熱可塑性樹脂フィルムの製造方法および当該製造方法に用いる押出成形用Ｔダイ
【課題】熱可塑性樹脂フィルムのエッジビード現象を抑制すること。
【解決手段】熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、ダイ本体２内にインナーディッケル３等を配置し、インナーディッケル３の端面３ａ等によって流路２ｃを画定させる準備ステップと、熱可塑性樹脂を溶融する溶融ステップと、溶融された熱可塑性樹脂を押出成形用Ｔダイ１に供給する供給ステップと、押出成形用Ｔダイ１において熱可塑性樹脂をインナーディッケル３等によって所定幅を有する樹脂フィルムＦに成形する成形ステップとを備えている。この製造方法では、インナーディッケル３の端面３ａ部分が、断面視において、曲率半径が異なる２つの円弧Ｃ１，Ｃ２を含む弧線状になるように構成され、出口２ｂ側に位置する第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、入口２ａ側に位置する第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。
【解決手段】熱可塑性樹脂フィルムの製造方法であって、ダイ本体２内にインナーディッケル３等を配置し、インナーディッケル３の端面３ａ等によって流路２ｃを画定させる準備ステップと、熱可塑性樹脂を溶融する溶融ステップと、溶融された熱可塑性樹脂を押出成形用Ｔダイ１に供給する供給ステップと、押出成形用Ｔダイ１において熱可塑性樹脂をインナーディッケル３等によって所定幅を有する樹脂フィルムＦに成形する成形ステップとを備えている。この製造方法では、インナーディッケル３の端面３ａ部分が、断面視において、曲率半径が異なる２つの円弧Ｃ１，Ｃ２を含む弧線状になるように構成され、出口２ｂ側に位置する第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、入口２ａ側に位置する第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法および当該製造方法に用いる押出成形用Ｔダイに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂フィルムを製造する方法として、押出機本体にて溶融混練した熱可塑性樹脂を、押出機本体の先端に取り付けた押出成形用Ｔダイより押し出して成形する方法が知られている。このような方法で熱可塑性樹脂フィルムを製造する場合、Ｔダイより押し出した溶融状フィルムに、ネックイン現象やエッジビード現象といった現象が発生することがある。「ネックイン現象」とは、Ｔダイより押し出された溶融状フィルムが、その押出速度よりも高速で回転するロールで引き取られるために、フィルムの幅が狭くなる現象である。「エッジビード現象」とは、ネックイン現象によりフィルムの幅が低下した分、幅方向の端部の厚さが増加する現象である。
【０００３】
一般に、フィルムは、幅と厚さのアスペクト比が高いため、上述したネックイン現象やエッジビード現象がフィルムの幅方向の端部のみで発生することが多い。このため、これらネックイン現象やエッジビード現象の発生により、製品として使用可能なフィルムの幅が狭くなってしまうという問題があった。そこで、ネックイン現象やエッジビード現象を抑制する方法として、インナーディッケルおよびロッドが設置されている押出成形用Ｔダイを用いて、熱可塑性樹脂フィルムを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１や特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７９９２４号公報
【特許文献２】特開２００１−２６０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載された押出成形用Ｔダイを用いて熱可塑性樹脂フィルムを製造した場合であっても、製造されたフィルムにおけるエッジビード現象の抑制が十分とまではいえず、エッジビード現象を更に抑えた製造方法が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、エッジビード現象を抑制して熱可塑性樹脂フィルムを製造することができる製造方法及び当該製造方法に用いられる押出成形用Ｔダイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、エッジビード現象を抑制するには、Ｔダイに設定されるインナーディッケルの形状や位置またはロッドの位置の影響が大きいことを見出した。
【０００８】
そこで、本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、押出機本体と押出成形用Ｔダイとを備えた押出機を用いて熱可塑性樹脂フィルムを製造する製造方法であって、押出成形用Ｔダイのダイ本体内に第１のインナーディッケルを配置し、ダイ本体の内側面と第１のインナーディッケルの内部側の端面とによって、溶融された熱可塑性樹脂の流路を画定させる第１の準備ステップと、押出成形用Ｔダイにおいて、第１のインナーディッケルよりも流路の出口側に第１のインナーディッケルの長手方向と平行になるようにロッドを配置する第２の準備ステップと、熱可塑性樹脂を押出機本体において溶融する溶融ステップと、溶融ステップで溶融された熱可塑性樹脂を、第１及び第２の準備ステップで準備された押出成形用Ｔダイに押し出し供給する供給ステップと、押出成形用Ｔダイにおいて、供給ステップで供給された熱可塑性樹脂を第１のインナーディッケル及びロッドによって所定幅を有する樹脂フィルムに成形する成形ステップと、を備えている。
【０００９】
そして、本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、第１のインナーディッケルの内部側の端面部分が、流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、互いに曲率半径が異なり且つ内部側に凸となる少なくとも２つの円弧を含む弧線状になるように構成されており、出口側に位置する第１の円弧の曲率半径Ｒ１が、入口側に位置する第２の円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きいことを特徴としている。
【００１０】
このように、本発明に係るフィルム製造方法では、第１のインナーディッケルの端面部分が、断面視において、曲率半径が異なる２つの円弧を含む弧線状になるように構成され、出口側に位置する円弧の曲率半径Ｒ１が、入口側に位置する円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。この場合、第１のインナーディッケル等によって画定された流路を溶融樹脂が押し出し成形される際、流路の出口付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ低下させることができる。溶融樹脂の流速が低下することにより、幅方向端部において、その分フィルム成形に供される樹脂量を減らすことができ、成形された樹脂フィルムの幅方向端部における厚みを低減させることができる。つまり、本発明によれば、エッジビード現象を好適に抑制することができる。
【００１１】
なお、Ｔダイの流路出口から押し出される熱可塑性樹脂フィルムでは、Ｔダイの出口における速度よりも高速で回転するロールでの引き取りにより、ネックイン現象やエッジビード現象が発生し、これらの現象は、フィルムの端部のみで発生する場合が多い。つまり、エッジビード現象は、ロールの引き取りによりフィルムの端部が中央側へ引き寄せられることにより発生する。このようなエッジビードの抑制には、フィルム端部における流速の低減が効果的であり、上述したような形状を有する第１のインナーディッケルを用いて樹脂フィルムを製造することにより、Ｔダイの出口の幅方向の端部において、熱可塑性樹脂の流速を低減させることができ、これにより、好適にエッジビードを低減させることができる。
【００１２】
また、本発明に係るフィルム製造方法では、エッジビードを低減させることができるので、製造されたフィルムの端部をトリミングして樹脂等のロスを増やすといった問題を解決することもでき、端部をトリミングすることなく、フィルムを巻き取ることも可能である。また、本発明に係るフィルム製造方法では、エッジビードを低減させることができるので、フィルムを巻き取った状態で一定時間保存して物性の経時変化を調整した場合であっても、フィルムの巻き取り状態が略均一となり、経時変化後の製品物性のばらつきの発生を抑えることもできる。
【００１３】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、第１のインナーディッケルの出口側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点βと、ロッドの最も内部側に位置する先端の点γとの距離Ｌ１が、押出成形用Ｔダイの流路の出口の厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（１）
となるように、第２の準備ステップにおいてロッドを配置するようにしてもよい。この場合、第１のインナーディッケル等によって画定された流路を溶融樹脂が押し出し成形される際、流路の出口付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ更に低下させることができ、エッジビード現象を一層抑制することが可能となる。
【００１４】
なお、点βと点γとの距離Ｌ１は、
１０≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（２）
を満たすことが好適であり、
２０≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（３）
を満たすことが更に好適である。
【００１５】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、押出成形用Ｔダイのダイ本体内に第１のインナーディッケルよりも流路の入口側に第１のインナーディッケルの長手方向とその長手方向が平行になるように第２のインナーディッケルを配置し、第２のインナーディッケルの内部側の端面によって、流路を更に画定させる第３の準備ステップを更に備え、流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、第２のインナーディッケルの出口側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点δと、第１のインナーディッケルの端面部分において最も内部側に位置する点αとの流路出口の幅方向に沿った距離Ｌ２が、流路出口の厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（４）
となるように、第３の準備ステップにおいて第２のインナーディッケルを配置するようにしてもよい。
【００１６】
この場合、第１及び第２のインナーディッケル等によって画定された流路を溶融樹脂が押し出し成形される際、流路の途中において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ低下させることができ、エッジビード現象を更に抑制することができる。なお、点σと点αとの幅方向に沿った距離Ｌ２は、
１０≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（５）
を満たすことが好適であり、
２０≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（６）
を満たすことが更に好適である。
【００１７】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、第１のインナーディッケルの内部側の端面部分は、断面視において、更に直線部分を含む弧線状になるように構成されていてもよい。
【００１８】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、第１の円弧の曲率半径Ｒ１と第２の円弧の曲率半径Ｒ２とが、長さ単位をミリメートルとしたときに、
Ｒ１＞Ｒ２＋１０ ・・・（７）
の関係を満たすようであってもよい。
なお、第１の円弧の曲率半径Ｒ１と第２の円弧の曲率半径Ｒ２とは、
Ｒ１＞Ｒ２＋２０ ・・・（８）
を満たすことが好適であり、
Ｒ１＞Ｒ２＋４０ ・・・（９）
を満たすことが更に好適である。
【００１９】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る熱可塑性樹脂の押出成形用Ｔダイは、溶融された熱可塑性樹脂が供給される入口及びフィルム状に成形された熱可塑性樹脂が排出される出口を有し、入口及び出口に連通する所定の空隙を内部に有するダイ本体と、ダイ本体内に配置され、溶融された熱可塑性樹脂の流路をダイ本体の内側面と共に画定させる端面をダイ本体の内部側に有するインナーディッケルと、インナーディッケルよりも流路の出口側にインナーディッケルの長手方向と平行になるように配置されるロッドと、を備えている。そして、インナーディッケルの内部側の端面部分が、流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、互いに曲率半径が異なり且つ内部側に凸となる少なくとも２つの円弧を含む弧線状になるように構成されており、出口側に位置する第１の円弧の曲率半径Ｒ１が、入口側に位置する第２の円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きいことを特徴としている。
【００２０】
本発明に係る押出成形用Ｔダイでは、上述した製造方法と同様に、インナーディッケルの端面部分が、断面視において、曲率半径が異なる２つの円弧を含む弧線状になるように構成され、出口側に位置する円弧の曲率半径Ｒ１が、入口側に位置する円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。この場合、インナーディッケル等によって画定された流路を溶融樹脂が押し出し成形される際、流路の出口付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ低下させることができ、エッジビード現象を抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法及び押出成形用Ｔダイによれば、エッジビード現象を好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＴダイの断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すＴダイのII(a)-II(a)線に沿った断面図であり、（ｂ）は、図１に示すＴダイのII(b)-II(b)線に沿った断面図である。
【図３】図１に示すＴダイの下面図である。
【図４】図１に示すＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの概略斜視図である。
【図５】図１に示すＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態におけるＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態におけるＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態におけるＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の変形例におけるＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な断面図である。
【図１０】熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施例におけるエッジビートの計算方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートにおけるＴダイ内の流動解析処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】実施例においてＴダイ内の流動解析に用いる有限要素モデルを示す図であり、（ａ）は有限要素モデルの図であり、（ｂ）は各境界条件を個別に示した図である。
【図１４】実施例においてＴダイ内の流動解析に用いるせん断粘度である。
【図１５】実施例において算出されたＴダイ出口における速度の幅方向分布である。
【図１６】図１１のフローチャートにおけるフィルムの流動解析処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】実施例においてフィルムの計算に用いる有限要素モデルであり、（ａ）は解析開始時の図であり、（ｂ）は解析終了時の図である。
【図１８】実施例においてフィルムの計算に用いる樹脂の粘弾性である。
【図１９】実施例１〜４におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２０】実施例５〜８におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２１】実施例９，１０におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２２】比較例１〜３におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２３】比較例４〜６におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２４】比較例７〜９におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２５】比較例１０、１１におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２６】比較例１２におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２４】
［第１実施形態］
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法及びこの製造方法に用いられる押出成形用Ｔダイに関するものである。まず、本実施形態で用いられる熱可塑性樹脂について説明する。
【００２５】
本実施形態で用いられる熱可塑性樹脂の種類としては、結晶性樹脂として、ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体、ポリアミド、ポリアセタール、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、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、アイオノマー樹脂等を例示できる。また、非結晶性樹脂として、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、メチルメタクリレート・スチレン共重合体、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、エチレン・ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体等を例示することができる。
【００２６】
中でもポリエチレンとポリプロピレンが好ましい。ポリエチレンとは、エチレンを重合して得られる樹脂であってポリエチレン結晶構造を有する熱可塑性樹脂を意味し、好ましくは、エチレンの単独重合体、エチレンの誘導体を繰り返し単位として５０重量％以上含有するエチレンと炭素原子数３〜１８のα−オレフィンとの共重合体、又はエチレンと少なくとも１種の他のモノマーとの共重合体である。該α−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−１，４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１を例示することができる。該他のモノマーとしては、例えば、共役ジエン（例えばブタジエン、イソプレン）、非共役ジエン（例えば１，４ペンタジエン）、アクリル酸、アクリル酸エステル（例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル）、メタクリル酸、メタクリル酸エステル（例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル）及び酢酸ビニルが挙げられる。
【００２７】
ポリエチレンとしては、例えば超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−４−メチルペンテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体、エチレン−デセン−１共重合体等のエチレンと炭素原子数３〜１８のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと共役ジエン（例えばブタジエン又はイソプレン）との共重合体、エチレンと非共役ジエン（例えば１，４ペンタジエン）との共重合体、エチレンとアクリル酸、メタクリル酸又は酢酸ビニル等との共重合体等が挙げられる。また、これらの樹脂を、例えばα、β−不飽和カルボン酸、その誘導体（例えばアクリル酸、アクリル酸メチル）、脂環族カルボン酸又はその誘導体（例えば無水マレイン酸）等によって変性（例えばグラフト変性）させた樹脂等が挙げられる。
