JP2007045020A - フラットダイ、並びに、積層樹脂フィルム又はシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形時の粘性の異なる樹脂を積層する場合にも、構造が複雑にすることなく厚み分布を目的のものとすることが可能であるフラットダイを提供する。
【解決手段】本発明のフラットダイ１には、樹脂流入部２０と、樹脂流入部２０と接続しているマニホールド２１と、リップ部１２とを有している。マニホールド２１は、互いに直交する方向である幅方向Ｗ、厚み方向Ｔ、樹脂進行方向Ｓを有する空間であって、マニホールド２１の幅方向Ｗの長さは樹脂流入部２０の幅方向Ｗの長さよりも長い。そして、樹脂流入部２０は傾斜しており、マニホールド２１への流入方向は、樹脂進行方向Ｓに対して交差する関係にある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フラットダイに関するものであり、また、このフラットダイを用いて行われる２種類以上の樹脂が積層された積層樹脂フィルム又はシートの製造方法に関するものである。

シートを成形する場合、ダイのリップ開口部は細長い形状とする必要があるので、フラットダイ（Ｔダイ）が用いられる。そして、このダイには、樹脂流入部及びマニホールドが設けられ、マニホールドは樹脂流入部よりも幅方向に長いものであって樹脂流入部に接続した構造となっている。そして、樹脂流入部から供給された樹脂はマニホールド内で幅方向に拡大するように流れた後、リップ開口部から吐出される。

そして、２種類以上の樹脂の積層シートを成形する場合、全ての樹脂を溶融状態で積層する共押出法が汎用されている。
共押し出しによって積層シートを成形する場合、押し出された樹脂を積層するタイミングによって、フィードブロック方式、マルチマニホールド方式などの数種類の方式がある。

フィードブロック方式は、樹脂流入部で２種類以上の樹脂を積層状態としてマニホールドに供給し、マニホールド内で積層状態を維持しながら幅方向を拡大させて、リップ開口部から積層状態で吐出する方式である。
マルチマニホールド方式は、それぞれの樹脂に対して樹脂流入部及びマニホールドを設け、各層の樹脂が幅方向に拡がった状態で、リップ開口部手前で積層する方式である。
また、他の方式として、それぞれの樹脂に対して樹脂流入部及びマニホールドを設け、各層の樹脂が幅方向に拡がった状態で吐出させ、その後に積層する方式がある。

フィードブロック方式は、積層される樹脂ごとにマニホールドを設ける必要が無いので、他の方式に比べてフラットダイの構造を簡単にすることが可能である。しかしながら、成形時の流動性が異なる樹脂同士、例えば、粘性が異なる樹脂同士を積層する場合、マニホールド内での幅方向への流動特性が違うため、成形品の厚み分布を幅方向全域で均一化するなど、厚み分布を目的のものにすることが難しい。
そして、粘性の違いが大きい場合には、粘性が低い樹脂が端部を占有したり、粘性が高い樹脂の裏側に回り込んだりする。

また、成形された積層シートの幅方向の端部は切断され、中央の部分が製品などとして利用され、端部は再利用される場合がある。一般に、高粘性の樹脂は回収再利用価値が大きく、低粘性樹脂の比率は小さいほど好ましい。
このため、低粘性樹脂が端付近に多く分布すると、切断された端部の材料には粘性の高い材料の割合が多くなり、粘性の高い材料を再利用することが難しくなってしまう。

そのため、特許文献１、２などに示されるような、粘性の大きく異なる樹脂同士を積層する場合に、厚み分布を均一化する技術が開示されている。
特許文献１に示される方法では、樹脂流入部での樹脂の積層状態を、幅方向外側ほど粘性が高く流動しにくい材料を多く配置して、幅方向内側ほど粘性が低い材料を多く配置する様な積層状態とするものである。そして、マニホールド内で幅方向に拡がる際に、粘性の高いものが、粘性の低いものに対して幅方向に拡がりやすくするようにして、厚み分布を均一化するものである。

また、特許文献２に示される方法では、マニホールドの樹脂流入部側の上流部に膨出部を設けて、粘性の低いものを膨出部側となるように積層して、樹脂流入部からマニホールドへ供給する方法である。そして、マニホールド内での流速分布を制御して、厚み分布を均一化するものである。
特開２０００−２８９０８５号公報 特開２００３−２８９３７４号公報

