheet-like body is wound around a guide roller or the like disposed on the downstream side of the moving cooling body Things happen. When such a situation occurs, a complicated operation is required to remove the sheet-like body wound around the guide roller and the like, and there is a problem that a great time loss occurs until the production line is restored. .
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、電極から移動冷却体に対して火花放電が発生することを効果的に防止し、シートを高速で適正に製造することができるポリエステル系樹脂シートの製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above, polyester capable of effectively preventing the spark discharge is generated to the mobile cooling member from the electrode, to properly produce a sheet at a high speed A method for producing a resin sheet is provided.
請求項1に係る発明は、0.3×10 8 (Ω・cm)以上の溶融比抵抗値を有するポリエステル系樹脂を押出機から溶融状態としてシート状に押し出す押出工程と、押出機から押し出された溶融シート状体を移動冷却体に密着させて冷却する冷却工程と、冷却後のシート状体を延伸する延伸工程とを備えたポリエステル系樹脂シートの製造方法において、上記移動冷却体に対する溶融シート状体の接触点の近傍に沿って5μm〜200μmの厚みを備えたテープ状の電極が設置されるとともに、このテープ状電極と溶融シート状体との間隙が0.5mm〜10mmの範囲内に設定され、上記テープ状電極の先端部に、0.1mm以上の突出量を有する複数の突部が、上記溶融シート状体の搬送方向と直交する方向に沿って配列され、相隣接する突部の設置間隔が上記テープ状電極と溶融シート状体との間隙の5倍未満に設定され、かつ、上記電極に対する通電回路に30kΩ〜3000kΩの抵抗値を有する制限抵抗が配設されたコロナ放電部から、上記冷却工程で溶融シート状体にストリーマコロナ放電を行うことにより、溶融シート状体を移動冷却体に密着させて冷却するものである。 The invention according to claim 1 is an extrusion process in which a polyester resin having a melt specific resistance value of 0.3 × 10 8 (Ω · cm) or more is extruded from the extruder as a molten state, and extruded from the extruder. In the method for producing a polyester resin sheet, comprising: a cooling step in which the molten sheet-like body is closely attached to the moving cooling body and cooling; and a stretching step in which the cooled sheet-like body is drawn. A tape-shaped electrode having a thickness of 5 μm to 200 μm is installed along the vicinity of the contact point of the sheet-like body, and the gap between the tape-like electrode and the molten sheet-like body is within a range of 0.5 mm to 10 mm. A plurality of protrusions having a protrusion amount of 0.1 mm or more are arranged along the direction perpendicular to the conveying direction of the molten sheet and are adjacent to each other at the tip of the tape-like electrode. A corona in which the installation interval of the protrusions is set to be less than 5 times the gap between the tape-like electrode and the molten sheet-like body, and a limiting resistor having a resistance value of 30 kΩ to 3000 kΩ is disposed in the energization circuit for the electrode By performing streamer corona discharge on the molten sheet-like body in the cooling step from the discharge section, the molten sheet-like body is brought into close contact with the moving cooling body and cooled.
請求項2に係る発明は、上記請求項1に記載のポリエステル系樹脂シートの製造方法において、電極に対する通電回路に配設された制限抵抗の抵抗値を900kΩ以上に設定したものである。 According to a second aspect of the present invention, in the polyester resin sheet manufacturing method according to the first aspect, the resistance value of the limiting resistor disposed in the energization circuit for the electrode is set to 900 kΩ or more.
請求項1に係る発明によれば、上記電極と溶融シート状体の間に所定の電圧を印加して溶融シート状体に大電流を流すストリーマコロナ放電を適正に行うことにより、0.3×108(Ω・cm)以上の溶融比抵抗値を有する熱可塑性樹脂からなる溶融シート状体に多くの電荷を安定して連続的に付与できるため、上記溶融シート状体および移動冷却体の移動速度を高速に設定した場合においても、移動冷却体に溶融シート状体を適正に密着させて均等に冷却することにより、原材料が本来有する無異物性、色調または耐熱性等の特性が低下する等の問題を生じることなく、均一な厚みを有するとともに表面欠点のないシートを高速で効率よく製造することができるそして、電極に対する通電回路に30kΩ〜3000kΩの抵抗値を有する制限抵抗を配設したため、上記電圧の印加時に、火花放電が発生するのを抑制することができるとともに、仮に火花放電が発生したとしても上記移動冷却体に流れる電流値を抑制して移動冷却体の損傷を効果的に防止できるという利点がある。 According to the first aspect of the present invention, by appropriately applying streamer corona discharge that applies a predetermined voltage between the electrode and the molten sheet-like body to flow a large current through the molten sheet-like body, 0.3 × Since a large amount of electric charge can be stably and continuously applied to a molten sheet-shaped body made of a thermoplastic resin having a melting specific resistance value of 10 8 (Ω · cm) or more, the movement of the molten sheet-shaped body and the moving cooling body Even when the speed is set to a high speed, the non-contaminant properties, color tone, heat resistance, and other properties inherent in the raw materials are reduced by properly cooling the molten sheet-like body in close contact with the moving cooling body. Thus, a sheet having a uniform thickness and having no surface defects can be efficiently produced at a high speed without causing the above problem, and the current-carrying circuit for the electrode has a resistance value of 30 kΩ to 3000 kΩ. Since a resistor is provided, it is possible to suppress the occurrence of spark discharge when the voltage is applied, and even if a spark discharge occurs, the value of the current flowing through the moving cooling body is suppressed to suppress the movement of the moving cooling body. There is an advantage that damage can be effectively prevented.
請求項2に係る発明によれば、上記制限抵抗の抵抗値を900kΩ以上に設定したため、電極と溶融シート状体の間に所定の電圧を印加して溶融シート状体にストリーマコロナ放電を行う際に、電極から移動冷却体に大電流が流れることに起因した火花放電の発生を、さらに効果的に防止できるという利点がある。 According to the second aspect of the present invention, since the resistance value of the limiting resistor is set to 900 kΩ or more, when a predetermined voltage is applied between the electrode and the molten sheet to perform streamer corona discharge on the molten sheet In addition, there is an advantage that the occurrence of spark discharge due to a large current flowing from the electrode to the moving cooling body can be more effectively prevented.