【００２８】
ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレンが好ましい。低密度ポリエチレンとしては、例えば、有機過酸化物、酸素等の遊離基発生剤を使用してエチレンを高圧下でラジカル重合することによって得られる低密度ポリエチレンが挙げられる。低密度ポリエチレンの剛性を向上するために、高密度ポリエチレンを配合することも好ましい。低密度ポリエチレ１００重両部に対する、高密度ポリエチレンの好ましい配合比は、０〜９０重量部である。
【００２９】
本実施形態に係る製造方法において押出成形する低密度ポリエチレンのメルトフローレート（以下、「ＭＦＲ」と記す場合がある）は、１〜３０ｇ／１０分であり、好ましくは２〜２０ｇ／１０分であり、特に好ましくは４〜１５ｇ／１０分である。ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９５に規定された方法において、温度１９０℃および荷重２１．１８Ｎの条件で測定される。
【００３０】
本実施形態に係る製造方法において押出成形する低密度ポリエチレンの密度は、９１０〜９３０ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは９１２〜９２８ｋｇ／ｍ３である。密度は、ＪＩＳ Ｋ６７６０−１９９５に記載のアニーリングを行った後、ＪＩＳ Ｋ７１１２−１９８０のうち、Ａ法に規定された方法に従って測定される。
【００３１】
本実施形態に係る製造方法において押出成形する低密度ポリエチレンの分子量分布は、３〜１２であり、好ましくは５〜１０である。分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法を用いて、以下の条件により、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）を測定することで求められる。
＜測定条件＞
・装置：Ｗａｔｅｒ製Ｗａｔｅｒｓ１５０Ｃ
・分離カラム：ＴＯＳＯＨ ＴＳＫｇｅｌＧＭＨ−ＨＴ
・測定温度：１４５℃
・キャリア：オルトジクロロベンゼン
・流量：１．０ｍＬ／分
・注入量：５００μＬ
・検出器：示差屈折
【００３２】
本実施形態に係る製造方法において押出成形する低密度ポリエチレンに配合して用いられる高密度ポリエチレンのＭＦＲは、１〜５０ｇ／１０分であり、好ましくは２〜２０ｇ／１０分である。また、高密度ポリエチレンの密度は、９３５〜９６５ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは９４５〜９６０ｋｇ／ｍ３である。
【００３３】
ポリプロピレンとは、プロピレンを重合して得られる樹脂であって、アイソタクチックポリプロピレン結晶構造を有する熱可塑性樹脂を意味し、プロピレンの単独重合体、またはプロピレンと結晶性を失わない程度の量のエチレンおよび／または炭素原子数４〜１２のα−オレフィン等のコモノマーとの共重合体が好ましい。α−オレフィンとしては、例えば、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等が挙げられる。結晶性を失わない程度の量とはコモノマーの種類により異なるが、例えばエチレンの場合、共重合体中のエチレンから誘導される繰り返し単位の量は通常１０重量％以下、１−ブテン等の他のα−オレフィンの場合、共重合体中のα−オレフィンから誘導される繰り返し単位の量は通常３０重量％以下である。
【００３４】
好ましいポリプロピレンとしては、エチレンから誘導される繰り返し単位の量が０〜１０重量％であるプロピレンとエチレンとのブロック共重合体が用いられる。また、好ましいポリプロピレンとしては、エチレンから誘導される繰り返し単位の量が０〜１０重量％、１−ブテンから誘導される繰り返し単位の量が０〜３０重量％であるプロピレンとエチレンおよび１−ブテンとのランダム共重合体である。
【００３５】
上記プロピレンとエチレンとのブロック共重合体とは、下記の第一工程と第二工程とで得られる共重合体を意味する。
第一工程：エチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が０〜３重量％である重合体部分（ａ）が全共重合体量の７０〜９０重量％となるまで、プロピレンを単独重合、またはプロピレンとエチレンとを共重合させる工程。
第二工程：第一工程で得られた重合体部分（ａ）の存在下に、エチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が１０〜５０重量％である重合体部分（ｂ）を、プロピレンとエチレンとを共重合させて製造する工程。
【００３６】
上記ポリプロピレンは、公知の種々の触媒を使用して製造されるが、かかる触媒としてはチタン原子、マグネシウム原子およびハロゲン原子を含有する固体触媒成分を用いて得られるマルチサイト触媒や、メタロセン錯体等を用いて得られるシングルサイト触媒が挙げられる。上記ポリプロピレンは、好ましくは、チタン原子、マグネシウム原子およびハロゲン原子を含有する固体触媒成分を用いて得られるマルチサイト触媒を使用して製造される。
【００３７】
本実施形態で用いられるポリプロピレンの２３０℃におけるＭＦＲは、０．３〜１００ｇ／１０分であり、好ましくは、１〜５０ｇ／１０分であり、さらに好ましくは、２〜３０ｇ／１０分であり、特に好ましくは、５〜１５ｇ／１０分である。ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９５に規定された方法において、温度２３０℃および荷重２１．１８Ｎの条件で測定される。
【００３８】
本実施形態に係る熱可塑性樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて、例えば、中和剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、核剤、可塑剤、防曇剤、気泡防止剤、分散剤、難燃剤、抗菌剤、蛍光増白剤、塩酸吸収剤等の公知の添加剤、染料、顔料等の着色剤、酸化チタン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム等の他の成分と組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
本実施形態に係る熱可塑性樹脂を製造する方法としては、例えば、各成分を公知の混練機で溶融混練して樹脂組成物を製造する方法が挙げられる。混練機としては、例えば単軸混練押出機、多軸混練押出機、バンバリーミキサー、ニーダー等が挙げられる。溶融混練条件は、混練時に発生する応力、加熱温度、流動による発熱等によって樹脂の劣化が起こらない限り、特に制限されない。
【００４０】
次に、図１〜図４を参照して、本実施形態で用いられる押出成形用Ｔダイの構成について説明する。図１は、本実施形態に係るＴダイの断面図及び押出成形されたフィルムＦの断面図である。図２（ａ）は、図１に示すＴダイのII(a)-II(a)線に沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すＴダイのII(b)-II(b)線に沿った断面図である。図３は、図１に示すＴダイの下面図である。図４は、図１に示すＴダイ内に配置されたインナーディッケル及びロッドの概略斜視図である。なお、押出成形方法としては、例えば、Ｔダイキャストフィルム成形方法や押出ラミネート加工方法が挙げられる。
【００４１】
押出成形用Ｔダイ１は、ダイ本体２と、一対の第１のインナーディッケル３と、一対の第２のインナーディッケル４と、一対のロッド５とを備えて構成されている。押出成形用Ｔダイ１は、押出成形の際に熱可塑性樹脂を溶融混練する押出機本体（不図示）の先端に取り付けられ、押出機本体内において溶融させられた樹脂が供給されると、供給された溶融樹脂を押し出して、所定幅の樹脂フィルムＦへと成形する。本実施形態では、第１及び第２のインナーディッケル３，４とロッド５の各対はそれぞれ、Ｔダイ１の長手方向における中心線を軸として対称に設置されている。
【００４２】
ダイ本体２には、押出機本体から熱可塑性樹脂が供給される入口２ａと、押出成形用Ｔダイ１においてフィルム状に成形された熱可塑性樹脂が排出される厚さＤのスリット状の出口２ｂ（図３参照）とが設けられている。ダイ本体２は、その内部に、入口２ａ及び出口２ｂに連通する空隙を有しており、この空隙が、ダイ本体２の内側面と第１及び第２のインナーディッケル３，４の内部側の端面３ａ，４ａとによって、溶融された熱可塑性樹脂が流れる為の流路２ｃとして画定される。なお、ダイ本体２の空隙は、供給された溶融樹脂が幅方向に円滑に広がるように、入口２ａ側が断面略円形状となっている（図２（ｂ）参照）。
【００４３】
第１のインナーディッケル３は、溶融された熱可塑性樹脂の流路２ｃをその端面３ａによって画定するプレート状の部材であり、ダイ本体２の流路２ｃの後段において、樹脂フィルムＦの幅を設定するものである。第１のインナーディッケル３は、ダイ本体２の端部であって且つ流路２ｃの出口２ｂ側に、ダイ本体２の長手方向に沿って移動自在となるように配置される。第１のインナーディッケル３の内部側の端面３ａ部分は、流路２ｃの入口２ａから出口２ｂに向かう平面方向に沿った断面視（図１参照）において、弧線状になるように構成されている。なお、端面３ａの詳細な形状については後述する。
【００４４】
第２のインナーディッケル４は、溶融された熱可塑性樹脂の流路２ｃをその端面４ａによって画定するプレート状の部材であり、ダイ本体２の流路２ｃの前段において、樹脂フィルムＦの幅を設定するものである。第２のインナーディッケル４は、ダイ本体２の端部であって且つ流路２ｃの入口２ａ側に、第１のインナーディッケル３の上面と接するように、ダイ本体２の長手方向に沿って移動自在となるように配置される。第２のインナーディッケル４の内部側の端面４ａの部分は、流路２ｃの入口２ａから出口２ｂに向かう平面方向に沿った断面視（図１参照）において、入口２ａ側において内側から外側に傾斜する斜線となっており、その後、ダイ本体２の長手方向に直行する方向に伸びる直線となるように構成されている。
【００４５】
なお、第２のインナーディッケル４の端面４ａの断面形状は直線でもよいし、単一の曲率の曲線でもよいし、複数の曲率が複合した形状であってもよい。また、第２のインナーディッケル４は、流路２ｃに対して、その端面４ａの断面形状が窪んだ形状であっても構わない。
【００４６】
ロッド５は、棒状の部材であり、ダイ本体２の流路出口２ｂにおいて、樹脂フィルムＦの幅を最終的に決定するものである。ロッド５は、ダイ本体２の端部であって、且つ、第１のインナーディッケル３よりも更に出口２ｂ側となるように配置されている。ロッド５は、第１及び第２のインナーディッケル４，５と同様に、ダイ本体２の長手方向に沿って移動自在となっている。なお、Ｔダイ１において、第１及び第２のインナーディッケル３，４の間に、さらに１枚以上のインナーディッケルを備えるようにしてもよい。また、第１及び第２のインナーディッケル３，４は、Ｔダイ１内に別体で構成された板状の部材を挿入するものであってもよいし、Ｔダイ１のダイ本体２の内壁部と一体で構成されたものであってもよい。
【００４７】
本実施形態では、上記構成を備えたＴダイ１を用い、該Ｔダイ１に備えられたインナーディッケル３、４およびロッド５が特定の条件を満たすように保持された状態で、熱可塑性樹脂を押し出するものである。以下、その特定の条件について詳細に説明する。
【００４８】
本実施形態に係る押出成形用Ｔダイ１は、特に、第１のインナーディッケル３において、流路２ｃに接する端面３ａの形状を特徴とするものである。図５に第１及び第２のインナーディッケル３，４及びロッド５の断面形状を模式的に表した図を示す。図５に示されるように、第１のインナーディッケル３は、その内部側の端面３ａの部分が、断面視した場合に、互いに曲率半径が異なり且つ内部側に凸となる２つの円弧Ｃ１，Ｃ２を含む弧線状になるように構成されている。そして、出口２ｂ側（図示下側）に位置する第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、入口２ａ側（図示上側）に位置する第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなるようになっている。
【００４９】
これを言い換えると、第１のインナーディッケル３の入口２ａ側の一辺における最もＴダイ１の中心線に近い点を点α、ダイ出口２ｂ側の一辺の直線部における最もＴダイ１の中心線に近い点を点βとしたとき、点α及び点βの間のインナーディッケル３の形状が２種類の円弧から構成されることになる。そして、第１のインナーディッケル３において、点β側の円弧をC１としたときのC１の曲率半径をR１、点α側の円弧をＣ２としたときのＣ２の曲率半径をＲ２とし、長さ単位をミリメートルとしたときに、
Ｒ１＞Ｒ２＋１０ ・・・（７）
の関係を満たすようにすることが好ましい。
【００５０】
また、第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１と第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２とは、
Ｒ１＞Ｒ２＋２０ ・・・（８）
を満たすことが好適であり、
Ｒ１＞Ｒ２＋４０ ・・・（９）
を満たすことが更に好適である。
なお、点α及び点βの間のインナーディッケル３の断面形状が２種類よりも多くの円弧から構成されていてもよく、その場合には、円弧C１の次に点βに近い円弧をC２としたときのC２の曲率半径をＲ２とし、円弧Ｃ２の次に点βに近い円弧をＣ３…と順に設定した際に、
Ｒ１＞Ｒ２＞…＞Ｒｎ ・・・（１０）
の関係を満たすことが好ましく、その場合には、
Ｒ１＞Ｒｎ＋１０ ・・・（１１）
を満たすことが更に好ましい（ｎは、１から始まる整数を表す）。
【００５１】
第１のインナーディッケル３の点α及びβの間の形状を構成する各円弧Ｃ１，Ｃ２…Ｃｎの長さの比に特に制限はないが、好ましくは、最短の円弧の長さＳ１に対する最長の円弧の長さＳ２の比であるＳ１／Ｓ２が０．０１以上であることが好ましく、Ｓ１／Ｓ２が０．０５以上であることがより好ましく、０．１以上であることが特に好ましい。
【００５２】
次に、本実施形態に係る熱可塑性樹脂の製造方法について、図１０を参照して説明する。本実施形態に係る製造方法は、上述した押出成形用Ｔダイ１と押出機本体とを備えた押出機を用いて行う。
【００５３】
まず、押出成形用Ｔダイ１を準備する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、押出成形用Ｔダイ１のダイ本体２内に第１及び第２のインナーディッケル３，４を配置し、ダイ本体２の内側面と第１及び第２のインナーディッケル３，４の内部側の端面３ａ，４ａとによって、図１に示されるように、溶融された熱可塑性樹脂の流路を画定させる。第１のインナーディッケル３は、図５に示されるように、その内部側の端面３ａの部分が、断面視した場合に、互いに曲率半径が異なり且つ内部側に凸となる２つの円弧Ｃ１，Ｃ２を含む弧線状になるように構成されている。そして、出口２ｂ側に位置する第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、入口２ａ側に位置する第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなるようになっている。
【００５４】
また、ステップＳ１では、押出成形用Ｔダイ１において、第１のインナーディッケル３よりも流路２ｃの出口２ｂ側に第１のインナーディッケル３の長手方向と平行になるようにロッド５を配置する。この際、断面視した場合に、ロッド５の先端が第１のインナーディッケル３の下面３ｂの内側の点βに一致するように、ロッド５を配置する。
【００５５】
続いて、ポリプロピレンやポリエチレンといった熱可塑性樹脂を押出機本体において溶融混練する（ステップＳ２）。溶融条件等は、例えば、温度は結晶性樹脂の場合は溶融温度Ｔｍに対して、Ｔｍ＋２０度以上、Ｔｍ＋２００度以下の範囲に設定し、非晶性樹脂の場合はガラス転移温度Ｔｃに対して、Ｔｃ＋４０度以上、Ｔｃ＋２００度以下の範囲に設定する。押出機の温度がＴｍやＴｃに近い場合、樹脂が十分に溶融しなかったり、押出機に発生する圧力が高くなりすぎるため好ましくない。また、押出機の温度がＴｍやＴｃより２００度を超えると樹脂が劣化するため好ましくない。ただし、スクリュの熱可塑性樹脂の供給側はＴｍやＴｃ以下に設定する場合もある。また、押出機内に配置されたスクリュの回転数は、所定の押出量が得られるように適宜調整する必要がある。
【００５６】
続いて、ステップＳ２で溶融混練された熱可塑性樹脂を、ステップＳ１で準備された押出成形用Ｔダイ１に押し出して供給する（ステップＳ３）。この溶融樹脂の供給は、押出成形用Ｔダイ１の入口２ａから行われる。
【００５７】
続いて、押出成形用Ｔダイ１において、ステップＳ３で供給された熱可塑性樹脂を第１及び第２のインナーディッケル３，４及びロッド５によって所定幅Ｗ１を有する樹脂フィルムＦに成形して、押出成形用Ｔダイ１から押し出し、排出する（ステップＳ４）。
【００５８】
続いて、押出成形用Ｔダイ１から押し出された樹脂フィルムＦを、不図示の巻き取りローラによって巻き取り、樹脂フィルムＦの冷却等を行う。押出成形用Ｔダイ１より押し出された溶融状フィルムＦは、その押出速度よりも高速で回転するロールによって引き取られるために、図１に示されるように、フィルムＦの幅がＷ１からＷ２へと狭くなる。このようなネックイン現象によりフィルムＦの幅が低下した分、幅方向の端部の厚さＤ２が中央部の厚さＤ１よりも増加するが、本実施形態では、第１のインナーディッケル３の端面３ａの形状等により、その増加幅が抑制されることになる。
【００５９】
以上、本実施形態に係るフィルム製造方法では、第１のインナーディッケル３の端面３ａ部分が、断面視において、曲率半径が異なる２つの円弧Ｃ１，Ｃ２を含む弧線状になるように構成され、出口２ｂ側に位置する円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、入口２ａ側に位置する円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。このため、第１のインナーディッケル３等によって画定された流路２ｃを溶融樹脂が押し出し成形される際、流路２ｃの出口２ｂ付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ低下させることができる。溶融樹脂の流速が低下することにより、幅方向端部において、その分フィルム成形に供される樹脂量を減らすことができ、成形された樹脂フィルムＦの幅方向端部における厚みを低減させることができる。つまり、本実施形態の製造方法によれば、エッジビード現象を好適に抑制することができる。
【００６０】
なお、Ｔダイ１の流路出口２ｂから押し出される熱可塑性樹脂フィルムＦでは、Ｔダイ１の出口における速度よりも高速で回転するロールでの引き取りにより、ネックイン現象やエッジビード現象が発生し、これらの現象は、フィルムＦの端部のみで発生する場合が多い。つまり、エッジビード現象は、ロールの引き取りによりフィルムＦの端部が中央側へ引き寄せられることにより発生する。このようなエッジビードの抑制には、フィルムＦ端部における流速の低減が効果的であり、上述したような形状を有する第１のインナーディッケル３を用いて樹脂フィルムＦを製造することにより、Ｔダイ１の出口２ｂの幅方向の端部において、熱可塑性樹脂の流速を低減させることができ、これにより、好適にエッジビードを低減させることができる。
【００６１】
また、本実施形態に係るフィルム製造方法では、エッジビードを低減させることができるので、製造されたフィルムＦの端部をトリミングして樹脂等のロスを増やすといった問題を解決することもでき、端部をトリミングすることなく、フィルムを巻き取ることも可能である。また、本実施形態に係るフィルム製造方法では、エッジビードを低減させることができるので、フィルムＦを巻き取った状態で一定時間保存して物性の経時変化を調整した場合であっても、フィルムＦの巻き取り状態が略均一となり、経時変化後の製品物性のばらつきの発生を抑えることもできる。
【００６２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図６を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なり、ロッド５の先端が、第１のインナーディッケル３の弧線状の端面３ａの下端βよりも距離Ｌ１ほど更に外側になるように配置されている。
【００６３】
つまり、本実施形態に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、流路２ｃの入口２ａから出口２ｂに向かう方向に沿った断面視において、第１のインナーディッケル３の出口２ｂ側に位置する下面３ｂ部分（図４参照）において最も内部側に位置する点βと、ロッド５の最も内部側に位置する先端の点γとの距離Ｌ１が、押出成形用Ｔダイ１の流路２ｃの出口２ｂの厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（１）