上記の特許文献１の方法では、樹脂流入部での積層状態を、幅方向外側ほど粘性が高く流動しにくい材料を多く配置して、幅方向内側ほど粘性が低い材料を多く配置することには限界がある。そのため、粘性の差が大きくなると、厚み分布を均一化することができなくなったり、粘性の低い材料が端付近に多く分布したりする。
また、特許文献２の方法においても、膨出部の厚みを大きくすることは限界があり、粘性の差が大きくなると、厚み分布を均一化することができなくなったり、粘性の低い材料が端付近に多く分布したりする。そのため、粘性の高い材料を再利用することが難しくなってしまう。

そして、従来は、フィードブロック方式では厚み分布を目的通り成形することが困難な場合には、マルチマニホールド方式など他の方式を用いて成形していたが、かかる方法では、上記したように、ダイなどの装置の構造が複雑となってしまう。

そこで、本発明は、成形時の粘性の異なる樹脂を積層する場合にも、構造が複雑になることなく厚み分布を目的のものとすることが可能であるフラットダイを提供することを課題とする。
なお、本発明において、フラットダイとは、コートハンガーダイ、フィッシュテールダイ、ストレートマニホールドダイを総称して用いるものとする。

そして、上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、樹脂流入部と、樹脂流入部と接続しているマニホールドと、リップ部とを有し、マニホールドは、互いに直交する方向である幅方向、厚み方向、樹脂進行方向を有する空間であって、マニホールドの幅方向の長さは樹脂流入部の幅方向の長さよりも長いものであり、樹脂流入部のマニホールドへの流入方向は、前記樹脂進行方向に対して交差する関係にあり、樹脂流入部から流入した樹脂はマニホールドに入り、マニホールド内で幅方向に拡大するように流れた後、リップ部から吐出することが可能であることを特徴とするフラットダイである。
ここで、樹脂流入部は、樹脂流入部のマニホールドへの流入方向が樹脂進行方向に対して交差する関係にあればよく、樹脂流入部の形状は限定されるものでない。例えば、樹脂流入部の、溶融樹脂が流入する樹脂流入口からマニホールドへ至る経路が、直線状であってもよく、一部又は全部が湾曲形状や屈曲形状であってもよい。また、樹脂流入部で流れる溶融樹脂の流れの方向に対して垂直な方向の断面形状が、樹脂流入部の全域で同じ形状であってもよく、異なる形状でも良い。

請求項１に記載の発明によれば、樹脂流入部のマニホールドへの流入方向は、前記樹脂進行方向に対して交差する関係にあるので、積層状態で樹脂流入部から流入した外側の樹脂が内側の樹脂に対して幅方向に展開させやすく、目的の厚み分布とすることが可能である。

請求項２に記載の発明は、樹脂流入部は柱状の空間であり、樹脂流入部の長手方向が樹脂流入部のマニホールドへの流入方向となっていることを特徴とする請求項１に記載のフラットダイである。

請求項２に記載の発明によれば、樹脂流入部は柱状の空間であり、樹脂流入部の長手方向が樹脂流入部のマニホールドへの流入方向となっているので、製作がしやすく、マニホールドへの流入方向を合わせやすい。

請求項３に記載の発明は、樹脂流入部の内部に流れる溶融樹脂の流れの方向に対して垂直な方向の断面形状は、樹脂流入部の全域で実質的に同じ形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフラットダイである。

請求項３に記載の発明によれば、樹脂流入部の内部に流れる溶融樹脂の流れの方向に対して垂直な方向の断面形状は、樹脂流入部の全域で同じ形状であるので、積層状態で溶融樹脂が流入する際に流れが乱れにくいので、積層樹脂フィルム又はシートを成形する場合に、成形品の厚み分布を安定させることができる。
なお、断面形状は樹脂流入部の一部分で完全に同一でない形状を有する場合であっても、樹脂流入部に小さい凹凸が形成されていたり、多少の大きさの大小などの場合には、溶融樹脂の流れが乱れが発生しないので実質的に同じ形状である。

請求項４に記載の発明は、複数の樹脂流入部と、各樹脂流入部と接続しているマニホールドと、リップ部とを有し、マニホールドは、互いに直交する方向である幅方向、厚み方向、樹脂進行方向を有する空間であって、マニホールドの幅方向の長さは樹脂流入部の幅方向の長さよりも長いものであり、複数の樹脂流入部のマニホールドへの接続部の位置関係は、幅方向の同じ位置であって進行方向にずれており、各樹脂流入部から流入した樹脂はマニホールドに入り、マニホールド内で幅方向に拡大するように流れた後、リップ部から吐出することが可能であることを特徴とするフラットダイである。