図1は、本発明に係るポリエステル系樹脂シートの製造方法の実施に使用する製造装置の具体例を示している。この製造装置は、ホッパー1から投入された熱可塑性樹脂材を加熱混練することにより溶融状態としてTダイ等からなる口金2からシート状に押し出す押出機3と、この押出機3から押し出された溶融シート状体4aを冷却する冷却ローラ等からなる移動冷却体5と、上記溶融シート状体4aにストリーマコロナ放電を行うことにより溶融シート状体4aを移動冷却体5に密着させるコロナ放電部6と、上記移動冷却体5により冷却されたシート状体4bを長手方向に延伸させる第1延伸部7と、上記シート状体4bを幅方向に延伸させる第2延伸部8と、延伸後のシート4cを巻き取る巻取部9とを有している。
FIG. 1 shows a specific example of a production apparatus used for carrying out the method for producing a polyester resin sheet according to the present invention. The manufacturing apparatus includes an extruder 3 that extrudes a thermoplastic resin material supplied from a hopper 1 into a sheet form from a die 2 made of a T die or the like in a molten state by kneading the thermoplastic resin material, and a melt extruded from the extruder 3. A moving
上記コロナ放電部6には、図2および図3に示すように、移動冷却体5の周面に対する溶融シート状体4aの接触点Zの近傍に沿って伸びるようにテープ状電極10が設置されている。このテープ状電極10は、鉄またはステンレス鋼等の金属材からなり、その先端部、つまり上記溶融シート状体4aの表面に対向する側の端部には、矩形の切欠きが一定間隔で形成されることにより、所定の突出量Hを有する複数の突部10aが溶融シート状体4aの搬送方向と直交する方向に一定間隔(配列ピッチ)Wで設けられている。また、上記テープ状電極10の突部10aは、移動冷却体5上に位置する溶融シート状体4aと所定の間隙Nを隔てて相対向するように設置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the corona discharge part 6 is provided with a tape-
上記テープ状電極10に直流高圧電源11の正電極が接続されるとともに、移動冷却体5に直流電源の負電極が接続され、かつ上記テープ状電極10と直流高圧電源11との間には、制限抵抗13が配設されている。この制限抵抗13は、上記直流高圧電源11からテープ状電極10に電流を供給する通電回路を保護するために設けられたものであり、その抵抗値が30kΩ〜3000kΩの範囲内に設定されている。そして、直流高圧電源11から上記テープ状電極10と移動冷却体5との間に所定電圧が印加され、このテープ状電極10から移動冷却体5上の溶融シート状体4aにストリーマコロナ放電が行われることにより、多くの電荷が連続的に付与されて上記溶融シート状体4aが移動冷却体5に静電密着するようになっている。
A positive electrode of a DC high-
上記ストリーマコロナ放電とは、例えば正電圧が印加されるテープ状電極10と、アース体である溶融シート状体4aとが橋絡して安定したコロナ放電が行われる状態をいう。すなわち、上記テープ状電極10と移動冷却体5との間に印加する電圧を上昇していくと、最初に暗流状態(持続性のない放電現象)が生じた後、グローコロナ放電状態となり、次いで上記テープ状電極10からの放電により空気がイオン化されて安定した電流が持続的に流れるストリーマコロナ放電状態となる。この状態から、さらに電圧を上昇させると火花放電状態となる。
The streamer corona discharge refers to a state in which, for example, the tape-
上記各放電現象を電圧と電流との関係で見ると、暗流領域では、オームの法則が成立する微少電流領域、つまり電圧に比例して電流が流れる領域と、電圧を上げても電流が増加しない領域とがあり、この領域からさらに電圧を上昇させると急激に電流が増加する状態となり、この領域がグローコロナ放電領域であって電極の表面を覆う紫色の発光が認められる。このグローコロナ放電領域からさらに電圧を上げると、ストリーマコロナ放電状態となり、この時には、電極とアース体とを橋絡する発光が見られる。電極に印加される電圧V(kV)と、アース体であるシート状体の幅寸法に対応した電流値I(mA/cm)との関係を具体的に見ると、I<0.025×V−0.12となる領域が暗流領域またはグーコロナ放電領域であって、I≧0.025×V−0.12となる領域がストリーマコロナ放電領域である。 Looking at each discharge phenomenon in terms of the relationship between voltage and current, in the dark current region, the minute current region where Ohm's law is established, that is, the region where current flows in proportion to the voltage, and even if the voltage is increased, the current does not increase. There is a region, and when the voltage is further increased from this region, the current rapidly increases, and this region is a glow corona discharge region, and purple light emission covering the surface of the electrode is observed. When the voltage is further increased from this glow corona discharge region, a streamer corona discharge state is established, and at this time, light emission bridging the electrode and the earth body is observed. When the relationship between the voltage V (kV) applied to the electrode and the current value I (mA / cm) corresponding to the width dimension of the sheet-like body that is the ground body is specifically seen, I <0.025 × V A region where −0.12 is a dark current region or a goo corona discharge region, and a region where I ≧ 0.025 × V−0.12 is a streamer corona discharge region.