の範囲となるようになっている。そして、本実施形態に係る製造方法では、このような構成を備えた押出成形用Ｔダイ１を用いて、樹脂フィルムＦの製造を行っている。他の条件は第１実施形態と同様である。このため、本実施形態によれば、第１のインナーディッケル３等によって画定された流路２ｃを溶融樹脂が押し出し成形される際、流路２ｃの出口２ｂ付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ更に低下させることができ、エッジビード現象を一層抑制することが可能となる。
【００６４】
なお、上述した点βと点γとの距離Ｌ１は、
１０≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（２）
を満たすことが好適であり、
２０≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（３）
を満たすことが更に好適である。このようにロッド５を更に外側に配置することにより、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ一層低下させることができ、エッジビード現象も抑制することができる。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図７を参照して説明する。本実施形態では、第２実施形態と異なり、第２のインナーディッケル４が、第１のインナーディッケル３の弧線状の端面３ａの上端αよりも距離Ｌ２ほど内側になるように配置されている。
【００６６】
つまり、本実施形態に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、流路２ｃの入口２ａから出口２ｂに向かう方向に沿った断面視において、第２のインナーディッケル４の出口２ｂ側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点δと、第１のインナーディッケル３の端面３ａ部分において最も内部側に位置する点αとの流路出口２ｂの幅方向に沿った距離Ｌ２が、流路出口２ｂの厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（４）
の範囲となるようになっている。そして、本実施形態に係る製造方法では、このような構成を備えた押出成形用Ｔダイ１を用いて、樹脂フィルムＦの製造を行っている。他の条件は第１実施形態等と同様である。このため、本実施形態によれば、第１及び第２のインナーディッケル３，４等によって画定された流路２ｃを溶融樹脂が押し出し成形される際、流路２ｃの途中において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ更に低下させることができ、エッジビード現象を一層抑制することが可能となる。
【００６７】
なお、点σと点αとの幅方向に沿った距離Ｌ２は、
１０≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（５）
を満たすことが好適であり、
２０≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（６）
を満たすことが更に好適である。このように第２のインナーディッケル４をより内側に配置することにより、流路２ｃの途中において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ一層低下させることができ、エッジビード現象も抑制することができる。
【００６８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図８を参照して説明する。本実施形態では、第３実施形態と異なり、第３のインナーディッケル６が、第１及び第２のインナーディッケル３，４の間にその長手方向が平行になるように配置されている。
【００６９】
つまり、本実施形態では、第３のインナーディッケル６が配置されているものの、第２のインナーディッケル４の出口２ｂ側の一片の直線部における最もＴダイ１の中央線に近い点を点δ、第１のインナーディッケル３の入口２ａ側の一辺における最もＴダイ１の中心線に近い点を点α、インナーディッケル３の入口２ａ側の一辺の延長線と前記δからの垂線との交点を点εとした時に、点εと点αとの距離Ｌ２が、第３実施形態と同様に、
１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（４）
の範囲となるようになっている。なお、この範囲を第３実施形態と同様に好適化させてももちろんよい。
【００７０】
本実施形態に係る製造方法では、このような構成を備えた押出成形用Ｔダイ１を用いて、樹脂フィルムＦの製造を行っている。他の条件は第１実施形態等と同様である。このため、本実施形態によれば、第１、第２及び第３のインナーディッケル３，４，６等によって画定された流路２ｃを溶融樹脂が押し出し成形される際、流路２ｃの途中において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ一層、低下させることができ、エッジビード現象を一層抑制することが可能となる。
【００７１】
本実施形態では、第１のインナーディッケル３の端面３ａの部分が、断面視した場合に、直線部分Ｔ１を入口２ａ側に更に含む弧線状から構成されている。このような直線部分Ｔ１を端面３ａに含ませることにより、溶融樹脂の流速を調整してもよい。また、図９に示されるように、直線部分Ｔ２が出口２ｂ側に更に含む弧線状から構成されていてもよい。第１のインナーディッケル３の端面３ａにおいて、２つ以上の円弧が直線部分によって連結されていてもよい。なお、図９に示されるインナーディッケル７では、その端面が内側から外側へ斜線となっている。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本実施形態に係る押出成形用Ｔダイ１が共押出用である場合、複数の押出機本体を用いて多層フィルムを製造することもできる。この場合、押出機本体とＴダイ１は、フィードブロックなどの部品により連結される。また、各押出機本体には異なる上記の熱可塑性樹脂を用いることができる。この場合であっても、第１のインナーディッケル３とロッド５等が上記の要件を満たしていればよい。
【００７３】
また、本実施形態に係るＴダイ１によって製造されるフィルムは、食品、医薬・医療品、化粧品、農業資材、産業資材、工業資材等の包装用途に用いられ得る。また、例えばアルミニウム箔、蒸着フィルム、コーティングフィルム、チューブ、パイプ等への押出ラミネートにも用いられ得る。本実施形態の製造方法によって得られるフィルムは、そのまま種々の用途に使用してもよいし、他のフィルムや部材と積層、または貼合して使用することができる。
【００７４】
本実施形態に係るＴダイ１より得られるフィルムＦは、端部のエッジビードが小さいため、熱可塑性樹脂を押出して、基材Ｂ（図１参照）と押出ラミネーションするのに好適である。以下、本実施形態に係るＴダイ１を押出ラミネーションに適用する場合について、詳細に説明する。
【００７５】
基材Ｂを構成する原料としては、樹脂、紙、金属などが挙げられる。該樹脂としては、例えばポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、セロハン、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、フッ素樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリブテン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、アセチルセルロースなどがあげられる。
【００７６】
基材Ｂは、フィルムなどの形状で用いられ、単層であっても、多層であってもよい。該基材Ｂの厚さは押出ラミネーション加工が可能であればよく、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは８〜２５０μｍ、さらに好ましくは１２〜２００μｍである。
【００７７】
樹脂性フィルムＦを製造する場合、Ｔダイ１から押し出された直後の樹脂温度は、生産性の観点から、また、加工安定性の観点から１８０度以上とすることが好ましい。また、樹脂の劣化を抑制する観点、発煙成分による冷却ロールの汚染を低減する観点から３００℃以下とすることが好ましく、２８０℃以下とすることがより好ましい。
【００７８】
基材Ｂとの積層体を製造する場合、Ｔダイ１から押出された直後の樹脂温度は、基材Ｂと溶融状フィルムＦとの接着性を高める観点から２5０℃以上とすることが好ましく、２８０℃以上とすることがより好ましい。また、樹脂の劣化を抑制する観点、発煙成分による冷却ロール汚染を低減する観点から３５０℃以下とすることが好ましく、３４０℃以下とすることがより好ましい。
【００７９】
押出成形する際の加工速度は、生産性の観点から４０ｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましい。
【００８０】
基材Ｂと溶融状フィルムＦとの接着性を高めるために、基材Ｂにアンカーコート処理、電子線照射処理、プラズマ処理、コロナ放電処理または火炎処理等の公知の表面処理を行ってもよい。
【００８１】
Ｔダイ１から押出した溶融状フィルムＦは、基材Ｂとともにチルロールとニップロール（図示せず）によって押圧される。Ｔダイ出口２ｂと、チルロールとニップロールの接点との距離であるエアギャップは、基材Ｂと溶融状フィルムＦとの接着性を得る観点から、５０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、ネックイン現象とエッジビード現象を抑制する観点から、２５０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００８２】
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
【００８３】
まず、物性を次の方法に従って測定した。
【００８４】
（１）密度（単位：ｋｇ／ｍ3）
ＪＩＳ Ｋ７１１２−１９８０のうち、Ａ法に規定された方法に従って測定した。なお、試料には、ＪＩＳ Ｋ６７６０−１９９５に記載のアニーリングを行った。
【００８５】
（２）メルトフローレート（ＭＦＲ、単位：ｇ／１０ｍｉｎ）
ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９５に規定された方法に従い、荷重２１．１８Ｎ、温度１９０℃の条件で、Ａ法により測定した。
【００８６】
（３）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法を用いて、下記の条件により、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）を測定し、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を求めた。
＜測定条件＞
・装置：Ｗａｔｅｒ製Ｗａｔｅｒｓ１５０Ｃ
・分離カラム：ＴＯＳＯＨ ＴＳＫｇｅｌＧＭＨ−ＨＴ
・測定温度：１４５℃
・キャリア：オルトジクロロベンゼン
・流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
・注入量：５００μＬ
・検出器：示差屈折
【００８７】
（４）エッジビードＥＢ
以下に説明する流動解析により得られた、フィルムの幅方向の厚さ分布において、端部側の最も厚い位置でのフィルム厚さを、エッジビードＥＢ（−）とした。
【００８８】
（５）端部のロス率ＬＲ
以下に説明する流動解析により得られたフィルムの幅方向の厚さ分布において、中央部の厚さに対して１１５％以上の厚さである部分の面積の、フィルム断面の全面積に対する比率をロス率ＬＲ（％）として算出した。
［実施例１］
【００８９】
押出ラミネート加工のＴダイ内およびフィルムの熱流動状態を計算し、エッジビードＥＢを得た。以下の３つの条件の全て又は一部を満たすインナーディッケル３，４及びロッド５を有する押出成形用Ｔダイ１を用い、
・第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１＞第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２
・１≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（１）
・１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（４）
それぞれの位置の条件を、図１９（ａ）及び表２に示すように、Ｒ１＝１３０ｍｍ、Ｒ２＝５ｍｍ、Ｄ＝０．８ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３６ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍとした。
【００９０】
ここで用いるＬ３は、図５に示されるように、第１のインナーディッケル３の端面３ａの一方の点αと他方の点βとの幅方向における距離である。また、Ｌ４は、第１のインナーディッケル３の、長手方向に直交する方向における幅である。また、Ｌ５は、ロッド５の外径である。以下の実施例等においても同様である。
【００９１】
図１１を用いて、本実施例における計算の手順について説明する。図１１は、本実施例にて行ったエッジビードの計算方法を示すフローチャートである。本発明に係る、熱可塑性樹脂のＴダイを用いた押出成形方法に関して、まず、Ｔダイ内の流動解析を行った（ステップＳ１０）。計算には有限要素法に基づいた熱流動解析ソフトウェアＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０（販売元：アンシス・ジャパン株式会社）を用いた。具体的には、Ｔダイの有限要素モデルおよび計算用データを作成し、Ｔダイ内部の熱流動状態をＰｏｌｙｆｌｏｗにより計算し、ダイ出口における速度分布を得た。
【００９２】
次に、フィルムの熱流動解析を行った（ステップＳ２０）。具体的には、フィルムの有限要素モデルを作成した。次にステップＳ１０で得られたダイ出口の速度分布を、フィルムの熱流動解析における入口境界条件として用いて、計算用データを作成した。そして、フィルムの熱流動状態をＰｏｌｙｆｌｏｗにより計算し、エッジビードＥＢを得た。
【００９３】
図１２を用いてステップＳ１０における計算の詳細について説明する。まず、Ｔダイの流路の有限要素モデルを作成した（ステップＳ１１）。モデルの作成には、例えば、モデリングソフトウェアＧａｍｂｉｔ バージョン２．４．６（ＡＮＳＹＳ Ｉｎｃ．社製）が用いられる。幅方向および厚さ方向への対称性を考慮して、幅方向および厚さ方向における構成がそれぞれ半分となった１／４モデルとすることが好ましい。なお、この１／４モデルとしては、例えば、図１３（ａ）に示されるような有限要素モデルである。図１３（ａ）に示す１／４モデルでは、Ｔダイの入口断面は、幅が５０ｍｍ、高さが１０ｍｍであり、Ｔダイ出口は幅が４００ｍｍ、ギャップが０．８ｍｍである。
【００９４】
ステップＳ１１で有限要素モデルを作成した後に、Ｔダイ内の熱流動解析用のデータファイルを作成した（ステップＳ１２）。データファイルの作成には、例えば、有限要素法に基づいた熱流動解析ソフトウェアＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０（ＡＮＳＹＳ Ｉｎｃ．社製）が用いられる。図１３（ｂ）に各境界を示した。分かりやすくするために、各境界を個別に示した。データファイルでは、以下の境界条件が設定される。
・境界１：加工機の入口に相当する。樹脂の押出量２５ｋｇ／ｈに相当する流量として、２２６９ｍｍ３／ｓを与えた。温度は３３０℃とした。
・境界２：ダイ出口に相当する。本境界では樹脂が完全発達流れの条件が与えられる。
・境界３：壁面に相当する。この境界では速度として０ｍ／ｓの条件を与えた。温度は３３０℃とした。
・境界４：幅方向の対称面に相当する。この境界では法線方向速度として０ｍ／ｓを、接線方向応力として０Ｐａを与え、断熱条件とした。
・境界５：厚さ方向の対称面に相当する。この境界では法線方向速度として０ｍ／ｓを、接線方向応力として０Ｐａを与え、断熱条件とした。
【００９５】
本発明の押出成形方法の計算には、高圧法低密度ポリエチレン（住友化学（株）製スミカセンＣＥ４００９、ＭＦＲ＝７．０ｇ／１０ｍｉｎ、密度＝９２０ｋｇ／ｍ3、分子量分布＝９．１、以下「ＬＤＰＥ」という）を用いた。Ｔダイ内の熱流動解析では粘性流体として扱い、流体モデルとして、Ｃａｒｒｅａｕ−Ｙａｓｕｄａモデル（以下、「ＣＹモデル」という。）を用いた。ＣＹモデルを式（１２）に示す。
【数１】
ここで、η０はゼロせん断粘度を、λは特性時間を、上にドットが付いたγはせん断速度を，ａおよびｎはモデルパラメータをそれぞれ表す。η０には１１７０５Ｐａ・ｓ、λには０．２１９３７６ｓ、ａには０．２８３３３７、ｎには０．１６８７１３をそれぞれ設定した。
【００９６】
また、ＣＹモデルの温度依存性モデルとして、式（１３）に示すＡｒｒｈｅｎｉｕｓ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｓｓモデルを用いた。
【数２】
ここで、Ｔは温度を、Ｔαは基準温度を、αは温度依存パラメータをそれぞれ表す。αには０．０３１８１７７、Ｔαには１９７℃をそれぞれ与えた。このような、式（１２）、（１３）によって特定される低密度ポリエチレンの３２０℃におけるＣＹモデルのせん断粘度データを図１４に示す。
【００９７】
そして、最後に、上述したＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０を用いて、Ｔダイ内の熱流動解析が行われる（ステップＳ１３）。Ｔダイ内熱流動解析（ステップ１０）における計算には、図１３に示す有限要素モデルを用いた。境界条件として上記境界１〜４の条件を与えた。また、流体モデルとして式（１２）に示すＣＹモデルを用いた。樹脂粘度の温度依存性としては、式（１３）に示すＡｒｒｈｅｎｉｕｓ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｓｓモデルを用いた。これらの条件の下に、従来技術と同様の方法を用いて計算を行った。そして、この計算によって得られるＴダイ出口における速度場から、幅方向への速度分布ｖ（ｘ）のデータを得た。図１５に、このようにして算出された速度分布ｖ（ｘ）のデータを示す。速度分布ｖ（ｘ）のデータにおけるｘは幅方向への座標を表し、ダイ中心をｘの原点とする。これにより、ステップＳ１０におけるＴダイ出口における速度分布ｖ（ｘ）のデータの算出が終了し、ステップＳ２０に進む。
【００９８】
図１６を用いて、ステップＳ２０における計算の詳細について説明する。まず、フィルムの有限要素モデルを作成した（ステップＳ２１）。モデルの作成には、例えば、モデリングソフトウェアＧａｍｂｉｔ バージョン２．４．６（ＡＮＳＹＳ Ｉｎｃ．社製）が用いられる。フィルムの厚さ方向への物理量の変化を平均化した擬３次元モデルが用いられる。また、幅方向への対称性を考慮して、幅方向における構成が半分となった１／２モデルを用いる。以上の有限要素モデルを後述の境界条件とともに図１７（ａ）に示す。Ｔダイの出口幅は４００ｍｍ、Ｔダイのギャップは０．８ｍｍ、エアギャップは１１０ｍｍに設定した。解析方法は後述するが、有限要素モデルは繰り返し計算を行い、図１７（ｂ）に示すモデルへと変形させる。なお、図１７（ａ）には、計算初期状態の有限要素モデルが示され、図１７（ｂ）には、変形後の有限要素モデルが示されており、両図における原点Ａ（ｘ＝０，ｙ＝０）は、Ｔダイの出口の中央に相当する。
【００９９】
続いて、フィルムの熱流動解析用のデータファイルを作成した（ステップＳ２２）。計算には、有限要素法に基づいた熱流動解析ソフトウェアＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０（ＡＮＳＹＳ Ｉｎｃ．社製）を用いた。フィルムの熱流動解析用のデータファイルには、以下の境界条件を設定した。
・境界１：ダイの出口（ｘ＝０であるｙ軸に平行な線、Inlet)に相当する。引取方向速度として、前記ステップＳ１０で得られたＴダイ出口における速度分布ｖ（ｘ）を、幅方向速度Ｖｔとして０ｍ／ｓを、ダイ出口厚さとして０．８ｍｍを、樹脂温度として３３０℃をそれぞれ与えた。
・境界２：フィルムの端部（Free Surface）に相当する。自由表面として扱い、法線方向速度Ｖｎとして０ｍ／ｓが、法線方向応力Ｆｎとして０Ｐａが、また、断熱条件をそれぞれ与えた。
・境界３：フィルムをチルロールで引き取る位置（Outlet）に相当する。引取方向速度Ｖｎとして１．６６６７ｍ／ｓを、幅方向応力Ｆｔとして０Ｐａを、また、断熱条件をそれぞれ与えた。
・境界４：フィルムの幅方向の対称線（Axis of symmetry）に相当する。幅方向速度Ｖｎとして０ｍ／ｓを、引取方向応力Ｆｔとして０Ｐａを、また、断熱条件をそれぞれ与えた。また、フィルム表面全体において、熱流速ｆ＝２０Ｗ／（ｍ２）を与えた。
【０１００】
ステップＳ２０における計算では、ＬＤＰＥを粘弾性流体として扱った。粘弾性モデルとして、Ｐｈａｎ−Ｔｈｉｅｎ／Ｔａｎｎｅｒモデル（以下、「ＰＴＴモデル」という。）を用いた。ＰＴＴモデルは、例えば、Ｐｈａｎ−Ｔｈｉｅｎ、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｈｅｏｌｏｇｙ、２２巻、２５９〜２８３頁（１９７８年）に記載されている。ＰＴＴモデルを式（１４）に示す。
【数３】