請求項４に記載の発明によれば、複数の樹脂流入部のマニホールドへの接続部の位置関係は、幅方向の同じ位置であって進行方向にずれているので、各樹脂流入部から流入する溶融樹脂の幅方向に展開のし易さを変えることができ、目的の厚み分布とすることが可能である。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のフラットダイを用い、成形温度における粘性が低い樹脂がリップ部側となるように複数の種類の樹脂を幅方向に積層した状態で、樹脂流入部から当該樹脂を流入させて成形することを特徴とする積層樹脂フィルム又はシートの製造方法である。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載のフラットダイを用い、成形温度における粘性が低い樹脂がリップ部側となるように複数の種類の樹脂を幅方向に積層した状態で、樹脂流入部から当該樹脂を流入させて成形するので、粘性が低い樹脂の幅方向の展開を制限しながら成形することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載のフラットダイを用い、各樹脂流入部に異なる種類の樹脂を流入させて成形するものであり、成形温度における粘性が低い樹脂の流入は、マニホールドとの接続がリップ部側である樹脂流入部から行うものであることを特徴とする積層樹脂フィルム又はシートの製造方法である。

請求項６に記載の発明によれば、請求項４に記載のフラットダイを用い、各樹脂流入部に異なる種類の樹脂を流入させて成形するものであり、成形温度における粘性が低い樹脂の流入は、マニホールドとの接続がリップ部側である樹脂流入部から行うものであるので、粘性が低い樹脂の幅方向の展開を制限しながら成形することができる。

請求項７に記載の発明は、リップ開口部から吐出された直後の積層樹脂フィルム又はシートの両端付近は、低粘性樹脂の全体に対する割合が他の位置よりも小さい、又は、低粘性樹脂が存在しないことを特徴とする請求項５又は６に記載の積層樹脂フィルム又はシートの製造方法である。

請求項７に記載の発明によれば、リップ開口部から吐出された直後の積層樹脂フィルム又はシートの両端付近は、粘性が低い樹脂の全体に対する割合が他の位置よりも小さい、又は、低粘性樹脂が存在しないので、成形後の樹脂の端部を切断して端部をリサイクルする際などに、粘性が高い樹脂の割合が高くなり、リサイクルする上で好都合なものとなる。

成形温度における粘性の比較は、ゼロせん断粘度を用いることができる（請求項８）。

本発明のフラットダイでは、成形時の粘性の大きく異なる樹脂を積層するシートを成形する場合、特に、粘性の差が大きな場合であっても、厚み分布を目的のものとすることが可能である。

以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態におけるフラットダイの内部空間を示した斜視図である。図２は、図１に示すフラットダイの図であり、（ａ）は樹脂流入部付近を拡大した斜視図であり、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図である。図３は、フラットダイ内の低粘性樹脂及び高粘性樹脂を示した断面図であり、（ａ）は、Ａ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図、（ｅ）は（ｄ）の端部付近を拡大した断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態の変形例のフラットダイの内部空間を示した斜視図である。図５は、図４に示すフラットダイの図であり、（ａ）は樹脂流入部付近を拡大した斜視図であり、（ｂ）はＦ−Ｆ断面図である。

本発明の第１の実施形態におけるフラットダイ１の内部構造は、図１に示されており、フラットダイ１には、樹脂流入口１０、内部空間１１、リップ部１２とが設けられている。
なお、図示していないが、本発明のフラットダイ１は、通常のものと同様に、少なくとも２個の金型が設けられて、これらの金型を合わせて用いられるものである。

樹脂流入口１０は、図示しないフィードブロックと接続しており、フィードブロックで積層状態となった溶融樹脂９０が入る部分である。そして、樹脂流入口１０から入る溶融樹脂９０は内部空間１１を通過して、開口状のリップ部１２から積層シート９１として押し出されて吐出する。