上記のように押出機3から移動冷却体5上に押し出された溶融シート状体4aに対し、上記コロナ放電部6のテープ状電極10からストリーマコロナ放電が行われて多量の電荷が上記溶融シート状体4aに付与されることにより、この溶融シート状体4aが移動冷却体5に静電密着した状態となり、この移動冷却体5に供給される冷却水等の冷却媒体との間で熱交換が行われて上記溶融シート状体4aが冷却されるようになっている。
A streamer corona discharge is performed from the tape-
上記テープ状電極10の厚みは5μm〜200μmの範囲内に設定され、その好適範囲は10μm〜100μmである。上記テープ状電極10の厚みが10μm以下になると、その強度が低下して破断し易くなり、上記テープ状電極10の厚みが100μm以上になると、電場の集中度が低下してストリーマコロナ放電を適正に発生させることが困難となるからである。上記テープ状電極10の先端部における電場の集中度を高めて効率よくストリーマコロナ放電を発生させるためには、上記突部10aの突出量Hを0.1mm以上に設定する必要があり、0.5mm以上に設定することが好ましく、1mm以上に設定することがさらに好ましい。なお、上記突出量Hの最大値については特に限定されるものではないが、20mmを超えても電場の集中度を高めるという機能的なメリットをそれ程向上させることができないので、経済性の面からは上記突出量を20mm以下とすることが好ましい。
The thickness of the tape-
上記移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの密着力F[Pa]をクローン力として考察すると、下記式のように表される。下記式において、qはシート上の電荷[C]、Eはシートの電場[V/m]、Sは単位時間(1s)当たりに移動するシートの長さと幅寸法により定義されるシートの面積[cm2]、iは静電密着電極を流れる電流[A]、Vは電極に印加される電圧[V]、vは移動冷却体5の移動速度[m/s]、wは静電密着により冷却されるシートの幅[m]、kは式k=E/Vで定義される電場集中度[1/m]であり、簡単な形状の場合には解析計算により求められ、複雑な形状の場合には有限要素法を用いた数値計算により求められる。
When the adhesion force F [Pa] of the molten sheet-
F[Pa]=q[C]×E[V/m]/S[cm2]
=i・V・k/(v・w)[Pa]
上記式から、移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの静電密着力は、電極に対する印加電圧Vと電流iと電場集中度kとに応じて定まり、この電場集中度kを高めることにより静電密着力Fを増大させ得ることがわかる。
F [Pa] = q [C] × E [V / m] / S [cm 2 ]
= I · V · k / (v · w) [Pa]
From the above formula, the electrostatic adhesion force of the
また、上記テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間隙Nが一定値未満になると、テープ状電極10の先端部が溶融シート状体4aに接触して溶融シート状体4aが傷付けられる可能性があり、上記間隙Nが一定値以上となると、ストリーマコロナ放電を適正に発生させるための印加電圧をかなり高くする必要が生じて、火花放電が発生し易くなる可能性がある。このため、上記テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間隙Nは、0.5mm〜10mmの範囲内に設定されている。
Further, if the gap N between the tape-
上記溶融シート状体4aの搬送方向と直交する方向に配列された上記突部10aの設置間隔Wが一定値以上になると、テープ状電極10の各突部10aから溶融シート状体4aへの放電間隔が広くなり過ぎてその間に筋状の密着不良部分が発生し易くなる傾向がある。このような弊害を防止するためには、上記設置間隔Wを、テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間隙Nの5倍未満に設定する必要がある。また、上記テープ状電極10に設けられた相隣接する突部10aの設置間隔Wを小さくすると、突部10aの成形が困難になるとともに、全ての突部10aから有効なコロナ放電を発生させることが困難となる傾向があるため、上記設置間隔Wの好適範囲は、テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間隙Nの0.1倍〜3倍の範囲内であり、さらに好適な範囲は上記間隙Nの0.2倍〜2倍の範囲内である。
When the installation interval W of the
上記溶融シート状体4aの搬送方向と直交する方向に配列されたテープ状電極10の各突部10aの間における突出量Hにバラツキが生じ、溶融シート状体4aと各突部10aとのに間に形成された間隙Nが不均一になると、放電班が発生して密着不良部分が形成され易くなる。これを防止するために印加電圧を上昇させると、溶融シート状体4aに部分的な白化現象が発生し易くなり、この白化現象が生じると、シートの表面荒れ等の欠陥を検査で見つけ出すことが困難となるため、上記テープ状電極10に設けられた各突部10aの間における突出量Hのバラツキを0.2mm未満、好ましくは0.1mm未満に設定して溶融シート状体4aとテープ状電極10との間隙Nが不均一になるのを極力防止するように構成されている。
There is a variation in the protruding amount H between the
具体的には、上記テープ状電極10の製造時に各突部10aの先端面を均一に揃えることにより、各突部10aの間における突出量Hのバラツキが所定量以上になるのを防止するとともに、使用に際して上記テープ状電極10に撓みが生じ、あるいは押出機3の口金2から発生した熱により加熱されてテープ状電極10の熱変形が生じた場合等に、このテープ状電極10の取付状態を調整することにより、溶融シート状体4aと各突部10aとのに間に形成される間隙Nのバラツキを一定範囲内とするように構成されている。
Specifically, when the tape-
また、上記テープ状電極10の設置位置が、移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zよりも溶融シート状体4aの搬送方向の上流側に大きくずれると、溶融シート状体4aに対して安定したストリーマコロナ放電を発生させることが困難となる。逆に、上記テープ状電極10の設置位置が、移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zよりも溶融シート状体4aの搬送方向の下流側に大きくずれると、移動冷却体5に対して溶融シート状体4aを適正に密着させることが困難となる。このため、移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zと、テープ状電極10の設置位置とのシート搬送方向におけるずれ量を5mm未満に設定し、好ましくは3mm未満に設定することにより、上記接触点Zの近傍にテープ状電極10を設置するように構成されている。
Further, when the installation position of the tape-
上記押出機3により加熱混練されて押し出される熱可塑性樹脂としては、その溶融比抵抗値Rが0.3×108(Ω・cm)以上のものであれば特に限定されないが、以下のような樹脂が想定される。なお、上記溶融比抵抗値Rは、熱可塑性樹脂を真空乾燥した後に、50mmの直径を有する試験管に入れ、窒素雰囲気下で溶融した後、285℃の窒素雰囲気下で上記熱可塑性樹脂中に一対の銅製電極を挿入し、この両電極に直流高圧発生装置から電圧を印加した状態で計測された電流値および電圧値、電極面積および電極間距離に応じ、式R=(V・S/I・L)に基づいて求められる。なお、この式において、Vは電圧値、Sは電極面積、Iは電流値、Lは電極間距離である。 The thermoplastic resin that is heat-kneaded and extruded by the extruder 3 is not particularly limited as long as the melt specific resistance value R is 0.3 × 10 8 (Ω · cm) or more. Resin is envisioned. The melting specific resistance value R is determined by placing the thermoplastic resin in a vacuum after drying it in a test tube having a diameter of 50 mm, melting it in a nitrogen atmosphere, and then in the thermoplastic resin in a nitrogen atmosphere at 285 ° C. A pair of copper electrodes are inserted, and the equation R = (V · S / I) according to the current value and the voltage value, the electrode area, and the distance between the electrodes measured with a voltage applied to the both electrodes from the DC high voltage generator. * Calculated based on L). In this equation, V is a voltage value, S is an electrode area, I is a current value, and L is a distance between electrodes.