ここで、ηは粘度を、τは異方性応力テンソルを、Ｄは変形速度テンソルを、λは緩和時間を、ξ及びεは非線形パラメータを表す。△はｌｏｗｅｒ−ｃｏｎｖｅｃｔｅｄ時間微分を、▽はｕｐｐｅｒ−ｃｏｎｖｅｃｔｅｄ時間微分をそれぞれ表す。本実施形態で用いたＰＴＴモデルのパラメータを表１に示す。
【表１】
【０１０１】
また、ＰＴＴモデルの温度依存性モデルとして、式（１５）に示すＡｒｒｈｅｎｉｕｓモデルを用いた。
【数４】
ここで、Ｔは温度を、Ｔ０は摂氏温度の絶対温度への換算値を、Ｔαは基準温度を、αは温度依存パラメータをそれぞれ表す。本実施形態では、Ｔαとして１３０℃を、αとして６０００をそれぞれ与えた。ステップＳ２２の計算において、式（１４）に示したｈ（Ｔ）は、式（１３）に示したＰＴＴモデルの粘度ηおよび緩和時間λに乗じて、温度依存性が考慮される。本ステップＳ２０で得た、１３０℃におけるＰＴＴモデルの粘弾性データを図１８に示す。実線がＰＴＴモデル、シンボルが測定値を表す。ＬＤＰＥの物性値として、密度ｄ＝７３５ｋｇ／ｍ３、熱伝導度ｋ＝０．１８Ｗ／ｍ・Ｋ、比熱Ｃｐ＝３０００Ｊ／（ｋｇ・℃）に設定した。
【０１０２】
ＬＤＰＥの粘弾性の測定には、回転型レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社、ＡＲＥＳ）を用いて、複素粘度η*、貯蔵弾性率Ｇ’、損失弾性率Ｇ’’を測定した。試料のフィクスチャーとして、直径が２５ｍｍの平行円盤を用いた。粘弾性は温度が１３０〜１９０℃、角周波数が０．０１〜１００ｒａｄ／ｓの範囲で測定した。得られた粘弾性は、Ｃｏｘ−Ｍｅｒｚの経験則に従い、角周波数をせん断速度に単位換算して用いた。一軸伸長粘度の測定にはキャピラリー型レオメータ（Ｂｏｈｌｉｎ社、Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ ＲＨ７）を用いた。図１８には、このような測定によって求められた、ＬＤＰＥの１３０℃における粘弾性データをシンボルで示した。
【０１０３】
続いて、ステップＳ２１で作成した有限要素モデルと、ステップＳ２２で作成したデータを用いて、有限要素法を用いて解析し、該解析によってフィルムのエッジビードＥＢを算出した（ステップＳ２３）。具体的には、上述したＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０により、図１７に示す有限要素モデルを用いて計算を行った。境界条件としては、ステップＳ２２における境界１〜４の条件を与えた。また、流体モデルとしては、式（１４）に示すＰＴＴモデルを用いた。ＰＴＴモデルのパラメータとして、表１に示す値を与えた。ＬＤＰＥの温度依存性モデルとしては、式（１５）に示すＡｒｒｈｅｎｉｕｓモデルを用いた。また、ＬＤＰＥの物性値として、上記物性値を与えた。
【０１０４】
これらの有限要素モデル、流体モデル、温度依存性モデルおよび物性値を用いて、与えられた境界条件の下に、従来同様の解析方法によって有限要素計算を行った。計算初期は、境界３における引取速度Ｖｎとして、境界１と同一の値を与え、境界３の引取速度Ｖｎの値を大きくしながら繰り返し計算を行った。有限要素モデルは、計算を繰り返すごとに境界条件を満足するように変形させ、図１７（ｂ）に示されるような最終的なフィルムの形状が得られるようにした。このような解析の実行により、フィルムにおける速度、応力、温度、厚さを得た。また、フィルム端部のロールとの接点からエッジビードＥＢを算出した。以上の計算で得られた、実施例１のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
【０１０５】
以上、本実施形態によれば、ディッケル形状によるダイ出口での速度分布への影響を考慮したフィルムの熱流動解析を行った。このため、エッジビードを精度よく計算できた。そして、「第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１＞第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２」といった要件を満たすような押出成形方法を行うことにより、エッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを低減することが可能であった。
〔実施例２〕
【０１０６】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図１９（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝１３０ｍｍ、Ｒ２＝５ｍｍ、Ｌ１＝１５ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３６ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例２のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例３〕
【０１０７】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図１９（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝９０ｍｍ、Ｒ２＝１０ｍｍ、L１＝０ｍｍ、L２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例３のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例４〕
【０１０８】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図１９（ｄ）に示されるように、Ｒ１＝９０ｍｍ、Ｒ２＝１０ｍｍ、L１＝１５ｍｍ、L２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例４のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例５〕
【０１０９】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２０（ａ）に示されるように、Ｒ１＝７０ｍｍ、Ｒ２＝１５ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例５のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例６〕
【０１１０】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２０（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝７０ｍｍ、Ｒ２＝１５ｍｍ、Ｌ１＝１５ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例６のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例７〕
【０１１１】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２０（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝８０ｍｍ、Ｒ２＝２０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝４５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例７のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例８〕
【０１１２】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２０（ｄ）に示されるように、Ｒ１＝８０ｍｍ、Ｒ２＝２０ｍｍ、Ｌ１＝１５ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝４５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例８のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例９〕
【０１１３】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２１（ａ）に示されるように、Ｒ１＝１３０ｍｍ、Ｒ２＝５ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝１０ｍｍ、Ｌ３＝３６ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例９のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例１０〕
【０１１４】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２１（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝１３０ｍｍ、Ｒ２＝５ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ、Ｌ３＝３６ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例１０のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例１〕
【０１１５】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２２（ａ）に示されるように、Ｒ１＝５ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例１のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例２〕
【０１１６】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２２（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝５ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝１０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例２のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例３〕
【０１１７】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２２（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝５ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝２０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例３のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例４〕
【０１１８】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２３（ａ）に示されるように、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例４のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例５〕
【０１１９】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２３（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝１０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例５のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例６〕
【０１２０】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２３（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝２０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例６のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例７〕
【０１２１】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２４（ａ）に示されるように、Ｒ１＝２０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例７のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例８〕
【０１２２】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２４（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝２０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝１０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例８のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例９〕
【０１２３】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２４（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝２０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝２０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例９のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例１０〕
【０１２４】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２５（ａ）に示されるように、Ｒ１＝１５ｍｍ、Ｒ２＝７０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１５．８ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例１０のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例１１〕
【０１２５】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２５（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ２＝９０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１１．３ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例１１のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例１２〕
【０１２６】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２６に示されるように、Ｒ１＝２０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例１２のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
【０１２７】
表２に、実施例１〜１０及び比較例１〜１２のＲ１、Ｒ２、Ｌ１〜Ｌ５、ＥＢ、ＬＲをそれぞれ示す。
【表２】
【０１２８】
表２に示すとおり、実施例１〜１０におけるエッジビードは２３〜４４μｍであり、ロス率は１０〜１５％である。これに対し、比較例１〜１２におけるエッジビードは３４〜９３μｍであり、ロス率は１３〜２２％である。比較例のうち、エッジビードおよびロス率がともに実施例の最大値を下回ることはなかった。このように、本発明によれば、エッジビードＥＢおよび端部のロス率を低減させ、エッジビード現象を好適に抑制できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明に係る熱可塑性樹脂の押出成形用Ｔダイはエッジビードを低減することができるため、本発明による製造方法及びＴダイは、キャストフィルム成形や押出ラミネート加工等に好適に適用できる。
【符号の説明】
【０１３０】
１…押出成形用Ｔダイ、２…ダイ本体、２ａ…入口、２ｂ…出口、２ｃ…流路、３…第１のインナーディッケル、３ａ…端面、４…第２のインナーディッケル、５…ロッド、Ｆ…樹脂フィルム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法および当該製造方法に用いる押出成形用Ｔダイに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂フィルムを製造する方法として、押出機本体にて溶融混練した熱可塑性樹脂を、押出機本体の先端に取り付けた押出成形用Ｔダイより押し出して成形する方法が知られている。このような方法で熱可塑性樹脂フィルムを製造する場合、Ｔダイより押し出した溶融状フィルムに、ネックイン現象やエッジビード現象といった現象が発生することがある。「ネックイン現象」とは、Ｔダイより押し出された溶融状フィルムが、その押出速度よりも高速で回転するロールで引き取られるために、フィルムの幅が狭くなる現象である。「エッジビード現象」とは、ネックイン現象によりフィルムの幅が低下した分、幅方向の端部の厚さが増加する現象である。
【０００３】
一般に、フィルムは、幅と厚さのアスペクト比が高いため、上述したネックイン現象やエッジビード現象がフィルムの幅方向の端部のみで発生することが多い。このため、これらネックイン現象やエッジビード現象の発生により、製品として使用可能なフィルムの幅が狭くなってしまうという問題があった。そこで、ネックイン現象やエッジビード現象を抑制する方法として、インナーディッケルおよびロッドが設置されている押出成形用Ｔダイを用いて、熱可塑性樹脂フィルムを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１や特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７９９２４号公報
【特許文献２】特開２００１−２６０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載された押出成形用Ｔダイを用いて熱可塑性樹脂フィルムを製造した場合であっても、製造されたフィルムにおけるエッジビード現象の抑制が十分とまではいえず、エッジビード現象を更に抑えた製造方法が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、エッジビード現象を抑制して熱可塑性樹脂フィルムを製造することができる製造方法及び当該製造方法に用いられる押出成形用Ｔダイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、エッジビード現象を抑制するには、Ｔダイに設定されるインナーディッケルの形状や位置またはロッドの位置の影響が大きいことを見出した。
【０００８】
そこで、本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、押出機本体と押出成形用Ｔダイとを備えた押出機を用いて熱可塑性樹脂フィルムを製造する製造方法であって、押出成形用Ｔダイのダイ本体内に第１のインナーディッケルを配置し、ダイ本体の内側面と第１のインナーディッケルの内部側の端面とによって、溶融された熱可塑性樹脂の流路を画定させる第１の準備ステップと、押出成形用Ｔダイにおいて、第１のインナーディッケルよりも流路の出口側に第１のインナーディッケルの長手方向と平行になるようにロッドを配置する第２の準備ステップと、熱可塑性樹脂を押出機本体において溶融する溶融ステップと、溶融ステップで溶融された熱可塑性樹脂を、第１及び第２の準備ステップで準備された押出成形用Ｔダイに押し出し供給する供給ステップと、押出成形用Ｔダイにおいて、供給ステップで供給された熱可塑性樹脂を第１のインナーディッケル及びロッドによって所定幅を有する樹脂フィルムに成形する成形ステップと、を備えている。
【０００９】
そして、本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、第１のインナーディッケルの内部側の端面部分が、流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、互いに曲率半径が異なり且つ内部側に凸となる少なくとも２つの円弧を含む弧線状になるように構成されており、出口側に位置する第１の円弧の曲率半径Ｒ１が、入口側に位置する第２の円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きいことを特徴としている。