また、内部空間１１には、樹脂流入部２０、マニホールド２１、プレランド部２３、リップランド部２５が設けられており、左右対称の形状である。
樹脂流入部２０は、図１、図２に示されるように、四角柱状の空間であって長手方向Ｎを有している。そして樹脂流入部２０の、一方の端部側に樹脂流入口１０が配置し、他方の端部はマニホールド２１に接続している。そのため、長手方向Ｎがマニホールド２１への流入方向となる。また、樹脂流入部２０の接続する位置は、マニホールド２１の幅方向Ｗの中央付近である。
そして、樹脂流入部２０の形状は、四角柱状であって、長尺方向Ｎに溶融樹脂９０が流れるので、樹脂流入部２０の内部に流れる溶融樹脂９０の流れの方向に対して垂直な方向の断面形状は、樹脂流入部２０の全域で同じ形状である。なお、この断面形状は、完全に同一以外の場合であっても実質的に同一のものについても採用することができる。

マニホールド２１は、樹脂流入部２０よりも幅方向Ｗに長い空間であり、平板状である。また、マニホールド２１の幅方向Ｗの長さは、リップランド部２５やリップ部１２の幅方向Ｗの長さとほぼ同じ長さである。そして、マニホールド２１には、幅方向Ｗに垂直な方向である樹脂進行方向Ｓと厚み方向Ｔを有しており、樹脂進行方向Ｓは、マニホールド２１内での溶融樹脂９０が基本的に流れる方向である。

そして、樹脂流入部２０の長手方向Ｎは、樹脂進行方向Ｓに対して傾斜して交差する方向であり、長手方向Ｎと樹脂進行方向Ｓとは角度θを有している。また、この長手方向Ｎは、マニホールド２１の幅方向Ｗに対して垂直な方向である。
また、樹脂流入部２０の他方の端部側は、マニホールド２１に接続しているが、図２に示すように、マニホールド２１の樹脂進行方向Ｓの手前側の面である端面２１ａと、側面２１ｂとを跨ぐように接続している。したがって、フラットダイ１を用いて成形する際に、後述するように、高粘性樹脂９０ｂは端面２１ａ側から、マニホールド２１に流入し、低粘性樹脂９０ａは側面２１ｂ側から流入する。

そして、溶融樹脂９０は、樹脂流入部２０から、マニホールド２１へと入る。マニホールド２１では、樹脂流入口１０から入った溶融樹脂９０が幅方向Ｗへと拡がる空間であり、マニホールド２１内での溶融樹脂９０の流れの方向には、幅方向Ｗ（横断方向）の成分を有する。
長手方向Ｎと樹脂進行方向Ｓとは角度θを有しているので、樹脂流入部２０からマニホールド２１に溶融樹脂９０が流れる際に、溶融樹脂９０の流れの方向が変化し、厚み方向Ｔ（樹脂進行方向Ｓ及び幅方向Ｗに対して垂直な方向）が内外となるように屈曲する部分が形成される。そして、この傾斜によって屈曲する部分の外側を流れる溶融樹脂９０は、内側を流れる溶融樹脂９０よりも、マニホールド２１内で幅方向Ｗに広がりやすくなる。

さらに、マニホールド２１を通過した溶融樹脂９０は、プレランド部２３やリップランド部２５を通過して、リップ部１２から押し出されて吐出する。
プレランド部２３は、他の部分よりも通過しにくい領域が設けられた部分であり、幅方向Ｗの圧力分布を調整してプレランド部２３以降の溶融樹脂９０の流れを安定化させることができる。

なお、長手方向Ｎと樹脂進行方向Ｓとの角度θは、特に限定されるものでなく、低粘性樹脂９０ａと高粘性樹脂９０ｂとの粘度比や積層シート９１の厚みなどの成形条件等に応じて変更することができる。例えば、図４、図５に示されるフラットダイ１ａのように、この角度θが９０°のものを用いることができる。

この角度θが小さい場合には、積層シート９１の厚み分布を目的のものとすることが難しく、また、大きい場合には、樹脂流入部２０からマニホールド部２３への流れが不安定となりやすいので、角度θは１０°〜１３５°、好ましくは４５°〜１２０°とするのが望ましい。

次に、本発明の第１の実施形態におけるフラットダイ１を用いて、積層シート９１を成形する方法について説明する。
まず、図示しないフィードブロックから、積層状態の溶融樹脂９０を樹脂流入口１０から、内部空間１１に入れる。このとき、図１に示されるように、厚み方向Ｔ（樹脂進行方向Ｓ及び幅方向Ｗに対して垂直な方向）に低粘性樹脂９０ａ、高粘性樹脂９０ｂとを積層し、高粘性樹脂９０ｂが外側となるようにする。