上記溶融比抵抗値の高い熱可塑性樹脂としては、例えば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−ナフタレートもしくはこれらの樹脂を構成するポリマー成分を主成分とした共重合体からなるポリエステル系樹脂が好適に用いられる。 Examples of the thermoplastic resin having a high melting specific resistance value include, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, or a polyester resin composed of a copolymer mainly composed of a polymer component constituting these resins. Are preferably used.
上記の共重合体を用いる場合、そのジカルボン酸成分としてはアジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,2−ビスフェノキシエタン−p,p′−ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;およびこれらのエステル形成誘導体(2,5−ジメチルテレフタル酸等)等が挙げられる。なお、トリメリット酸およびピロメリット酸等の多官能カルボン酸等を用いてもよい。 When the above copolymer is used, the dicarboxylic acid component includes aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid; terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,2-bis And aromatic dicarboxylic acids such as phenoxyethane-p, p′-dicarboxylic acid; and ester-forming derivatives thereof (2,5-dimethylterephthalic acid and the like). Polyfunctional carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid may be used.
また、上記共重合体のグリコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、p−キシレングリコール等や平均分子量が150〜2000のポリエチレングリコール等が用いられる。 The glycol component of the copolymer includes ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3 propanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, trimethylolpropane. , P-xylene glycol or the like, or polyethylene glycol having an average molecular weight of 150 to 2000 is used.
なお、上記ポリエステル系樹脂の組成物には、例えば帯電防止剤、UV吸収剤または安定剤等からなる各種公知の添加剤を含有させてもよい。 In addition, you may make the composition of the said polyester-type resin contain various well-known additives which consist of an antistatic agent, UV absorber, or a stabilizer, for example.
また、溶融比抵抗値の高い上記ポリエステル系樹脂に代え、溶融比抵抗値の低い素材と、各種の添加物(例えば溶融比抵抗値の高い樹脂)とを混合することにより、その溶融比抵抗値を0.3×108(Ω・cm)以上に調整したものを用いてもよい。 Also, instead of the polyester resin having a high melting specific resistance value, by mixing a material having a low melting specific resistance value and various additives (for example, a resin having a high melting specific resistance value), the melting specific resistance value is obtained. May be adjusted to 0.3 × 10 8 (Ω · cm) or more.
上記押出機3により加熱混練される熱可塑性樹脂として、0.3×108(Ω・cm)以上の溶融比抵抗値を有するポリエチレンテレフタレートを使用するとともに、上記構成の製造装置を用いてシートを製造するシートの製造方法について以下に説明する。まず、易滑性の付与を目的とした粒子を必要に応じて配合したポリエチレンテレフタレートのペレットを充分に真空乾燥した後、これを押出機3のホッパー1に供給して加熱混練することにより、口金2から例えば約280℃の温度と、200μm程度の厚みとを有する溶融シート状体4aを押し出して移動冷却体5の周面に接触させる。
As the thermoplastic resin heated and kneaded by the extruder 3, polyethylene terephthalate having a melt specific resistance value of 0.3 × 10 8 (Ω · cm) or more is used, and the sheet is formed using the manufacturing apparatus having the above configuration. The manufacturing method of the sheet to manufacture is demonstrated below. First, polyethylene terephthalate pellets blended with particles for imparting slipperiness as required are sufficiently dried in vacuum, and then supplied to the hopper 1 of the extruder 3 and heated and kneaded, whereby a die is formed. For example, a molten sheet-
上記のようにして移動冷却体5上に押し出された溶融シート状体4aと移動冷却体5との接触点Zの近傍に沿って配設されたテープ状電極10に正電圧を印加し、上記溶融シート状体4aにストリーマコロナ放電を発生させることにより、この溶融シート状体4aに多くの電荷を連続的に付与し、上記溶融シート状体4aを所定速度で搬送しつつ移動冷却体5の周面に静電密着させて冷却する。
A positive voltage is applied to the tape-
すなわち、上記移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zの近傍に沿って5μm〜200μmの厚みを備えたテープ状の電極10をコロナ放電部6に設けるとともに、このテープ状電極10の先端部に、0.1mm以上の突出量Hを有する複数の突部10aを、上記溶融シート状体4aの搬送方向と直交する方向に沿って配列し、相隣接する突部10aの設置間隔Wを上記テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間隙Nの5倍未満に設定するとともに、上記テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間隙Nを0.5mm〜10mmの範囲内に設定した状態で、上記制限抵抗13を介してテープ状電極10に正電圧を印加する。
That is, the tape-