【００１０】
このように、本発明に係るフィルム製造方法では、第１のインナーディッケルの端面部分が、断面視において、曲率半径が異なる２つの円弧を含む弧線状になるように構成され、出口側に位置する円弧の曲率半径Ｒ１が、入口側に位置する円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。この場合、第１のインナーディッケル等によって画定された流路を溶融樹脂が押し出し成形される際、流路の出口付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ低下させることができる。溶融樹脂の流速が低下することにより、幅方向端部において、その分フィルム成形に供される樹脂量を減らすことができ、成形された樹脂フィルムの幅方向端部における厚みを低減させることができる。つまり、本発明によれば、エッジビード現象を好適に抑制することができる。
【００１１】
なお、Ｔダイの流路出口から押し出される熱可塑性樹脂フィルムでは、Ｔダイの出口における速度よりも高速で回転するロールでの引き取りにより、ネックイン現象やエッジビード現象が発生し、これらの現象は、フィルムの端部のみで発生する場合が多い。つまり、エッジビード現象は、ロールの引き取りによりフィルムの端部が中央側へ引き寄せられることにより発生する。このようなエッジビードの抑制には、フィルム端部における流速の低減が効果的であり、上述したような形状を有する第１のインナーディッケルを用いて樹脂フィルムを製造することにより、Ｔダイの出口の幅方向の端部において、熱可塑性樹脂の流速を低減させることができ、これにより、好適にエッジビードを低減させることができる。
【００１２】
また、本発明に係るフィルム製造方法では、エッジビードを低減させることができるので、製造されたフィルムの端部をトリミングして樹脂等のロスを増やすといった問題を解決することもでき、端部をトリミングすることなく、フィルムを巻き取ることも可能である。また、本発明に係るフィルム製造方法では、エッジビードを低減させることができるので、フィルムを巻き取った状態で一定時間保存して物性の経時変化を調整した場合であっても、フィルムの巻き取り状態が略均一となり、経時変化後の製品物性のばらつきの発生を抑えることもできる。
【００１３】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、第１のインナーディッケルの出口側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点βと、ロッドの最も内部側に位置する先端の点γとの距離Ｌ１が、押出成形用Ｔダイの流路の出口の厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（１）
となるように、第２の準備ステップにおいてロッドを配置するようにしてもよい。この場合、第１のインナーディッケル等によって画定された流路を溶融樹脂が押し出し成形される際、流路の出口付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ更に低下させることができ、エッジビード現象を一層抑制することが可能となる。
【００１４】
なお、点βと点γとの距離Ｌ１は、
１０≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（２）
を満たすことが好適であり、
２０≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（３）
を満たすことが更に好適である。
【００１５】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、押出成形用Ｔダイのダイ本体内に第１のインナーディッケルよりも流路の入口側に第１のインナーディッケルの長手方向とその長手方向が平行になるように第２のインナーディッケルを配置し、第２のインナーディッケルの内部側の端面によって、流路を更に画定させる第３の準備ステップを更に備え、流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、第２のインナーディッケルの出口側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点δと、第１のインナーディッケルの端面部分において最も内部側に位置する点αとの流路出口の幅方向に沿った距離Ｌ２が、流路出口の厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（４）
となるように、第３の準備ステップにおいて第２のインナーディッケルを配置するようにしてもよい。
【００１６】
この場合、第１及び第２のインナーディッケル等によって画定された流路を溶融樹脂が押し出し成形される際、流路の途中において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ低下させることができ、エッジビード現象を更に抑制することができる。なお、点σと点αとの幅方向に沿った距離Ｌ２は、
１０≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（５）
を満たすことが好適であり、
２０≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（６）
を満たすことが更に好適である。
【００１７】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、第１のインナーディッケルの内部側の端面部分は、断面視において、更に直線部分を含む弧線状になるように構成されていてもよい。
【００１８】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、第１の円弧の曲率半径Ｒ１と第２の円弧の曲率半径Ｒ２とが、長さ単位をミリメートルとしたときに、
Ｒ１＞Ｒ２＋１０ ・・・（７）
の関係を満たすようであってもよい。
なお、第１の円弧の曲率半径Ｒ１と第２の円弧の曲率半径Ｒ２とは、
Ｒ１＞Ｒ２＋２０ ・・・（８）
を満たすことが好適であり、
Ｒ１＞Ｒ２＋４０ ・・・（９）
を満たすことが更に好適である。
【００１９】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る熱可塑性樹脂の押出成形用Ｔダイは、溶融された熱可塑性樹脂が供給される入口及びフィルム状に成形された熱可塑性樹脂が排出される出口を有し、入口及び出口に連通する所定の空隙を内部に有するダイ本体と、ダイ本体内に配置され、溶融された熱可塑性樹脂の流路をダイ本体の内側面と共に画定させる端面をダイ本体の内部側に有するインナーディッケルと、インナーディッケルよりも流路の出口側にインナーディッケルの長手方向と平行になるように配置されるロッドと、を備えている。そして、インナーディッケルの内部側の端面部分が、流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、互いに曲率半径が異なり且つ内部側に凸となる少なくとも２つの円弧を含む弧線状になるように構成されており、出口側に位置する第１の円弧の曲率半径Ｒ１が、入口側に位置する第２の円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きいことを特徴としている。
【００２０】
本発明に係る押出成形用Ｔダイでは、上述した製造方法と同様に、インナーディッケルの端面部分が、断面視において、曲率半径が異なる２つの円弧を含む弧線状になるように構成され、出口側に位置する円弧の曲率半径Ｒ１が、入口側に位置する円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。この場合、インナーディッケル等によって画定された流路を溶融樹脂が押し出し成形される際、流路の出口付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ低下させることができ、エッジビード現象を抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法及び押出成形用Ｔダイによれば、エッジビード現象を好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＴダイの断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すＴダイのII(a)-II(a)線に沿った断面図であり、（ｂ）は、図１に示すＴダイのII(b)-II(b)線に沿った断面図である。
【図３】図１に示すＴダイの下面図である。
【図４】図１に示すＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの概略斜視図である。
【図５】図１に示すＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態におけるＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態におけるＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態におけるＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の変形例におけるＴダイ内に配置されるインナーディッケル及びロッドの配置関係を示す模式的な断面図である。
【図１０】熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施例におけるエッジビートの計算方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートにおけるＴダイ内の流動解析処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】実施例においてＴダイ内の流動解析に用いる有限要素モデルを示す図であり、（ａ）は有限要素モデルの図であり、（ｂ）は各境界条件を個別に示した図である。
【図１４】実施例においてＴダイ内の流動解析に用いるせん断粘度である。
【図１５】実施例において算出されたＴダイ出口における速度の幅方向分布である。
【図１６】図１１のフローチャートにおけるフィルムの流動解析処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】実施例においてフィルムの計算に用いる有限要素モデルであり、（ａ）は解析開始時の図であり、（ｂ）は解析終了時の図である。
【図１８】実施例においてフィルムの計算に用いる樹脂の粘弾性である。
【図１９】実施例１〜４におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２０】実施例５〜８におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２１】実施例９，１０におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２２】比較例１〜３におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２３】比較例４〜６におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２４】比較例７〜９におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２５】比較例１０、１１におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【図２６】比較例１２におけるインナーディッケルの形状等を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２４】
［第１実施形態］
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムの製造方法及びこの製造方法に用いられる押出成形用Ｔダイに関するものである。まず、本実施形態で用いられる熱可塑性樹脂について説明する。
【００２５】
本実施形態で用いられる熱可塑性樹脂の種類としては、結晶性樹脂として、ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体、ポリアミド、ポリアセタール、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、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、アイオノマー樹脂等を例示できる。また、非結晶性樹脂として、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、メチルメタクリレート・スチレン共重合体、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、エチレン・ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体等を例示することができる。
【００２６】
中でもポリエチレンとポリプロピレンが好ましい。ポリエチレンとは、エチレンを重合して得られる樹脂であってポリエチレン結晶構造を有する熱可塑性樹脂を意味し、好ましくは、エチレンの単独重合体、エチレンの誘導体を繰り返し単位として５０重量％以上含有するエチレンと炭素原子数３〜１８のα−オレフィンとの共重合体、又はエチレンと少なくとも１種の他のモノマーとの共重合体である。該α−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−１，４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１を例示することができる。該他のモノマーとしては、例えば、共役ジエン（例えばブタジエン、イソプレン）、非共役ジエン（例えば１，４ペンタジエン）、アクリル酸、アクリル酸エステル（例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル）、メタクリル酸、メタクリル酸エステル（例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル）及び酢酸ビニルが挙げられる。
【００２７】
ポリエチレンとしては、例えば超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−４−メチルペンテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体、エチレン−デセン−１共重合体等のエチレンと炭素原子数３〜１８のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと共役ジエン（例えばブタジエン又はイソプレン）との共重合体、エチレンと非共役ジエン（例えば１，４ペンタジエン）との共重合体、エチレンとアクリル酸、メタクリル酸又は酢酸ビニル等との共重合体等が挙げられる。また、これらの樹脂を、例えばα、β−不飽和カルボン酸、その誘導体（例えばアクリル酸、アクリル酸メチル）、脂環族カルボン酸又はその誘導体（例えば無水マレイン酸）等によって変性（例えばグラフト変性）させた樹脂等が挙げられる。
【００２８】
ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレンが好ましい。低密度ポリエチレンとしては、例えば、有機過酸化物、酸素等の遊離基発生剤を使用してエチレンを高圧下でラジカル重合することによって得られる低密度ポリエチレンが挙げられる。低密度ポリエチレンの剛性を向上するために、高密度ポリエチレンを配合することも好ましい。低密度ポリエチレ１００重両部に対する、高密度ポリエチレンの好ましい配合比は、０〜９０重量部である。
【００２９】
本実施形態に係る製造方法において押出成形する低密度ポリエチレンのメルトフローレート（以下、「ＭＦＲ」と記す場合がある）は、１〜３０ｇ／１０分であり、好ましくは２〜２０ｇ／１０分であり、特に好ましくは４〜１５ｇ／１０分である。ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９５に規定された方法において、温度１９０℃および荷重２１．１８Ｎの条件で測定される。
【００３０】
本実施形態に係る製造方法において押出成形する低密度ポリエチレンの密度は、９１０〜９３０ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは９１２〜９２８ｋｇ／ｍ３である。密度は、ＪＩＳ Ｋ６７６０−１９９５に記載のアニーリングを行った後、ＪＩＳ Ｋ７１１２−１９８０のうち、Ａ法に規定された方法に従って測定される。
【００３１】
本実施形態に係る製造方法において押出成形する低密度ポリエチレンの分子量分布は、３〜１２であり、好ましくは５〜１０である。分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法を用いて、以下の条件により、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）を測定することで求められる。
＜測定条件＞
・装置：Ｗａｔｅｒ製Ｗａｔｅｒｓ１５０Ｃ
・分離カラム：ＴＯＳＯＨ ＴＳＫｇｅｌＧＭＨ−ＨＴ
・測定温度：１４５℃
・キャリア：オルトジクロロベンゼン
・流量：１．０ｍＬ／分
・注入量：５００μＬ
・検出器：示差屈折
【００３２】
本実施形態に係る製造方法において押出成形する低密度ポリエチレンに配合して用いられる高密度ポリエチレンのＭＦＲは、１〜５０ｇ／１０分であり、好ましくは２〜２０ｇ／１０分である。また、高密度ポリエチレンの密度は、９３５〜９６５ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは９４５〜９６０ｋｇ／ｍ３である。
【００３３】
ポリプロピレンとは、プロピレンを重合して得られる樹脂であって、アイソタクチックポリプロピレン結晶構造を有する熱可塑性樹脂を意味し、プロピレンの単独重合体、またはプロピレンと結晶性を失わない程度の量のエチレンおよび／または炭素原子数４〜１２のα−オレフィン等のコモノマーとの共重合体が好ましい。α−オレフィンとしては、例えば、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等が挙げられる。結晶性を失わない程度の量とはコモノマーの種類により異なるが、例えばエチレンの場合、共重合体中のエチレンから誘導される繰り返し単位の量は通常１０重量％以下、１−ブテン等の他のα−オレフィンの場合、共重合体中のα−オレフィンから誘導される繰り返し単位の量は通常３０重量％以下である。
【００３４】
好ましいポリプロピレンとしては、エチレンから誘導される繰り返し単位の量が０〜１０重量％であるプロピレンとエチレンとのブロック共重合体が用いられる。また、好ましいポリプロピレンとしては、エチレンから誘導される繰り返し単位の量が０〜１０重量％、１−ブテンから誘導される繰り返し単位の量が０〜３０重量％であるプロピレンとエチレンおよび１−ブテンとのランダム共重合体である。
【００３５】
上記プロピレンとエチレンとのブロック共重合体とは、下記の第一工程と第二工程とで得られる共重合体を意味する。
第一工程：エチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が０〜３重量％である重合体部分（ａ）が全共重合体量の７０〜９０重量％となるまで、プロピレンを単独重合、またはプロピレンとエチレンとを共重合させる工程。
第二工程：第一工程で得られた重合体部分（ａ）の存在下に、エチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が１０〜５０重量％である重合体部分（ｂ）を、プロピレンとエチレンとを共重合させて製造する工程。
【００３６】
上記ポリプロピレンは、公知の種々の触媒を使用して製造されるが、かかる触媒としてはチタン原子、マグネシウム原子およびハロゲン原子を含有する固体触媒成分を用いて得られるマルチサイト触媒や、メタロセン錯体等を用いて得られるシングルサイト触媒が挙げられる。上記ポリプロピレンは、好ましくは、チタン原子、マグネシウム原子およびハロゲン原子を含有する固体触媒成分を用いて得られるマルチサイト触媒を使用して製造される。
【００３７】
本実施形態で用いられるポリプロピレンの２３０℃におけるＭＦＲは、０．３〜１００ｇ／１０分であり、好ましくは、１〜５０ｇ／１０分であり、さらに好ましくは、２〜３０ｇ／１０分であり、特に好ましくは、５〜１５ｇ／１０分である。ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９５に規定された方法において、温度２３０℃および荷重２１．１８Ｎの条件で測定される。
【００３８】
本実施形態に係る熱可塑性樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて、例えば、中和剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、核剤、可塑剤、防曇剤、気泡防止剤、分散剤、難燃剤、抗菌剤、蛍光増白剤、塩酸吸収剤等の公知の添加剤、染料、顔料等の着色剤、酸化チタン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム等の他の成分と組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