低粘性樹脂９０ａは高粘性樹脂９０ｂに比べて、成形温度での粘性が低いものであるが、これを比較する手段として、ゼロせん断粘度を用いることができる。
一般に高分子などは非ニュートン流体であり、せん断速度により粘性率が変化するものである。そして、ゼロせん断粘度は、せん断速度が小さい付近の粘性率から想定される、せん断速度が０（１／ｓ）の時の粘性率のことである。通常、樹脂の場合には、せん断速度が小さいとき（０．１（１／ｓ）以下）の粘性率はほぼ一定であり、このような低せん断速度の時の粘性率を測定することにより確認することができる。

また、本発明のフラットダイ１に用いられる樹脂としては、どのようなものを用いても良いが、例えば以下のものを用いることができる。
超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状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−塩化ビニルコポリマー、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−エチルアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、マレイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ（メタ）アクリレート、セルロースエステル、ポリノルボルネン等の熱可塑性樹脂である。なお上記熱可塑性樹脂には可塑剤、紫外線吸収剤等の添加剤が添加されていても良い。

そして、樹脂流入口１０から積層状態の溶融樹脂９０は、樹脂流入部２０を通過してマニホールド２１に入る。
図３（ａ）は、樹脂流入部２０付近での溶融樹脂９０の状態を示しているが、樹脂流入口１０で入った積層状態と同じ状態である。

さらに、溶融樹脂９０はマニホールド２１側に流れる。マニホールド２１に入ると、幅方向Ｗの全体に溶融樹脂９０が流れる。そして、図３（ｂ）に示されるように、屈曲する内側を流れる低粘性樹脂９０ａは、外側を流れる高粘性樹脂９０ｂの反発を受けるとともに、マニホールド２１に入る位置がリップ部１２側であるので、幅方向Ｗよりも樹脂進行方向Ｓの流動成分が大きくなる結果、幅方向Ｗの外側の部分は低粘性樹脂９０ａの厚みを比較的薄くすることができる。

そして、溶融樹脂９０がマニホールド２１内を樹脂進行方向Ｓに進むと、低粘性樹脂９０ａは高粘性樹脂９０ｂに対して流動性が良いので、図３（ｃ）に示すように、低粘性樹脂９０ａは徐々に幅方向Ｗに進む。そして、マニホールド２１のプレランド部２３側端部（マニホールド２１の出口)付近まで進む。この状態では、図３（ｄ）のように、低粘性樹脂９０ａの幅方向Ｗの範囲は、マニホールド２１の幅方向Ｗの全域になく、低粘性樹脂９０ａの幅方向Ｗの両端は、マニホールド２１の幅方向Ｗの両端よりも内側である。また、低粘性樹脂９０ａの厚み方向Ｔの幅は端部付近を除いてほぼ一様な状態となっている。なお、他の部分は高粘性樹脂９０ｂが占めている。

マニホールド２１を通過した溶融樹脂９０は、プレランド部２３からリップランド部２５を経て、リップ部１２から押し出される。この間の溶融樹脂９０には、幅方向Ｗの流れがないので、低粘性樹脂９０ａと高粘性樹脂９０ｂとの厚み比を維持した状態で流れ、図３（ｄ）、（ｅ）に示すような状態となる。
また、図３（ｅ）に示されるように、リップ部１２から吐出された直後の端部の状態は、全体に対する低粘性樹脂９０ａの割合が、他の位置よりも小さくなっている。

そして、溶融樹脂９０をリップ部１２から押し出して成形された積層シート９１の状態は、低粘性樹脂９０ａの幅方向Ｗの範囲が高粘性樹脂９０ｂの幅方向Ｗの全域になく、端部には存在しない。
また、低粘性樹脂９０ａの幅方向Ｗの両端が高粘性樹脂９０ｂの幅方向Ｗの両端よりも内側であり、また、低粘性樹脂９０ａの厚み方向Ｔの幅は端部付近を除いてほぼ一様な状態である。
このように、従来技術のものとは異なり、低粘性樹脂９０ａの厚み方向Ｔの分布を目的のものとすることが可能となり、低粘性樹脂９０ａの厚み分布の調節を行うことが可能である。

また、積層シート９１の巻き取りは、限定されるものでなく、例えば、リップ部１２から出てきた積層シート９１を、ロール延伸しながらチルロールで冷却しても良いし、エアーナイフやタッチロール、静電ピニングを用いて樹脂をチルロールに押し付けても良い。また水槽に付けて冷却しても良い。いずれにしてもフラットダイ１から出てきた状態の層比分布をそのまま維持される方法を採用することができる。