この結果、上記各突部10aに電場が集中して溶融シート状体4aにストリーマコロナ放電が行われることにより、各突部10aから多量の電荷が溶融シート状体4に付与されてこの溶融シート状体4が帯電し、上記移動冷却体5の周面に溶融シート状体4aが静電密着した状態となって効果的に冷却されることになる。この移動冷却体5により冷却されたシート状体4bを第1延伸部7に供給してシート状体4bの長手方向に延伸させた後、第2延伸部8に供給してシート状体4bの幅方向に延伸させることにより、所定の幅寸法および厚みを有するシート4cを製造し、このシート4cを巻取部9においてロール状に巻き取る。
As a result, an electric field is concentrated on each of the
このように0.3×108(Ω・cm)以上の溶融比抵抗値を有する熱可塑性樹脂を溶融状態としてシート状に押し出す押出機3と、この押出機3から押し出された溶融シート状体4aを冷却する移動冷却体5と、上記移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zの近傍に沿って配設されたテープ状電極10と、このテープ状電極10から上記溶融シート状体4aに対してストリーマコロナ放電を行うことにより、溶融シート状体4aを移動冷却体5に静電密着させるように構成されたシートの製造装置によるポリエステル系樹脂シートの製造方法において、上記テープ状電極10に対する通電回路に30kΩ〜3000kΩの抵抗値を有する制限抵抗13を配設したため、上記電極10から移動冷却体5に対して火花放電が発生することを効果的に防止して、均一な厚みを有するとともに表面欠点のないシートを高速で効率よく製造できるという利点がある。
Thus, an extruder 3 that extrudes a thermoplastic resin having a melting specific resistance value of 0.3 × 10 8 (Ω · cm) or more into a sheet as a molten state, and a molten sheet-like body extruded from the extruder 3 A moving
すなわち、上記のようにシートの原材料として0.3×108(Ω・cm)以上の高い溶融比抵抗値を有する熱可塑性樹脂を使用した場合には、上記テープ状電極10に正電圧を印加して移動冷却体5上の溶融シート状体4aにストリーマコロナ放電させる際に火花放電が発生しにくいため、上記移動冷却体5に溶融シート状体4aが密着して振動しにくい状態にある上記接触点Zの近傍にテープ状電極10を配設することにより、溶融シート状体4aの振動に起因してテープ状電極10に溶融シート状体4aが接触するという事態の発生を防止しつつ、低電圧で溶融シート状体4aに対するストリーマコロナ放電を適正に行わせて上記溶融シート状体4aを移動冷却体5に静電密着させることができる。したがって、シートの表面が粗面化されて不透明になったり、上記溶融シート状体4aと移動冷却体5との間に空気が部分的に捕捉されてシートの表面に泡状または筋状の欠陥が形成されたりする等の弊害を生じることなく、溶融シート状体4aを効果的に冷却できるという利点がある。
That is, when a thermoplastic resin having a high melting specific resistance of 0.3 × 10 8 (Ω · cm) or more is used as a raw material of the sheet as described above, a positive voltage is applied to the tape-
そして、上記のように移動冷却体5と溶融シート状体4aとの接触点Zの近傍にテープ状電極10を配設した場合には、上記原材料中への異物の混入、電極への印加電圧または電流値の設定不良、または電極位置の調整不良等が生じると、上記電極10から移動冷却体5に火花放電が発生する可能性がある。しかし、上記テープ状電極10の通電回路には30kΩ以上の抵抗値を有する制限抵抗13が配設されているので、仮に上記火花放電が発生したとしても、移動冷却体5に対して過大な電流が流れることによる移動冷却体5の損傷を効果的に防止することができる。このため、上記テープ状電極10の通電回路に過大な電流が流れたことが検出された時点で、電源をOFF状態としたり、これにより溶融シート状体4aの冷却作用が損なわれて移動冷却体5に溶融シート状体4aが接触した状態で引きちぎられたり、移動冷却体5の下流側に配設されたガイドローラ等にシート状体が巻付いたりするという事態の発生を効果的に防止しつつ、溶融シート状体4aに対するストリーマコロナ放電を適正に行わせて上記溶融シート状体4aを移動冷却体5に静電密着させることができる。
When the tape-
特に、上記テープ状電極10の通電回路に配設された制限抵抗13の抵抗値を900kΩ以上に設定した場合には、上記ストリーマコロナ放電時にテープ状電極10と溶融シート状体4aとの間に作用するいわゆる抵抗RとコイルのインダクタンスLとコンデンサCとのRLC回路による過渡現象における抵抗Rの寄与によって流れる電流値の時間応答を抑えることにより、上記テープ状電極10から移動冷却体に大電流が流れることに起因した火花放電の発生を、より効果的に防止できるという利点がある。
In particular, when the resistance value of the limiting
なお、上記制限抵抗13の抵抗値が大きくなると、直流高圧電源11の所要電圧を必要以上に大きくする必要があるとともに、通電時に制限抵抗13の発熱量が大きくなってその耐久性が低下するという弊害がある。このため、本発明では、上記制限抵抗13の抵抗値を3000kΩ以下に設定することにより、上記弊害を生じることなくストリーマコロナ放電を適正に発生させることができるようにしている。
When the resistance value of the limiting
また、上記のように0.3×108(Ω・cm)以上の溶融比抵抗値を有する熱可塑性樹脂を原材料としてシートを製造するようにした場合には、上記原材料中にアルカリ金属等を添加して上記溶融比抵抗値を低下させる必要がないため、上記原材料が本来有する無異物性、色調または耐熱性等を損なうことなく、優れた特性を有するシートを効率よく製造できるという利点がある。 In addition, when a sheet is manufactured using a thermoplastic resin having a melting specific resistance value of 0.3 × 10 8 (Ω · cm) or more as described above as a raw material, an alkali metal or the like is included in the raw material. Since there is no need to reduce the melting specific resistance value by adding, there is an advantage that a sheet having excellent characteristics can be efficiently produced without impairing the non-foreign material property, color tone or heat resistance inherent in the raw material. .
さらに、上記テープ状電極10に正電圧を印加することにより、0.3×108(Ω・cm)以上の溶融比抵抗値を有する熱可塑性樹脂からなる溶融シート状体4aに対してストリーマコロナ放電を発生させるように構成した場合には、上記テープ状電極10に負電圧を印加した場合に比べて火花放電が発生しにくい傾向がある。このため、上記火花放電に起因してシートが傷付けられたり、移動冷却体5が損傷したりする等の事態を生じることなく、上記溶融シート状体4aに多量の電荷を溶融シート状体4aに付与し、上記移動冷却体5の周面に溶融シート状体4aを適正に静電密着させて効果的に冷却することができる。
Further, by applying a positive voltage to the tape-