本実施形態に係る熱可塑性樹脂を製造する方法としては、例えば、各成分を公知の混練機で溶融混練して樹脂組成物を製造する方法が挙げられる。混練機としては、例えば単軸混練押出機、多軸混練押出機、バンバリーミキサー、ニーダー等が挙げられる。溶融混練条件は、混練時に発生する応力、加熱温度、流動による発熱等によって樹脂の劣化が起こらない限り、特に制限されない。
【００４０】
次に、図１〜図４を参照して、本実施形態で用いられる押出成形用Ｔダイの構成について説明する。図１は、本実施形態に係るＴダイの断面図及び押出成形されたフィルムＦの断面図である。図２（ａ）は、図１に示すＴダイのII(a)-II(a)線に沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すＴダイのII(b)-II(b)線に沿った断面図である。図３は、図１に示すＴダイの下面図である。図４は、図１に示すＴダイ内に配置されたインナーディッケル及びロッドの概略斜視図である。なお、押出成形方法としては、例えば、Ｔダイキャストフィルム成形方法や押出ラミネート加工方法が挙げられる。
【００４１】
押出成形用Ｔダイ１は、ダイ本体２と、一対の第１のインナーディッケル３と、一対の第２のインナーディッケル４と、一対のロッド５とを備えて構成されている。押出成形用Ｔダイ１は、押出成形の際に熱可塑性樹脂を溶融混練する押出機本体（不図示）の先端に取り付けられ、押出機本体内において溶融させられた樹脂が供給されると、供給された溶融樹脂を押し出して、所定幅の樹脂フィルムＦへと成形する。本実施形態では、第１及び第２のインナーディッケル３，４とロッド５の各対はそれぞれ、Ｔダイ１の長手方向における中心線を軸として対称に設置されている。
【００４２】
ダイ本体２には、押出機本体から熱可塑性樹脂が供給される入口２ａと、押出成形用Ｔダイ１においてフィルム状に成形された熱可塑性樹脂が排出される厚さＤのスリット状の出口２ｂ（図３参照）とが設けられている。ダイ本体２は、その内部に、入口２ａ及び出口２ｂに連通する空隙を有しており、この空隙が、ダイ本体２の内側面と第１及び第２のインナーディッケル３，４の内部側の端面３ａ，４ａとによって、溶融された熱可塑性樹脂が流れる為の流路２ｃとして画定される。なお、ダイ本体２の空隙は、供給された溶融樹脂が幅方向に円滑に広がるように、入口２ａ側が断面略円形状となっている（図２（ｂ）参照）。
【００４３】
第１のインナーディッケル３は、溶融された熱可塑性樹脂の流路２ｃをその端面３ａによって画定するプレート状の部材であり、ダイ本体２の流路２ｃの後段において、樹脂フィルムＦの幅を設定するものである。第１のインナーディッケル３は、ダイ本体２の端部であって且つ流路２ｃの出口２ｂ側に、ダイ本体２の長手方向に沿って移動自在となるように配置される。第１のインナーディッケル３の内部側の端面３ａ部分は、流路２ｃの入口２ａから出口２ｂに向かう平面方向に沿った断面視（図１参照）において、弧線状になるように構成されている。なお、端面３ａの詳細な形状については後述する。
【００４４】
第２のインナーディッケル４は、溶融された熱可塑性樹脂の流路２ｃをその端面４ａによって画定するプレート状の部材であり、ダイ本体２の流路２ｃの前段において、樹脂フィルムＦの幅を設定するものである。第２のインナーディッケル４は、ダイ本体２の端部であって且つ流路２ｃの入口２ａ側に、第１のインナーディッケル３の上面と接するように、ダイ本体２の長手方向に沿って移動自在となるように配置される。第２のインナーディッケル４の内部側の端面４ａの部分は、流路２ｃの入口２ａから出口２ｂに向かう平面方向に沿った断面視（図１参照）において、入口２ａ側において内側から外側に傾斜する斜線となっており、その後、ダイ本体２の長手方向に直行する方向に伸びる直線となるように構成されている。
【００４５】
なお、第２のインナーディッケル４の端面４ａの断面形状は直線でもよいし、単一の曲率の曲線でもよいし、複数の曲率が複合した形状であってもよい。また、第２のインナーディッケル４は、流路２ｃに対して、その端面４ａの断面形状が窪んだ形状であっても構わない。
【００４６】
ロッド５は、棒状の部材であり、ダイ本体２の流路出口２ｂにおいて、樹脂フィルムＦの幅を最終的に決定するものである。ロッド５は、ダイ本体２の端部であって、且つ、第１のインナーディッケル３よりも更に出口２ｂ側となるように配置されている。ロッド５は、第１及び第２のインナーディッケル４，５と同様に、ダイ本体２の長手方向に沿って移動自在となっている。なお、Ｔダイ１において、第１及び第２のインナーディッケル３，４の間に、さらに１枚以上のインナーディッケルを備えるようにしてもよい。また、第１及び第２のインナーディッケル３，４は、Ｔダイ１内に別体で構成された板状の部材を挿入するものであってもよいし、Ｔダイ１のダイ本体２の内壁部と一体で構成されたものであってもよい。
【００４７】
本実施形態では、上記構成を備えたＴダイ１を用い、該Ｔダイ１に備えられたインナーディッケル３、４およびロッド５が特定の条件を満たすように保持された状態で、熱可塑性樹脂を押し出するものである。以下、その特定の条件について詳細に説明する。
【００４８】
本実施形態に係る押出成形用Ｔダイ１は、特に、第１のインナーディッケル３において、流路２ｃに接する端面３ａの形状を特徴とするものである。図５に第１及び第２のインナーディッケル３，４及びロッド５の断面形状を模式的に表した図を示す。図５に示されるように、第１のインナーディッケル３は、その内部側の端面３ａの部分が、断面視した場合に、互いに曲率半径が異なり且つ内部側に凸となる２つの円弧Ｃ１，Ｃ２を含む弧線状になるように構成されている。そして、出口２ｂ側（図示下側）に位置する第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、入口２ａ側（図示上側）に位置する第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなるようになっている。
【００４９】
これを言い換えると、第１のインナーディッケル３の入口２ａ側の一辺における最もＴダイ１の中心線に近い点を点α、ダイ出口２ｂ側の一辺の直線部における最もＴダイ１の中心線に近い点を点βとしたとき、点α及び点βの間のインナーディッケル３の形状が２種類の円弧から構成されることになる。そして、第１のインナーディッケル３において、点β側の円弧をC１としたときのC１の曲率半径をR１、点α側の円弧をＣ２としたときのＣ２の曲率半径をＲ２とし、長さ単位をミリメートルとしたときに、
Ｒ１＞Ｒ２＋１０ ・・・（７）
の関係を満たすようにすることが好ましい。
【００５０】
また、第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１と第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２とは、
Ｒ１＞Ｒ２＋２０ ・・・（８）
を満たすことが好適であり、
Ｒ１＞Ｒ２＋４０ ・・・（９）
を満たすことが更に好適である。
なお、点α及び点βの間のインナーディッケル３の断面形状が２種類よりも多くの円弧から構成されていてもよく、その場合には、円弧C１の次に点βに近い円弧をC２としたときのC２の曲率半径をＲ２とし、円弧Ｃ２の次に点βに近い円弧をＣ３…と順に設定した際に、
Ｒ１＞Ｒ２＞…＞Ｒｎ ・・・（１０）
の関係を満たすことが好ましく、その場合には、
Ｒ１＞Ｒｎ＋１０ ・・・（１１）
を満たすことが更に好ましい（ｎは、１から始まる整数を表す）。
【００５１】
第１のインナーディッケル３の点α及びβの間の形状を構成する各円弧Ｃ１，Ｃ２…Ｃｎの長さの比に特に制限はないが、好ましくは、最短の円弧の長さＳ１に対する最長の円弧の長さＳ２の比であるＳ１／Ｓ２が０．０１以上であることが好ましく、Ｓ１／Ｓ２が０．０５以上であることがより好ましく、０．１以上であることが特に好ましい。
【００５２】
次に、本実施形態に係る熱可塑性樹脂の製造方法について、図１０を参照して説明する。本実施形態に係る製造方法は、上述した押出成形用Ｔダイ１と押出機本体とを備えた押出機を用いて行う。
【００５３】
まず、押出成形用Ｔダイ１を準備する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、押出成形用Ｔダイ１のダイ本体２内に第１及び第２のインナーディッケル３，４を配置し、ダイ本体２の内側面と第１及び第２のインナーディッケル３，４の内部側の端面３ａ，４ａとによって、図１に示されるように、溶融された熱可塑性樹脂の流路を画定させる。第１のインナーディッケル３は、図５に示されるように、その内部側の端面３ａの部分が、断面視した場合に、互いに曲率半径が異なり且つ内部側に凸となる２つの円弧Ｃ１，Ｃ２を含む弧線状になるように構成されている。そして、出口２ｂ側に位置する第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、入口２ａ側に位置する第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなるようになっている。
【００５４】
また、ステップＳ１では、押出成形用Ｔダイ１において、第１のインナーディッケル３よりも流路２ｃの出口２ｂ側に第１のインナーディッケル３の長手方向と平行になるようにロッド５を配置する。この際、断面視した場合に、ロッド５の先端が第１のインナーディッケル３の下面３ｂの内側の点βに一致するように、ロッド５を配置する。
【００５５】
続いて、ポリプロピレンやポリエチレンといった熱可塑性樹脂を押出機本体において溶融混練する（ステップＳ２）。溶融条件等は、例えば、温度は結晶性樹脂の場合は溶融温度Ｔｍに対して、Ｔｍ＋２０度以上、Ｔｍ＋２００度以下の範囲に設定し、非晶性樹脂の場合はガラス転移温度Ｔｃに対して、Ｔｃ＋４０度以上、Ｔｃ＋２００度以下の範囲に設定する。押出機の温度がＴｍやＴｃに近い場合、樹脂が十分に溶融しなかったり、押出機に発生する圧力が高くなりすぎるため好ましくない。また、押出機の温度がＴｍやＴｃより２００度を超えると樹脂が劣化するため好ましくない。ただし、スクリュの熱可塑性樹脂の供給側はＴｍやＴｃ以下に設定する場合もある。また、押出機内に配置されたスクリュの回転数は、所定の押出量が得られるように適宜調整する必要がある。
【００５６】
続いて、ステップＳ２で溶融混練された熱可塑性樹脂を、ステップＳ１で準備された押出成形用Ｔダイ１に押し出して供給する（ステップＳ３）。この溶融樹脂の供給は、押出成形用Ｔダイ１の入口２ａから行われる。
【００５７】
続いて、押出成形用Ｔダイ１において、ステップＳ３で供給された熱可塑性樹脂を第１及び第２のインナーディッケル３，４及びロッド５によって所定幅Ｗ１を有する樹脂フィルムＦに成形して、押出成形用Ｔダイ１から押し出し、排出する（ステップＳ４）。
【００５８】
続いて、押出成形用Ｔダイ１から押し出された樹脂フィルムＦを、不図示の巻き取りローラによって巻き取り、樹脂フィルムＦの冷却等を行う。押出成形用Ｔダイ１より押し出された溶融状フィルムＦは、その押出速度よりも高速で回転するロールによって引き取られるために、図１に示されるように、フィルムＦの幅がＷ１からＷ２へと狭くなる。このようなネックイン現象によりフィルムＦの幅が低下した分、幅方向の端部の厚さＤ２が中央部の厚さＤ１よりも増加するが、本実施形態では、第１のインナーディッケル３の端面３ａの形状等により、その増加幅が抑制されることになる。
【００５９】
以上、本実施形態に係るフィルム製造方法では、第１のインナーディッケル３の端面３ａ部分が、断面視において、曲率半径が異なる２つの円弧Ｃ１，Ｃ２を含む弧線状になるように構成され、出口２ｂ側に位置する円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、入口２ａ側に位置する円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。このため、第１のインナーディッケル３等によって画定された流路２ｃを溶融樹脂が押し出し成形される際、流路２ｃの出口２ｂ付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ低下させることができる。溶融樹脂の流速が低下することにより、幅方向端部において、その分フィルム成形に供される樹脂量を減らすことができ、成形された樹脂フィルムＦの幅方向端部における厚みを低減させることができる。つまり、本実施形態の製造方法によれば、エッジビード現象を好適に抑制することができる。
【００６０】
なお、Ｔダイ１の流路出口２ｂから押し出される熱可塑性樹脂フィルムＦでは、Ｔダイ１の出口における速度よりも高速で回転するロールでの引き取りにより、ネックイン現象やエッジビード現象が発生し、これらの現象は、フィルムＦの端部のみで発生する場合が多い。つまり、エッジビード現象は、ロールの引き取りによりフィルムＦの端部が中央側へ引き寄せられることにより発生する。このようなエッジビードの抑制には、フィルムＦ端部における流速の低減が効果的であり、上述したような形状を有する第１のインナーディッケル３を用いて樹脂フィルムＦを製造することにより、Ｔダイ１の出口２ｂの幅方向の端部において、熱可塑性樹脂の流速を低減させることができ、これにより、好適にエッジビードを低減させることができる。
【００６１】
また、本実施形態に係るフィルム製造方法では、エッジビードを低減させることができるので、製造されたフィルムＦの端部をトリミングして樹脂等のロスを増やすといった問題を解決することもでき、端部をトリミングすることなく、フィルムを巻き取ることも可能である。また、本実施形態に係るフィルム製造方法では、エッジビードを低減させることができるので、フィルムＦを巻き取った状態で一定時間保存して物性の経時変化を調整した場合であっても、フィルムＦの巻き取り状態が略均一となり、経時変化後の製品物性のばらつきの発生を抑えることもできる。
【００６２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図６を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なり、ロッド５の先端が、第１のインナーディッケル３の弧線状の端面３ａの下端βよりも距離Ｌ１ほど更に外側になるように配置されている。
【００６３】
つまり、本実施形態に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、流路２ｃの入口２ａから出口２ｂに向かう方向に沿った断面視において、第１のインナーディッケル３の出口２ｂ側に位置する下面３ｂ部分（図４参照）において最も内部側に位置する点βと、ロッド５の最も内部側に位置する先端の点γとの距離Ｌ１が、押出成形用Ｔダイ１の流路２ｃの出口２ｂの厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（１）
の範囲となるようになっている。そして、本実施形態に係る製造方法では、このような構成を備えた押出成形用Ｔダイ１を用いて、樹脂フィルムＦの製造を行っている。他の条件は第１実施形態と同様である。このため、本実施形態によれば、第１のインナーディッケル３等によって画定された流路２ｃを溶融樹脂が押し出し成形される際、流路２ｃの出口２ｂ付近において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ更に低下させることができ、エッジビード現象を一層抑制することが可能となる。
【００６４】
なお、上述した点βと点γとの距離Ｌ１は、
１０≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（２）
を満たすことが好適であり、
２０≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（３）
を満たすことが更に好適である。このようにロッド５を更に外側に配置することにより、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ一層低下させることができ、エッジビード現象も抑制することができる。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図７を参照して説明する。本実施形態では、第２実施形態と異なり、第２のインナーディッケル４が、第１のインナーディッケル３の弧線状の端面３ａの上端αよりも距離Ｌ２ほど内側になるように配置されている。
【００６６】
つまり、本実施形態に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法では、流路２ｃの入口２ａから出口２ｂに向かう方向に沿った断面視において、第２のインナーディッケル４の出口２ｂ側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点δと、第１のインナーディッケル３の端面３ａ部分において最も内部側に位置する点αとの流路出口２ｂの幅方向に沿った距離Ｌ２が、流路出口２ｂの厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（４）
の範囲となるようになっている。そして、本実施形態に係る製造方法では、このような構成を備えた押出成形用Ｔダイ１を用いて、樹脂フィルムＦの製造を行っている。他の条件は第１実施形態等と同様である。このため、本実施形態によれば、第１及び第２のインナーディッケル３，４等によって画定された流路２ｃを溶融樹脂が押し出し成形される際、流路２ｃの途中において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ更に低下させることができ、エッジビード現象を一層抑制することが可能となる。
【００６７】
なお、点σと点αとの幅方向に沿った距離Ｌ２は、
１０≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（５）
を満たすことが好適であり、
２０≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（６）
を満たすことが更に好適である。このように第２のインナーディッケル４をより内側に配置することにより、流路２ｃの途中において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ一層低下させることができ、エッジビード現象も抑制することができる。
【００６８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図８を参照して説明する。本実施形態では、第３実施形態と異なり、第３のインナーディッケル６が、第１及び第２のインナーディッケル３，４の間にその長手方向が平行になるように配置されている。
【００６９】
つまり、本実施形態では、第３のインナーディッケル６が配置されているものの、第２のインナーディッケル４の出口２ｂ側の一片の直線部における最もＴダイ１の中央線に近い点を点δ、第１のインナーディッケル３の入口２ａ側の一辺における最もＴダイ１の中心線に近い点を点α、インナーディッケル３の入口２ａ側の一辺の延長線と前記δからの垂線との交点を点εとした時に、点εと点αとの距離Ｌ２が、第３実施形態と同様に、
１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（４）
の範囲となるようになっている。なお、この範囲を第３実施形態と同様に好適化させてももちろんよい。
【００７０】
本実施形態に係る製造方法では、このような構成を備えた押出成形用Ｔダイ１を用いて、樹脂フィルムＦの製造を行っている。他の条件は第１実施形態等と同様である。このため、本実施形態によれば、第１、第２及び第３のインナーディッケル３，４，６等によって画定された流路２ｃを溶融樹脂が押し出し成形される際、流路２ｃの途中において、幅方向端部での溶融樹脂の流速を幅方向中央部での流速に比べ一層、低下させることができ、エッジビード現象を一層抑制することが可能となる。
【００７１】
本実施形態では、第１のインナーディッケル３の端面３ａの部分が、断面視した場合に、直線部分Ｔ１を入口２ａ側に更に含む弧線状から構成されている。このような直線部分Ｔ１を端面３ａに含ませることにより、溶融樹脂の流速を調整してもよい。また、図９に示されるように、直線部分Ｔ２が出口２ｂ側に更に含む弧線状から構成されていてもよい。第１のインナーディッケル３の端面３ａにおいて、２つ以上の円弧が直線部分によって連結されていてもよい。なお、図９に示されるインナーディッケル７では、その端面が内側から外側へ斜線となっている。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本実施形態に係る押出成形用Ｔダイ１が共押出用である場合、複数の押出機本体を用いて多層フィルムを製造することもできる。この場合、押出機本体とＴダイ１は、フィードブロックなどの部品により連結される。また、各押出機本体には異なる上記の熱可塑性樹脂を用いることができる。この場合であっても、第１のインナーディッケル３とロッド５等が上記の要件を満たしていればよい。
【００７３】
また、本実施形態に係るＴダイ１によって製造されるフィルムは、食品、医薬・医療品、化粧品、農業資材、産業資材、工業資材等の包装用途に用いられ得る。また、例えばアルミニウム箔、蒸着フィルム、コーティングフィルム、チューブ、パイプ等への押出ラミネートにも用いられ得る。本実施形態の製造方法によって得られるフィルムは、そのまま種々の用途に使用してもよいし、他のフィルムや部材と積層、または貼合して使用することができる。