このように、本実施形態のフラットダイ１を用い、厚み方向Ｔ（樹脂進行方向Ｓ及び幅方向Ｗに対して垂直な方向）に低粘性樹脂９０ａ、高粘性樹脂９０ｂとを積層し、高粘性樹脂９０ｂが外側となるようにして、樹脂流入口１０から溶融樹脂９０を供給して成形することにより、低粘性樹脂９０ａの厚み方向Ｔを目的の状態となるように、積層シート９１を成形することができる。

積層シート９１における低粘性樹脂９０ａの厚み分布は、用いられる低粘性樹脂９０ａ及び高粘性樹脂９０ｂの粘性、低粘性樹脂９０ａと高粘性樹脂９０ｂとの流量比等により変化するが、角度θを変えることにより、所望の厚み分布となるように変えることができる。

さらに、積層シート９１は冷却されて成形が完了するが、必要に応じて、端部を切断して、低粘性樹脂９０ａ及び高粘性樹脂９０ｂとの厚みが均一な部分のみを残すようにしたものとすることができる。この場合、切断された端部には、高粘性樹脂９０ｂの割合が多く、低粘性樹脂９０ａがほとんど混入しないので、切断された端部の樹脂を高粘性樹脂９０ｂとして使用するリサイクルが行いやすい。

次に、本発明の第２の実施形態におけるフラットダイ２について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態におけるフラットダイの内部空間を示した斜視図である。図７は、図６に示すフラットダイの図であり、（ａ）は樹脂流入部付近を拡大した斜視図であり、（ｂ）はＧ−Ｇ断面図である。図８は、本発明の第２の実施形態の変形例のフラットダイの内部空間の一部を示した斜視図である。

フラットダイ２の内部構造は、図６、図７に示されており、フラットダイ２には、複数の樹脂流入口４０、内部空間１１、リップ部１２とが設けられている。

樹脂流入口４０は、用いられる樹脂の種類の数だけ設けられ、それぞれ図示しない押し出し機などと接続している。そして、樹脂流入口４０から、それぞれの種類の溶融樹脂９０が入るものであり、樹脂流入口４０から入る溶融樹脂９０は内部空間１１を通過して、リップ部１２から積層シート９１として押し出されて吐出する。

また、内部空間１１には、樹脂流入部５０、マニホールド２１、プレランド部２３、リップランド部２５が設けられており、左右対称の形状である。
樹脂流入部５０は四角柱状の空間であり、樹脂流入口４０と同様に、用いられる樹脂の種類の数だけ設けられており、本実施形態では、第１樹脂流入部５０ａと第２樹脂流入部５０ｂとを有している。そして、樹脂流入部５０の一方の端部側に樹脂流入口４０が配置し、他方の端部はマニホールド２１に接続している。

マニホールド２１は、樹脂流入部５０よりも幅方向Ｗに長い空間であり、マニホールド２１の幅方向Ｗの長さは、リップランド部２５やリップ部１２の幅方向Ｗの長さとほぼ同じ長さである。そして、マニホールド２１には、幅方向Ｗに垂直な方向である樹脂進行方向Ｓと厚み方向Ｔを有しており、樹脂進行方向Ｓは、マニホールド２１内での溶融樹脂９０が基本的に流れる方向である。

２ヵ所の樹脂流入部５０がマニホールド２１と接続する位置は、マニホールド２１の幅方向Ｗの位置は、中央付近であってほぼ同じ位置であるが、樹脂進行方向Ｓの位置は、それぞれの樹脂流入部５０で異なっている。具体的には、第１樹脂流入部５０ａが樹脂進行方向Ｓの上流側であり、第２樹脂流入部５０ｂが樹脂進行方向Ｓの下流側であって、リップ部１２より上流側である。
それぞれの樹脂流入部５０は四角柱状の空間であり、また、各樹脂流入部５０の長手方向Ｎの向きが異なっており、長手方向Ｎと樹脂進行方向Ｓとの角度θは、第１樹脂流入部５０ａと第２樹脂流入部５０ｂでは違っており、第１樹脂流入部５０ａの角度θは０°であり、第２樹脂流入部５０ｂの角度θは９０°である。

そして、溶融樹脂９０は、樹脂流入部５０から、マニホールド２１へと入る。マニホールド２１では、樹脂流入口４０から入った溶融樹脂９０が幅方向Ｗへと拡がる空間であり、マニホールド２１内での溶融樹脂９０の流れの方向には、幅方向Ｗ（横断方向）の成分を有する。