また、上記実施形態に示すように、移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zに沿って5μm〜200μmの厚みを有するテープ状電極10を配設するとともに、このテープ状電極10の先端部に0.1mm以上の突出量Hを有する複数個の突部10aを設けた場合には、この突部10aに電荷を集中させることにより、上記ストリーマコロナ放電を適正に発生させることができる。したがって、上記テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間の空気を効果的にイオン化して上記テープ状電極10から安定した電流を持続的に流すことにより、上記溶融シート状体4aに多量の電荷を溶融シート状体4aに付与することができる。したがって、上記溶融シート状体4aおよび移動冷却体5の移動速度を、例えば60m/min以上の高速に設定した場合においても、移動冷却体5に溶融シート状体4aを適正に静電密着させて均等に冷却することができ、シートの表面が粗面化されて透明性が低下する等の弊害を生じることなく、シートの生産性を向上させることができる。
Moreover, as shown in the said embodiment, while arrange | positioning the tape-shaped
また、上記実施形態では、テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間隙Nを0.5mm〜10mmの範囲内に設定することにより、テープ状電極10の突部10aを溶融シート状体4aに近づけるように構成したため、より低電圧で溶融シート状体4aに対するストリーマコロナ放電を適正に行わせて上記溶融シート状体4aを移動冷却体5に静電密着させることができる。したがって、シートの表面が粗面化されて不透明になったり、上記溶融シート状体4aと移動冷却体5との間に空気が部分的に捕捉されてシートの表面に泡状または筋状の欠陥が形成されたりする等の弊害を生じることなく、溶融シート状体4aを効果的に冷却できるという利点がある。
Moreover, in the said embodiment, the
さらに、上記実施形態では、テープ状電極10に設けられた相隣接する突部10aの設置間隔Wを上記テープ状電極10と溶融シート状体4aとの間隙Nの5倍未満に設定したため、テープ状電極10の各突部10aから溶融シート状体4aにストリーマコロナ放電が行われる際における相隣接する放電部の間隔が大きくなるのを防止して、均一なストリーマコロナ放電を発生させることができる。このため、上記移動冷却体5に対する密着性が高い部分と低い部分とが交互に発生する現象、つまり筋状の密着不良部分が発生するのを効果的に防止し、溶融シート状体4aの全体を均一に冷却することができるという利点がある。
Furthermore, in the above embodiment, the installation interval W between the
また、上記実施形態に示すように、テープ状電極10に設けられた各突部10aの間における突出量Hのバラツキを0.2mm未満に設定した場合には、上記溶融シート状体4aの搬送方向と直交する方向に配列されたテープ状電極10の突部10aと溶融シート状体4aとの間隙Nが不均一になることによる放電班の発生を効果的に防止することができる。したがって、印加電圧をそれ程上昇させることなく、上記移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの密着不良部分が生じるのを抑制することにより、溶融シート状体4aに部分的な白化現象が発生するのを効果的に防止しつつ、移動冷却体5に溶融シート状体4aを適正に密着させて溶融シート状体4aを効率よく冷却することができる。
Moreover, as shown in the said embodiment, when the variation of the protrusion amount H between each
さらに、上記実施形態では、移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zと、テープ状電極10の設置位置とのシート搬送方向におけるずれ量を5mm未満に設定し、好ましくは3mm未満に設定したため、シートの表面が粗面化されたり、シートに穴があいたりする等の弊害を生じることなく、上記移動冷却体5に溶融シート状体4aを適正に密着させることにより、溶融シート状体4aを効果的に冷却できるという利点がある。
Furthermore, in the said embodiment, the deviation | shift amount in the sheet conveyance direction with the contact point Z of the molten sheet-
すなわち、上記テープ状電極10の設置位置が、移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zよりも所定値以上に亘って溶融シート状体4aの搬送方向の上流側にずれるのを防止することにより、上記接触点Zの近傍において溶融シート状体4aに安定したストリーマコロナ放電を発生させることができる。このため、上記印加電圧を過度に高い値に設定することなく、上記移動冷却体5に溶融シート状体4aを適正に密着させることが可能となり、溶融シート状体4aを適正に冷却してシートの表面が粗面化されるのを効果的に抑制できるとともに、火花放電が発生してシートに穴があくという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
That is, the installation position of the tape-
一方、上記テープ状電極10の設置位置が、移動冷却体5に対する溶融シート状体4aの接触点Zよりも所定値以上に亘って溶融シート状体4aの搬送方向の下流側にずれるのを防止することにより、溶融シート状体4aが移動冷却体5に静電密着する前に冷却、固化が進行するのを防止することができる。このため、移動冷却体5に溶融シート状体4aを適正に密着させて両者の間に空気が部分的に捕捉されるのを抑制することにより、シートの表面に泡状または筋状に欠陥が形成されるのを効果的に防止できるという利点がある。
On the other hand, the installation position of the tape-
なお、上記実施形態では、冷却後にシート状体4bを第1延伸部7および第2延伸部8によりシートの長手方向および幅方向の二方向に延伸するポリエステル系樹脂シートの製造方法について説明したが、上記両方向の何れか一方にのみ延伸させるようにしてもよい。一方向延伸の場合は、その力学的剛性から10μm以上の厚みを有するシートが好適に用いられ、二方向延伸の場合には、2μm以上のシートが好適に用いられる。また、上記第1,第2延伸部の7,8の下流部に、シート状体4bをさらに長手方向および幅方向に延伸させる延伸部を設けた構造としてもよい。
In addition, although the said embodiment demonstrated the manufacturing method of the polyester-type resin sheet which extends | stretches the sheet-
また、テープ状電極10の先端部に、矩形の切欠きを一定間隔で形成することにより、所定の突出量Hを有するとともに、矩形に形成された複数の突部10aを設けた上記実施形態に係るA型の電極10に代え、図4に示すように、テープ状電極10の先端部に、先拡がりの切欠きを一定間隔で形成することにより、先窄まりの台形状に形成された複数の突部10bを設けたB型の電極10B、あるいは図5に示すように、V字状の切欠きを一定間隔で形成することにより、先窄まりの三角形状に形成された複数の突部10cを設けたC型の電極10C、または図6に示すように、アーチ状の切欠きを一定間隔で形成することにより、富士山型に形成された複数の突部10dを設けたD型の電極10Dを使用してもよい。
In addition, in the above-described embodiment, a plurality of
さらに、上記テープ状電極10に代え、図7に示すように、移動冷却体5の周面に対する溶融シート状体4aの接触点の近傍において、溶融シート状体4aの表面に対向する複数の針状電極12を、溶融シート状体4aの搬送方向と直交する方向に一定間隔Wで配列するとともに、針状電極12の軸線を溶融シート状体4aの表面に対して直交する方向に設置した構造としてもよい。上記針状電極12は、直径が1mm以下、好ましくは0.5mm以下に設定された鉄、真鍮、ステンレス鋼またはタングステン等により円柱状に形成されている。
Furthermore, instead of the tape-