【００７４】
本実施形態に係るＴダイ１より得られるフィルムＦは、端部のエッジビードが小さいため、熱可塑性樹脂を押出して、基材Ｂ（図１参照）と押出ラミネーションするのに好適である。以下、本実施形態に係るＴダイ１を押出ラミネーションに適用する場合について、詳細に説明する。
【００７５】
基材Ｂを構成する原料としては、樹脂、紙、金属などが挙げられる。該樹脂としては、例えばポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、セロハン、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、フッ素樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリブテン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、アセチルセルロースなどがあげられる。
【００７６】
基材Ｂは、フィルムなどの形状で用いられ、単層であっても、多層であってもよい。該基材Ｂの厚さは押出ラミネーション加工が可能であればよく、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは８〜２５０μｍ、さらに好ましくは１２〜２００μｍである。
【００７７】
樹脂性フィルムＦを製造する場合、Ｔダイ１から押し出された直後の樹脂温度は、生産性の観点から、また、加工安定性の観点から１８０度以上とすることが好ましい。また、樹脂の劣化を抑制する観点、発煙成分による冷却ロールの汚染を低減する観点から３００℃以下とすることが好ましく、２８０℃以下とすることがより好ましい。
【００７８】
基材Ｂとの積層体を製造する場合、Ｔダイ１から押出された直後の樹脂温度は、基材Ｂと溶融状フィルムＦとの接着性を高める観点から２5０℃以上とすることが好ましく、２８０℃以上とすることがより好ましい。また、樹脂の劣化を抑制する観点、発煙成分による冷却ロール汚染を低減する観点から３５０℃以下とすることが好ましく、３４０℃以下とすることがより好ましい。
【００７９】
押出成形する際の加工速度は、生産性の観点から４０ｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましい。
【００８０】
基材Ｂと溶融状フィルムＦとの接着性を高めるために、基材Ｂにアンカーコート処理、電子線照射処理、プラズマ処理、コロナ放電処理または火炎処理等の公知の表面処理を行ってもよい。
【００８１】
Ｔダイ１から押出した溶融状フィルムＦは、基材Ｂとともにチルロールとニップロール（図示せず）によって押圧される。Ｔダイ出口２ｂと、チルロールとニップロールの接点との距離であるエアギャップは、基材Ｂと溶融状フィルムＦとの接着性を得る観点から、５０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、ネックイン現象とエッジビード現象を抑制する観点から、２５０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００８２】
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
【００８３】
まず、物性を次の方法に従って測定した。
【００８４】
（１）密度（単位：ｋｇ／ｍ3）
ＪＩＳ Ｋ７１１２−１９８０のうち、Ａ法に規定された方法に従って測定した。なお、試料には、ＪＩＳ Ｋ６７６０−１９９５に記載のアニーリングを行った。
【００８５】
（２）メルトフローレート（ＭＦＲ、単位：ｇ／１０ｍｉｎ）
ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９５に規定された方法に従い、荷重２１．１８Ｎ、温度１９０℃の条件で、Ａ法により測定した。
【００８６】
（３）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法を用いて、下記の条件により、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）を測定し、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を求めた。
＜測定条件＞
・装置：Ｗａｔｅｒ製Ｗａｔｅｒｓ１５０Ｃ
・分離カラム：ＴＯＳＯＨ ＴＳＫｇｅｌＧＭＨ−ＨＴ
・測定温度：１４５℃
・キャリア：オルトジクロロベンゼン
・流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
・注入量：５００μＬ
・検出器：示差屈折
【００８７】
（４）エッジビードＥＢ
以下に説明する流動解析により得られた、フィルムの幅方向の厚さ分布において、端部側の最も厚い位置でのフィルム厚さを、エッジビードＥＢ（−）とした。
【００８８】
（５）端部のロス率ＬＲ
以下に説明する流動解析により得られたフィルムの幅方向の厚さ分布において、中央部の厚さに対して１１５％以上の厚さである部分の面積の、フィルム断面の全面積に対する比率をロス率ＬＲ（％）として算出した。
［実施例１］
【００８９】
押出ラミネート加工のＴダイ内およびフィルムの熱流動状態を計算し、エッジビードＥＢを得た。以下の３つの条件の全て又は一部を満たすインナーディッケル３，４及びロッド５を有する押出成形用Ｔダイ１を用い、
・第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１＞第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２
・１≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（１）
・１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（４）
それぞれの位置の条件を、図１９（ａ）及び表２に示すように、Ｒ１＝１３０ｍｍ、Ｒ２＝５ｍｍ、Ｄ＝０．８ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３６ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍとした。
【００９０】
ここで用いるＬ３は、図５に示されるように、第１のインナーディッケル３の端面３ａの一方の点αと他方の点βとの幅方向における距離である。また、Ｌ４は、第１のインナーディッケル３の、長手方向に直交する方向における幅である。また、Ｌ５は、ロッド５の外径である。以下の実施例等においても同様である。
【００９１】
図１１を用いて、本実施例における計算の手順について説明する。図１１は、本実施例にて行ったエッジビードの計算方法を示すフローチャートである。本発明に係る、熱可塑性樹脂のＴダイを用いた押出成形方法に関して、まず、Ｔダイ内の流動解析を行った（ステップＳ１０）。計算には有限要素法に基づいた熱流動解析ソフトウェアＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０（販売元：アンシス・ジャパン株式会社）を用いた。具体的には、Ｔダイの有限要素モデルおよび計算用データを作成し、Ｔダイ内部の熱流動状態をＰｏｌｙｆｌｏｗにより計算し、ダイ出口における速度分布を得た。
【００９２】
次に、フィルムの熱流動解析を行った（ステップＳ２０）。具体的には、フィルムの有限要素モデルを作成した。次にステップＳ１０で得られたダイ出口の速度分布を、フィルムの熱流動解析における入口境界条件として用いて、計算用データを作成した。そして、フィルムの熱流動状態をＰｏｌｙｆｌｏｗにより計算し、エッジビードＥＢを得た。
【００９３】
図１２を用いてステップＳ１０における計算の詳細について説明する。まず、Ｔダイの流路の有限要素モデルを作成した（ステップＳ１１）。モデルの作成には、例えば、モデリングソフトウェアＧａｍｂｉｔ バージョン２．４．６（ＡＮＳＹＳ Ｉｎｃ．社製）が用いられる。幅方向および厚さ方向への対称性を考慮して、幅方向および厚さ方向における構成がそれぞれ半分となった１／４モデルとすることが好ましい。なお、この１／４モデルとしては、例えば、図１３（ａ）に示されるような有限要素モデルである。図１３（ａ）に示す１／４モデルでは、Ｔダイの入口断面は、幅が５０ｍｍ、高さが１０ｍｍであり、Ｔダイ出口は幅が４００ｍｍ、ギャップが０．８ｍｍである。
【００９４】
ステップＳ１１で有限要素モデルを作成した後に、Ｔダイ内の熱流動解析用のデータファイルを作成した（ステップＳ１２）。データファイルの作成には、例えば、有限要素法に基づいた熱流動解析ソフトウェアＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０（ＡＮＳＹＳ Ｉｎｃ．社製）が用いられる。図１３（ｂ）に各境界を示した。分かりやすくするために、各境界を個別に示した。データファイルでは、以下の境界条件が設定される。
・境界１：加工機の入口に相当する。樹脂の押出量２５ｋｇ／ｈに相当する流量として、２２６９ｍｍ３／ｓを与えた。温度は３３０℃とした。
・境界２：ダイ出口に相当する。本境界では樹脂が完全発達流れの条件が与えられる。
・境界３：壁面に相当する。この境界では速度として０ｍ／ｓの条件を与えた。温度は３３０℃とした。
・境界４：幅方向の対称面に相当する。この境界では法線方向速度として０ｍ／ｓを、接線方向応力として０Ｐａを与え、断熱条件とした。
・境界５：厚さ方向の対称面に相当する。この境界では法線方向速度として０ｍ／ｓを、接線方向応力として０Ｐａを与え、断熱条件とした。
【００９５】
本発明の押出成形方法の計算には、高圧法低密度ポリエチレン（住友化学（株）製スミカセンＣＥ４００９、ＭＦＲ＝７．０ｇ／１０ｍｉｎ、密度＝９２０ｋｇ／ｍ3、分子量分布＝９．１、以下「ＬＤＰＥ」という）を用いた。Ｔダイ内の熱流動解析では粘性流体として扱い、流体モデルとして、Ｃａｒｒｅａｕ−Ｙａｓｕｄａモデル（以下、「ＣＹモデル」という。）を用いた。ＣＹモデルを式（１２）に示す。
【数１】
ここで、η０はゼロせん断粘度を、λは特性時間を、上にドットが付いたγはせん断速度を，ａおよびｎはモデルパラメータをそれぞれ表す。η０には１１７０５Ｐａ・ｓ、λには０．２１９３７６ｓ、ａには０．２８３３３７、ｎには０．１６８７１３をそれぞれ設定した。
【００９６】
また、ＣＹモデルの温度依存性モデルとして、式（１３）に示すＡｒｒｈｅｎｉｕｓ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｓｓモデルを用いた。
【数２】
ここで、Ｔは温度を、Ｔαは基準温度を、αは温度依存パラメータをそれぞれ表す。αには０．０３１８１７７、Ｔαには１９７℃をそれぞれ与えた。このような、式（１２）、（１３）によって特定される低密度ポリエチレンの３２０℃におけるＣＹモデルのせん断粘度データを図１４に示す。
【００９７】
そして、最後に、上述したＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０を用いて、Ｔダイ内の熱流動解析が行われる（ステップＳ１３）。Ｔダイ内熱流動解析（ステップ１０）における計算には、図１３に示す有限要素モデルを用いた。境界条件として上記境界１〜４の条件を与えた。また、流体モデルとして式（１２）に示すＣＹモデルを用いた。樹脂粘度の温度依存性としては、式（１３）に示すＡｒｒｈｅｎｉｕｓ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｓｓモデルを用いた。これらの条件の下に、従来技術と同様の方法を用いて計算を行った。そして、この計算によって得られるＴダイ出口における速度場から、幅方向への速度分布ｖ（ｘ）のデータを得た。図１５に、このようにして算出された速度分布ｖ（ｘ）のデータを示す。速度分布ｖ（ｘ）のデータにおけるｘは幅方向への座標を表し、ダイ中心をｘの原点とする。これにより、ステップＳ１０におけるＴダイ出口における速度分布ｖ（ｘ）のデータの算出が終了し、ステップＳ２０に進む。
【００９８】
図１６を用いて、ステップＳ２０における計算の詳細について説明する。まず、フィルムの有限要素モデルを作成した（ステップＳ２１）。モデルの作成には、例えば、モデリングソフトウェアＧａｍｂｉｔ バージョン２．４．６（ＡＮＳＹＳ Ｉｎｃ．社製）が用いられる。フィルムの厚さ方向への物理量の変化を平均化した擬３次元モデルが用いられる。また、幅方向への対称性を考慮して、幅方向における構成が半分となった１／２モデルを用いる。以上の有限要素モデルを後述の境界条件とともに図１７（ａ）に示す。Ｔダイの出口幅は４００ｍｍ、Ｔダイのギャップは０．８ｍｍ、エアギャップは１１０ｍｍに設定した。解析方法は後述するが、有限要素モデルは繰り返し計算を行い、図１７（ｂ）に示すモデルへと変形させる。なお、図１７（ａ）には、計算初期状態の有限要素モデルが示され、図１７（ｂ）には、変形後の有限要素モデルが示されており、両図における原点Ａ（ｘ＝０，ｙ＝０）は、Ｔダイの出口の中央に相当する。
【００９９】
続いて、フィルムの熱流動解析用のデータファイルを作成した（ステップＳ２２）。計算には、有限要素法に基づいた熱流動解析ソフトウェアＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０（ＡＮＳＹＳ Ｉｎｃ．社製）を用いた。フィルムの熱流動解析用のデータファイルには、以下の境界条件を設定した。
・境界１：ダイの出口（ｘ＝０であるｙ軸に平行な線、Inlet)に相当する。引取方向速度として、前記ステップＳ１０で得られたＴダイ出口における速度分布ｖ（ｘ）を、幅方向速度Ｖｔとして０ｍ／ｓを、ダイ出口厚さとして０．８ｍｍを、樹脂温度として３３０℃をそれぞれ与えた。
・境界２：フィルムの端部（Free Surface）に相当する。自由表面として扱い、法線方向速度Ｖｎとして０ｍ／ｓが、法線方向応力Ｆｎとして０Ｐａが、また、断熱条件をそれぞれ与えた。
・境界３：フィルムをチルロールで引き取る位置（Outlet）に相当する。引取方向速度Ｖｎとして１．６６６７ｍ／ｓを、幅方向応力Ｆｔとして０Ｐａを、また、断熱条件をそれぞれ与えた。
・境界４：フィルムの幅方向の対称線（Axis of symmetry）に相当する。幅方向速度Ｖｎとして０ｍ／ｓを、引取方向応力Ｆｔとして０Ｐａを、また、断熱条件をそれぞれ与えた。また、フィルム表面全体において、熱流速ｆ＝２０Ｗ／（ｍ２）を与えた。
【０１００】
ステップＳ２０における計算では、ＬＤＰＥを粘弾性流体として扱った。粘弾性モデルとして、Ｐｈａｎ−Ｔｈｉｅｎ／Ｔａｎｎｅｒモデル（以下、「ＰＴＴモデル」という。）を用いた。ＰＴＴモデルは、例えば、Ｐｈａｎ−Ｔｈｉｅｎ、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｈｅｏｌｏｇｙ、２２巻、２５９〜２８３頁（１９７８年）に記載されている。ＰＴＴモデルを式（１４）に示す。
【数３】
ここで、ηは粘度を、τは異方性応力テンソルを、Ｄは変形速度テンソルを、λは緩和時間を、ξ及びεは非線形パラメータを表す。△はｌｏｗｅｒ−ｃｏｎｖｅｃｔｅｄ時間微分を、▽はｕｐｐｅｒ−ｃｏｎｖｅｃｔｅｄ時間微分をそれぞれ表す。本実施形態で用いたＰＴＴモデルのパラメータを表１に示す。
【表１】
【０１０１】
また、ＰＴＴモデルの温度依存性モデルとして、式（１５）に示すＡｒｒｈｅｎｉｕｓモデルを用いた。
【数４】
ここで、Ｔは温度を、Ｔ０は摂氏温度の絶対温度への換算値を、Ｔαは基準温度を、αは温度依存パラメータをそれぞれ表す。本実施形態では、Ｔαとして１３０℃を、αとして６０００をそれぞれ与えた。ステップＳ２２の計算において、式（１４）に示したｈ（Ｔ）は、式（１３）に示したＰＴＴモデルの粘度ηおよび緩和時間λに乗じて、温度依存性が考慮される。本ステップＳ２０で得た、１３０℃におけるＰＴＴモデルの粘弾性データを図１８に示す。実線がＰＴＴモデル、シンボルが測定値を表す。ＬＤＰＥの物性値として、密度ｄ＝７３５ｋｇ／ｍ３、熱伝導度ｋ＝０．１８Ｗ／ｍ・Ｋ、比熱Ｃｐ＝３０００Ｊ／（ｋｇ・℃）に設定した。
【０１０２】
ＬＤＰＥの粘弾性の測定には、回転型レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社、ＡＲＥＳ）を用いて、複素粘度η*、貯蔵弾性率Ｇ’、損失弾性率Ｇ’’を測定した。試料のフィクスチャーとして、直径が２５ｍｍの平行円盤を用いた。粘弾性は温度が１３０〜１９０℃、角周波数が０．０１〜１００ｒａｄ／ｓの範囲で測定した。得られた粘弾性は、Ｃｏｘ−Ｍｅｒｚの経験則に従い、角周波数をせん断速度に単位換算して用いた。一軸伸長粘度の測定にはキャピラリー型レオメータ（Ｂｏｈｌｉｎ社、Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ ＲＨ７）を用いた。図１８には、このような測定によって求められた、ＬＤＰＥの１３０℃における粘弾性データをシンボルで示した。
【０１０３】
続いて、ステップＳ２１で作成した有限要素モデルと、ステップＳ２２で作成したデータを用いて、有限要素法を用いて解析し、該解析によってフィルムのエッジビードＥＢを算出した（ステップＳ２３）。具体的には、上述したＡＮＳＹＳ Ｐｏｌｙｆｌｏｗ バージョン１２．０により、図１７に示す有限要素モデルを用いて計算を行った。境界条件としては、ステップＳ２２における境界１〜４の条件を与えた。また、流体モデルとしては、式（１４）に示すＰＴＴモデルを用いた。ＰＴＴモデルのパラメータとして、表１に示す値を与えた。ＬＤＰＥの温度依存性モデルとしては、式（１５）に示すＡｒｒｈｅｎｉｕｓモデルを用いた。また、ＬＤＰＥの物性値として、上記物性値を与えた。
【０１０４】
これらの有限要素モデル、流体モデル、温度依存性モデルおよび物性値を用いて、与えられた境界条件の下に、従来同様の解析方法によって有限要素計算を行った。計算初期は、境界３における引取速度Ｖｎとして、境界１と同一の値を与え、境界３の引取速度Ｖｎの値を大きくしながら繰り返し計算を行った。有限要素モデルは、計算を繰り返すごとに境界条件を満足するように変形させ、図１７（ｂ）に示されるような最終的なフィルムの形状が得られるようにした。このような解析の実行により、フィルムにおける速度、応力、温度、厚さを得た。また、フィルム端部のロールとの接点からエッジビードＥＢを算出した。以上の計算で得られた、実施例１のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
【０１０５】
以上、本実施形態によれば、ディッケル形状によるダイ出口での速度分布への影響を考慮したフィルムの熱流動解析を行った。このため、エッジビードを精度よく計算できた。そして、「第１の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１＞第２の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２」といった要件を満たすような押出成形方法を行うことにより、エッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを低減することが可能であった。
〔実施例２〕
【０１０６】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図１９（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝１３０ｍｍ、Ｒ２＝５ｍｍ、Ｌ１＝１５ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３６ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例２のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例３〕
【０１０７】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図１９（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝９０ｍｍ、Ｒ２＝１０ｍｍ、L１＝０ｍｍ、L２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例３のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例４〕
【０１０８】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図１９（ｄ）に示されるように、Ｒ１＝９０ｍｍ、Ｒ２＝１０ｍｍ、L１＝１５ｍｍ、L２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例４のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例５〕
【０１０９】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２０（ａ）に示されるように、Ｒ１＝７０ｍｍ、Ｒ２＝１５ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例５のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例６〕