樹脂流入部５０がマニホールド２１と接続する樹脂進行方向Ｓの位置は、それぞれの樹脂流入部５０で異なっているので、それぞれの樹脂流入部５０からマニホールド２１に溶融樹脂９０が流れた場合、幅方向Ｗへの流れに違いが発生する。
すなわち、第１樹脂流入部５０ａのマニホールド２１との接続部分は、第２樹脂流入部５０ｂのそれよりも樹脂進行方向Ｓの手前側であるので、第１樹脂流入部５０ａから供給される溶融樹脂９０は、第２樹脂流入部５０ｂから供給される溶融樹脂９０の流入圧を受けて、幅方向Ｗへ広がりやすくなる。

さらに、マニホールド２１を通過した溶融樹脂９０は、プレランド部２３やリップランド部２５を通過して、リップ部１２から押し出されて吐出する。
プレランド部２３は、他の部分よりも通過しにくい領域が設けられた部分であり、幅方向Ｗの圧力分布を調整してプレランド部２３以降の溶融樹脂９０の流れを安定化させることができる。

なお、第１樹脂流入部５０ａ、第２樹脂流入部５０ｂにおける、長手方向Ｎと樹脂進行方向Ｓとの角度θは、特に限定されるものでなく、第１樹脂流入部５０ａと第２樹脂流入部５０ｂとが干渉しない位置関係、すなわち、第１樹脂流入部５０ａと第２樹脂流入部５０ｂとが交差しないようにすればよい。また、低粘性樹脂９０ａと高粘性樹脂９０ｂとの粘度比や積層シート９１の厚みなどの成形条件等に応じて、樹脂流入部５０のマニホールド２１との接続部分の樹脂進行方向Ｓの位置関係を変えることができる。

次に、本発明の第２の実施形態におけるフラットダイ２を用いて、積層シート９１を成形する方法について説明する。
まず、図示しない押出機から、溶融樹脂９０を樹脂流入口４０から、内部空間１１に入れる。このとき、図６に示されるように、第１樹脂流入部５０ａには高粘性樹脂９０ｂを流入させ、第２樹脂流入部５０ｂには低粘性樹脂９０ａを流入させる。
なお、低粘性樹脂９０ａと高粘性樹脂９０ｂとの粘性の比較は、上記で説明したゼロせん断粘度を用いることができる。また、本発明のフラットダイ２に用いられる樹脂についても、上記で説明したものを用いることができる。

そして、それぞれの樹脂流入口４０から溶融樹脂９０は、樹脂流入部５０を通過してマニホールド２１に入る。
溶融樹脂９０がマニホールド２１に入ると幅方向Ｗの全体に流れるが、各溶融樹脂９０の樹脂流入部５０の接続部分が異なるため、各溶融樹脂９０の幅方向Ｗの広がり方を変えることができる。具体的には、第１樹脂流入部５０ａから流入する高粘性樹脂９０ｂは、第２樹脂流入部５０ｂから流入する低粘性樹脂９０ａよりも樹脂進行方向Ｓの手前側から流入するので、より幅方向Ｗへ広がる。そのため、幅方向Ｗの外側の部分は低粘性樹脂９０ａの厚みを比較的薄くすることができ、低粘性樹脂９０ａの厚み分布の調節が可能である。

そして、上記した第１の実施形態におけるフラットダイ１と同様に、低粘性樹脂９０ａ及び高粘性樹脂９０ｂはリップ部１２から押し出されて、積層シート９１の成形が行われる。なお、この成形の際のマニホールド２１内の厚み分布や、積層シート９１の厚み分布は、上記した第１の実施形態におけるフラットダイ１により成形されたものと同様である。また、巻き取りの方法なども同様である。

このように、本実施形態のフラットダイ２を用い、第１樹脂流入部５０ａには高粘性樹脂９０ｂを流入させ、第２樹脂流入部５０ｂには低粘性樹脂９０ａを流入させて成形することにより、低粘性樹脂９０ａの厚み方向Ｔを目的の状態となるように、積層シート９１を成形することができる。

また、図８に示すフラットダイ２ａのように、樹脂流入部５０を３ヵ所以上設けてもよい。この場合、樹脂進行方向Ｓの手前側に接続する樹脂流入部５０に粘性の高い溶融樹脂９０を供給して成形が行われる。