上記針状電極12と溶融シート状体4aとの間隙N、つまり針状電極12の先端面と、移動冷却体5上に位置する溶融シート状体4aの表面との距離が一定値未満になると、針状電極12の先端部が溶融シート状体4aに接触して溶融シート状体4aが傷付けられる可能性があり、上記距離が一定値以上となると、ストリーマコロナ放電を適正に行うために印加電圧を極端に高くする必要が生じて装置の電力消費量が多くなるとともに、火花放電が発生し易くなることが避けられない。このため、上記針状電極12と溶融シート状体4aとの間隙Nは、0.5mm〜5mmの範囲内に設定され、その好適範囲は1mm〜4mmである。
When the gap N between the needle-
上記溶融シート状体4aの搬送方向と直交する方向に配列された各針状電極12の設置間隔W、つまり相隣接する針状電極12の軸心間距離が一定値以上になると、各針状電極12から溶融シート状体4aへの放電間隔が広くなり過ぎてその間に筋状の密着不良部分が発生し易くなる。このような弊害を防止するために、上記設置間隔Wは、針状電極12と溶融シート状体4aとの間隙Nの5倍未満に設定されている。また、上記各針状電極12の設置間隔Wが針状電極12の直径に等しくなると、図8に示すように、相隣接する針状電極12が互いに当接してそれ以上接近させることが不可能となるため、上記設置間隔Wの下限値は針状電極12の直径に対応した値となる。上記設置間隔Wの好適範囲は、針状電極12と溶融シート状体4aとの間隙Nの1倍〜3倍の範囲内であり、具体的な数値で示すと、針状電極12と溶融シート状体4aとの間隙Nが1mmである場合に、上記設置間隔Wの好適範囲は、1mm〜3mmとなる。
When the installation interval W of the needle-
上記針状電極12の先端部には、図9に示すように、所定の半径rを有する球体Qが最先端部周面に内接する円錐状の先窄まり部12aが形成されている。上記針状電極12の先端部における電荷の集中度を高めてストリーマコロナ放電を効率よく発生させるためには、上記先窄まり部12aの最先端部周面に内接する球体Qの半径rを0.1mm未満にすることが望まれるが、この球体Qの半径を過度に小さくすると、上記先窄まり部12aの成形が困難になるとともに、取り扱い時に針状電極12の最先端部が損傷し易くなる。したがって、上記半径rの好適範囲は、0.005mm〜0.09mmであり、さらに好適な範囲は0.01mm〜0.05mmである。なお、上記球体Qの半径rは、針状電極12の最先端部周面に内接する円を描き、その半径を計測することにより求められる。
As shown in FIG. 9, a conical tapered
本発明の実施例1−1〜1−4では、固有粘度が0.62dl/gのポリエチレンテレフタレート樹脂にCaCO3を含有させた樹脂ペレットと、CaCO3を含有させない樹脂ペレットとを混合して全体で溶融比抵抗値が1.2×108(Ω・cm)に設定された原材料を構成し、これを135℃の温度で約6時間に亘り減圧乾燥(1.3hPa)した後、押出機3に供給して280℃の温度で加熱混練し、500mmの幅寸法を有する押出機3の口金2から溶融状態のシート状体4aとして移動冷却体5上に押し出すようにした。また、表面温度を30℃に保った金属ロールからなる移動冷却体5の周面に対向するように、10mmの幅寸法と50μmの厚みとを有するステンレス鋼(東洋製箔株式会社製のオーステナイト系SUS316)からなるテープ状電極を設置した状態で、このテープ状電極に正電圧を印加してストリーマコロナ放電を発生させることにより、溶融シート状体4aを上記移動冷却体5に静電密着させて冷却しつつ、移動冷却体5の移動速度を60m/minの速度で移動させて、390mmの幅寸法と140μmの厚みとを有する溶融シート状体4aを成形した。
In Examples 1-1 to 1-4 of the present invention, resin pellets containing CaCO 3 in polyethylene terephthalate resin having an intrinsic viscosity of 0.62 dl / g and resin pellets not containing CaCO 3 were mixed together to form a whole. A raw material having a melt specific resistance value of 1.2 × 10 8 (Ω · cm) is formed, and this is dried under reduced pressure (1.3 hPa) at a temperature of 135 ° C. for about 6 hours, and then an extruder. 3 and heated and kneaded at a temperature of 280 ° C., and extruded from the die 2 of the extruder 3 having a width of 500 mm onto the moving
そして、テープ状電極に対する通電回路に30kΩ〜950kΩの抵抗値を有する制限抵抗13をそれぞれ設置した状態で、高圧電源発生装置から上記テープ状電極に印加される電圧値と電流値を変化させて放電状態を観測し、かつこの時に押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に、1.5mmの直径と1.5mm長さとを有する針金を落として火花放電が発生するか否かを観測した。また、移動冷却体5の表面に形成された傷の状態を確認するとともに、火花放電時における電流値をオシロスコープで測定したところ、下記表1に示すようなデータが得られた。
Then, in a state where the limiting
上記表1において、SCはストリーマコロナ放電現象が見られたことを示し、○印は移動冷却体の表面に傷は認められないとともに、通電回路が遮断状態とならなかったこと示している。また、○△印は移動冷却体5の表面に着色模様が認められたがクレータ状の傷は認められず、かつ通電回路が遮断状態とならなかったことを示し、×印は移動冷却体の表面にはクレータ状の傷が認められるとともに、通電回路が遮断状態となったことを示している。
In Table 1 above, SC indicates that a streamer corona discharge phenomenon was observed, and ◯ indicates that no flaws were observed on the surface of the moving cooling body, and the energization circuit did not enter a cut-off state. Further, ◯ △ marks indicate that a colored pattern is observed on the surface of the moving
上記実施例1−1〜1−4におけるテープ状電極として、図4に示すように、その先端部に先広がりの切欠きが一定間隔で形成されることにより、2mmの突出量Hを有する複数の突部10bが設けられたB型の電極10Bを使用し、相隣接する突部10bの設置間隔Wを3mmに設定するとともに、上記テープ状電極10Bと溶融シート状体4aとの間隙Nを5mmに設定した。また、上記高圧電源発生装置は、常用15kVのものが使用され、電流値が200mAとなる火花放電が2msecに亘って発生したことが検出された場合に、2msec以内に上記電圧の印加を一時的に停止するとともに、その後30msec以内に電圧の印加を再開し、かつ0.5sec以内に上記印加電圧の停止が5回以上連続的に発生した場合に、通電回路を遮断状態とする保護回路を備えている。
As the tape-shaped electrodes in Examples 1-1 to 1-4, as shown in FIG. 4, a plurality of protrusions H having a protrusion amount H of 2 mm are formed by forming notches that are widened at the front end portions at regular intervals. The B-