【０１１０】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２０（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝７０ｍｍ、Ｒ２＝１５ｍｍ、Ｌ１＝１５ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝３０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例６のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例７〕
【０１１１】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２０（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝８０ｍｍ、Ｒ２＝２０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝４５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例７のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例８〕
【０１１２】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２０（ｄ）に示されるように、Ｒ１＝８０ｍｍ、Ｒ２＝２０ｍｍ、Ｌ１＝１５ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝４５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例８のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例９〕
【０１１３】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２１（ａ）に示されるように、Ｒ１＝１３０ｍｍ、Ｒ２＝５ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝１０ｍｍ、Ｌ３＝３６ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例９のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔実施例１０〕
【０１１４】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２１（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝１３０ｍｍ、Ｒ２＝５ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ、Ｌ３＝３６ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、実施例１０のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例１〕
【０１１５】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２２（ａ）に示されるように、Ｒ１＝５ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例１のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例２〕
【０１１６】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２２（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝５ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝１０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例２のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例３〕
【０１１７】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２２（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝５ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝２０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝５ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例３のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例４〕
【０１１８】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２３（ａ）に示されるように、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例４のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例５〕
【０１１９】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２３（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝１０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例５のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例６〕
【０１２０】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２３（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝２０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例６のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例７〕
【０１２１】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２４（ａ）に示されるように、Ｒ１＝２０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例７のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例８〕
【０１２２】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２４（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝２０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝１０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例８のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例９〕
【０１２３】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２４（ｃ）に示されるように、Ｒ１＝２０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝２０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例９のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例１０〕
【０１２４】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２５（ａ）に示されるように、Ｒ１＝１５ｍｍ、Ｒ２＝７０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１５．８ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例１０のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例１１〕
【０１２５】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２５（ｂ）に示されるように、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ２＝９０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝１１．３ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例１１のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
〔比較例１２〕
【０１２６】
実施例１におけるインナーディッケルおよびロッドの形状、位置の条件を、図２６に示されるように、Ｒ１＝２０ｍｍ、Ｒ２＝０ｍｍ、Ｌ１＝０ｍｍ、Ｌ２＝０ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２５ｍｍ、Ｌ５＝２．６ｍｍに変えて実施例１と同様に計算した。以上の計算で得られた、比較例１２のエッジビードＥＢおよびロス率ＬＲを表２に示す。
【０１２７】
表２に、実施例１〜１０及び比較例１〜１２のＲ１、Ｒ２、Ｌ１〜Ｌ５、ＥＢ、ＬＲをそれぞれ示す。
【表２】
【０１２８】
表２に示すとおり、実施例１〜１０におけるエッジビードは２３〜４４μｍであり、ロス率は１０〜１５％である。これに対し、比較例１〜１２におけるエッジビードは３４〜９３μｍであり、ロス率は１３〜２２％である。比較例のうち、エッジビードおよびロス率がともに実施例の最大値を下回ることはなかった。このように、本発明によれば、エッジビードＥＢおよび端部のロス率を低減させ、エッジビード現象を好適に抑制できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明に係る熱可塑性樹脂の押出成形用Ｔダイはエッジビードを低減することができるため、本発明による製造方法及びＴダイは、キャストフィルム成形や押出ラミネート加工等に好適に適用できる。
【符号の説明】
【０１３０】
１…押出成形用Ｔダイ、２…ダイ本体、２ａ…入口、２ｂ…出口、２ｃ…流路、３…第１のインナーディッケル、３ａ…端面、４…第２のインナーディッケル、５…ロッド、Ｆ…樹脂フィルム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機本体と押出成形用Ｔダイとを備えた押出機を用いて熱可塑性樹脂フィルムを製造する製造方法であって、
前記押出成形用Ｔダイのダイ本体内に第１のインナーディッケルを配置し、前記ダイ本体の内側面と前記第１のインナーディッケルの内部側の端面とによって、溶融された熱可塑性樹脂の流路を画定させる第１の準備ステップと、
前記押出成形用Ｔダイにおいて、前記第１のインナーディッケルよりも前記流路の出口側に前記第１のインナーディッケルの長手方向と平行になるようにロッドを配置する第２の準備ステップと、
前記熱可塑性樹脂を前記押出機本体において溶融する溶融ステップと、
前記溶融ステップで溶融された前記熱可塑性樹脂を、前記第１及び第２の準備ステップで準備された前記押出成形用Ｔダイに押し出し供給する供給ステップと、
前記押出成形用Ｔダイにおいて、前記供給ステップで供給された前記熱可塑性樹脂を前記第１のインナーディッケル及び前記ロッドによって所定幅を有する樹脂フィルムに成形する成形ステップと、を備え、
前記第１のインナーディッケルの内部側の端面部分は、前記流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、互いに曲率半径が異なり且つ前記内部側に凸となる少なくとも２つの円弧を含む弧線状になるように構成されており、前記出口側に位置する第１の円弧の曲率半径Ｒ１が、前記入口側に位置する第２の円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きいことを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、前記第１のインナーディッケルの前記出口側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点βと、前記ロッドの最も内部側に位置する先端の点γとの距離Ｌ１が、前記押出成形用Ｔダイの流路の出口の厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（１）
となるように、前記第２の準備ステップにおいて前記ロッドを配置することを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記押出成形用Ｔダイの前記ダイ本体内に前記第１のインナーディッケルよりも前記流路の入口側に前記第１のインナーディッケルの長手方向とその長手方向が平行になるように第２のインナーディッケルを配置し、前記第２のインナーディッケルの内部側の端面によって、前記流路を更に画定させる第３の準備ステップを更に備え、
前記流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、前記第２のインナーディッケルの前記出口側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点δと、前記第１のインナーディッケルの前記端面部分において最も内部側に位置する点αとの前記流路出口の幅方向に沿った距離Ｌ２が、前記流路出口の厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（２）
となるように、前記第３の準備ステップにおいて前記第２のインナーディッケルを配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記第１のインナーディッケルの内部側の端面部分は、前記断面視において、更に直線部分を含む弧線状になるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記第１の円弧の曲率半径Ｒ１と前記第２の円弧の曲率半径Ｒ２とが、長さ単位をミリメートルとしたときに、
Ｒ１＞Ｒ２＋１０ ・・・（３）
の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項６】
熱可塑性樹脂の押出成形用Ｔダイであって、
溶融された熱可塑性樹脂が供給される入口及びフィルム状に成形された前記熱可塑性樹脂が排出される出口を有し、前記入口及び出口に連通する所定の空隙を内部に有するダイ本体と、
前記ダイ本体内に配置され、溶融された前記熱可塑性樹脂の流路を前記ダイ本体の内側面と共に画定させる端面を前記ダイ本体の内部側に有するインナーディッケルと、
前記インナーディッケルよりも前記流路の出口側に前記インナーディッケルの長手方向と平行になるように配置されるロッドと、を備え、
前記インナーディッケルの内部側の端面部分は、前記流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、互いに曲率半径が異なり且つ前記内部側に凸となる少なくとも２つの円弧を含む弧線状になるように構成されており、前記出口側に位置する第１の円弧の曲率半径Ｒ１が、前記入口側に位置する第２の円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きいことを特徴とする押出成形用Ｔダイ。
【請求項１】
押出機本体と押出成形用Ｔダイとを備えた押出機を用いて熱可塑性樹脂フィルムを製造する製造方法であって、
前記押出成形用Ｔダイのダイ本体内に第１のインナーディッケルを配置し、前記ダイ本体の内側面と前記第１のインナーディッケルの内部側の端面とによって、溶融された熱可塑性樹脂の流路を画定させる第１の準備ステップと、
前記押出成形用Ｔダイにおいて、前記第１のインナーディッケルよりも前記流路の出口側に前記第１のインナーディッケルの長手方向と平行になるようにロッドを配置する第２の準備ステップと、
前記熱可塑性樹脂を前記押出機本体において溶融する溶融ステップと、
前記溶融ステップで溶融された前記熱可塑性樹脂を、前記第１及び第２の準備ステップで準備された前記押出成形用Ｔダイに押し出し供給する供給ステップと、
前記押出成形用Ｔダイにおいて、前記供給ステップで供給された前記熱可塑性樹脂を前記第１のインナーディッケル及び前記ロッドによって所定幅を有する樹脂フィルムに成形する成形ステップと、を備え、
前記第１のインナーディッケルの内部側の端面部分は、前記流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、互いに曲率半径が異なり且つ前記内部側に凸となる少なくとも２つの円弧を含む弧線状になるように構成されており、前記出口側に位置する第１の円弧の曲率半径Ｒ１が、前記入口側に位置する第２の円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きいことを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、前記第１のインナーディッケルの前記出口側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点βと、前記ロッドの最も内部側に位置する先端の点γとの距離Ｌ１が、前記押出成形用Ｔダイの流路の出口の厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ１／Ｄ≦５０ ・・・（１）
となるように、前記第２の準備ステップにおいて前記ロッドを配置することを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記押出成形用Ｔダイの前記ダイ本体内に前記第１のインナーディッケルよりも前記流路の入口側に前記第１のインナーディッケルの長手方向とその長手方向が平行になるように第２のインナーディッケルを配置し、前記第２のインナーディッケルの内部側の端面によって、前記流路を更に画定させる第３の準備ステップを更に備え、
前記流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、前記第２のインナーディッケルの前記出口側に位置する下面部分において最も内部側に位置する点δと、前記第１のインナーディッケルの前記端面部分において最も内部側に位置する点αとの前記流路出口の幅方向に沿った距離Ｌ２が、前記流路出口の厚みをＤとしたときに、
１≦Ｌ２／Ｄ≦５０ ・・・（２）
となるように、前記第３の準備ステップにおいて前記第２のインナーディッケルを配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記第１のインナーディッケルの内部側の端面部分は、前記断面視において、更に直線部分を含む弧線状になるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記第１の円弧の曲率半径Ｒ１と前記第２の円弧の曲率半径Ｒ２とが、長さ単位をミリメートルとしたときに、
Ｒ１＞Ｒ２＋１０ ・・・（３）
の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項６】
熱可塑性樹脂の押出成形用Ｔダイであって、
溶融された熱可塑性樹脂が供給される入口及びフィルム状に成形された前記熱可塑性樹脂が排出される出口を有し、前記入口及び出口に連通する所定の空隙を内部に有するダイ本体と、
前記ダイ本体内に配置され、溶融された前記熱可塑性樹脂の流路を前記ダイ本体の内側面と共に画定させる端面を前記ダイ本体の内部側に有するインナーディッケルと、
前記インナーディッケルよりも前記流路の出口側に前記インナーディッケルの長手方向と平行になるように配置されるロッドと、を備え、
前記インナーディッケルの内部側の端面部分は、前記流路の入口から出口に向かう方向に沿った断面視において、互いに曲率半径が異なり且つ前記内部側に凸となる少なくとも２つの円弧を含む弧線状になるように構成されており、前記出口側に位置する第１の円弧の曲率半径Ｒ１が、前記入口側に位置する第２の円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きいことを特徴とする押出成形用Ｔダイ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１３−３９７０３（Ｐ２０１３−３９７０３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７０８９（Ｐ２０１１−１７７０８９）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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