一方、比較例2−1では、上記制限抵抗13を無くした点を除き、上記実施例1−1〜1−4と同様に構成した。また、比較例3−1〜3−4では、上記テープ状電極10Bに代えて30μmの直径を有するタングステンワイヤからなる電極を使用し、かつ移動冷却体5の周面に対する溶融シート状体4aの接触点Zの近傍に設置するとともに、この電極と溶融シート状体4aとの間隙を5mmに設定した。そして、上記移動冷却体5の移動速度を30m/minに設定しつつ、上記電極に対する通電回路に、30kΩ〜2000kΩの抵抗値を有する制限抵抗13をそれぞれ設置して放電状態と移動冷却体5の損傷状態とを観測した。
On the other hand, Comparative Example 2-1 was configured in the same manner as in Examples 1-1 to 1-4 except that the limiting
上記表1に示すように、30kΩの抵抗値を有する制限抵抗13が設置された実施例1−1では、6.5kVの電圧が印加されるとともに7.8mAの電流が流れた時点で、ストリーマコロナ放電が発生して移動冷却体5に溶融シート状体が密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落とすと、火花放電が発生して40mAの電流値が計測された。この実施例1−1においては、移動冷却体5の表面に着色模様が認められたがクレータ状の傷は認められず、通電回路が遮断状態となることもなかった。
As shown in Table 1, in Example 1-1 in which the limiting
また、60kΩの抵抗値を有する制限抵抗13が設置された実施例1−2では、7.0kVの電圧が印加されるとともに7.4mAの電流が流れた時点で、ストリーマコロナ放電が発生して移動冷却体5に溶融シート状体が密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落とすと、火花放電が発生して60mAの電流値が計測された。さらに、500kΩの抵抗値を有する制限抵抗13が設置された実施例1−3では、7.0kVの電圧が印加されるとともに7.4mAの電流が流れた時点で、ストリーマコロナ放電が発生して移動冷却体5に溶融シート状体が密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落とすと、火花放電が発生して300mAの電流値が計測された。上記実施例1−2および1−3の何れにおいても、移動冷却体5の表面に着色模様が認められたがクレータ状の傷は認められず、通電回路が遮断状態となることもなかった。
Further, in Example 1-2 in which the limiting
また、950kΩの抵抗値を有する制限抵抗13が設置された実施例1−4では、9.0kVの電圧が印加されるとともに8.2mAの電流が流れた時点で、ストリーマコロナ放電が発生して移動冷却体5に溶融シート状体が密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落としも火花放電は発生せず、移動冷却体5の表面に傷は認められないとともに、通電回路が遮断状態となることもなかった。
In Example 1-4 in which the limiting
これに対して制限抵抗13を無くした比較例2−1では、3.3kVの電圧が印加されるとともに1.5mAの電流が流れた時点で、ストリーマコロナ放電が発生して移動冷却体5に溶融シート状体が密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落すと、火花放電が頻繁に発生して通電回路が遮断状態となったために、電流値を計測することができなかった。また、移動冷却体5の表面にはクレータ状の傷が認められた。
On the other hand, in Comparative Example 2-1, in which the limiting
一方、30μmの直径を有するタングステンワイヤからなる電極を使用するとともに、した比較例3−1では、30kΩの抵抗値を有する制限抵抗13が設置された比較例3−1では、9.1kVの電圧が印加されるとともに0.2mAの電流が流れた時点で、移動冷却体5に溶融シート状体4aが密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落すと、火花放電が頻繁に発生して通電回路が遮断状態となったために、電流値を計測することができなかった。また、移動冷却体5の表面にはクレータ状の傷が認められた。
On the other hand, in the comparative example 3-1, in which the electrode made of a tungsten wire having a diameter of 30 μm was used and the limiting
また、60kΩの抵抗値を有する制限抵抗13が設置された比較例3−2では、9.1kVの電圧が印加されるとともに0.3mAの電流が流れた時点で、移動冷却体5に溶融シート状体4aが密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落すと、火花放電が発生して180mAの電流値が計測され、移動冷却体5の表面にクレータ状の傷は認められたが、通電回路が遮断状態となることはなかった。
Further, in Comparative Example 3-2 in which the limiting
さらに、950kΩの抵抗値を有する制限抵抗13が設置された比較例3−3では、9.6kVの電圧が印加されるとともに0.3mAの電流が流れた時点で、移動冷却体5に溶融シート状体4aが密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落すと、火花放電が発生して200mAの電流値が計測され、移動冷却体5の表面に着色模様が認められたがクレータ状の傷は認められず、通電回路が遮断状態となることもなかった。
Furthermore, in Comparative Example 3-3 in which the limiting
なお、2000kΩの抵抗値を有する制限抵抗13が設置された比較例3−4では、12kVの電圧が印加されるとともに0.4mAの電流が流れた時点で、移動冷却体5に溶融シート状体4aが密着した状態となり、この時点で押出機3の口金2と上記接触点Zとの間に針金を落としも火花放電は発生せず、移動冷却体5の表面に傷は認められないとともに、通電回路が遮断状態となることもなかった。しかし、上記比較例3−3,4では、溶融シート状体4aを移動冷却体5に対して適正に静電密着させるために、移動冷却体5の移動速度を30m/minに設定する必要があり、生産性が悪いことが確認された。
In Comparative Example 3-4 in which the limiting
本発明に係るポリエステル系樹脂シートの製造方法によれば、従来では困難であった溶融比抵抗値の高い熱可塑性樹脂からなる移動冷却体に溶融シート状体を適正に静電密着させ、移動冷却体の移動速度を高くした場合においても、上記溶融シート状体を適正に冷却してシートの生産性を高めることができ、産業界に寄与するところが大である。 According to the method for producing a polyester resin sheet according to the present invention, the molten sheet-like body is appropriately electrostatically adhered to the moving cooling body made of a thermoplastic resin having a high melting specific resistance value, which has been difficult in the past, and the moving cooling is performed. Even when the moving speed of the body is increased, the molten sheet-like body can be appropriately cooled to increase the productivity of the sheet, which greatly contributes to the industry.
3 押出機
4a 溶融シート状体
5 移動冷却体
10 テープ状電極
10a 突部
11 直流高圧電源
13 制限抵抗
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