以下の方法で、積層シート９１を成形し、成形品の厚み分布などを確認した。
（実施例１）
図４に示されるフラットダイ１ａを用いて、実施例１の積層シート９１を成形した。なお、角度θは９０°であり、マニホールド２１の幅方向Ｗの長さは１０００ｍｍである。そして、図示しないフィードブロックから、低粘性樹脂９０ａ及び高粘性樹脂９０ｂからなる溶融樹脂９０を積層した状態で、樹脂流入口１０から内部空間１１へ流入させる。このとき、高粘性樹脂９０ｂが屈曲する部分の外側となるように積層する。また、成形時のフィードブロックの温度は１７０℃、フラットダイ１ａの温度は１９０℃である。

低粘性樹脂９０ａとして、スチレン−エチレン・ブチレンブロック共重合体（商品名「クレイトンＧ１６５７」クレイトンポリマー社製）を用い、高粘性樹脂９０ｂとして、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン、三井化学株式会社製 商品名「ミラソン１２」）を用いた。
低粘性樹脂９０ａ及び高粘性樹脂９０ｂの粘性の測定は、メカニカルスペクトロメータ（ＲＭＳ８００ レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー（株）製）で行った。測定条件は、せん断速度０．１（１／ｓ）である。その結果、低粘性樹脂９０ａであるスチレン−エチレン・ブチレンブロック共重合体が２００Ｐａ・ｓ、高粘性樹脂９０ｂであるＬＤＰＥが５０００Ｐａ・ｓであった。

そして、上記低粘性樹脂９０ａ及び高粘性樹脂９０ｂを溶融状態でフィードブロックに供給し、積層状態でフラットダイ１ａに供給した。また、樹脂の供給量は、低粘性樹脂９０ａが１０ｋｇ／時間、高粘性樹脂９０ｂが５０ｋｇ／時間である。

（比較例１）
フラットダイを別のものを用いた以外は、実施例１と同じ条件で行った。比較例１で使用されるフラットダイは、実施例１で用いるフラットダイ１ａに対して、角度θが０°であり、樹脂流入部２０が傾斜していないものである。

上記のように実施例１、比較例１について、幅方向Ｗの端部より２００ｍｍ内側における低粘性樹脂９０ａの厚みのバラツキ（平均厚みに対する最小及び最大厚み部の差の割合）を確認した。その結果、実施例１については、低粘性樹脂９０ａ層の平均厚みに対して２０％であるのに対し、比較例１では低粘性樹脂９０ａ層の平均厚みに対して４０％と大きく、実施例１は良好であった。また端部付近の低粘性樹脂９０ａの比率が大きくなり、フィルム端部での積層不良が発生し、幅方向Ｗの１８ｍｍが低粘性樹脂９０ａの単層部となった。

また、実施例１、比較例１について、低粘性樹脂９０ａの厚み分布を確認した。そして、図９は、実施例１の低粘性樹脂９０ａの厚み分布のグラフであり、図１０は、比較例１の低粘性樹脂９０ａの厚み分布のグラフである。このように、実施例１では、両端付近での低粘性樹脂９０ａの厚みは全体に対して薄くなっているが、比較例１では、逆に、両端付近での低粘性樹脂９０ａの厚みが厚くなっている。

なお、上記した成形方法では、低粘性樹脂９０ａ及び高粘性樹脂９０ｂの２層の積層シート９１について説明したが、３層以上のものについても適用することができる。

本発明のフラットダイを用いて成形されるものは積層シート９１に限定されるものではなく積層状態の樹脂であればよく、積層シート９１よりも薄い積層フィルムを成形することができる。

本発明の第１の実施形態におけるフラットダイの内部空間を示した斜視図である。 図１に示すフラットダイの図であり、（ａ）は樹脂流入部付近を拡大した斜視図であり、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図である。 フラットダイ内の低粘性樹脂及び高粘性樹脂を示した断面図であり、（ａ）は、Ａ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図、（ｅ）は（ｄ）の端部付近を拡大した断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例のフラットダイの内部空間を示した斜視図である。 図４に示すフラットダイの図であり、（ａ）は樹脂流入部付近を拡大した斜視図であり、（ｂ）はＦ−Ｆ断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるフラットダイの内部空間を示した斜視図である。 図６に示すフラットダイの図であり、（ａ）は樹脂流入部付近を拡大した斜視図であり、（ｂ）はＧ−Ｇ断面図である。 本発明の第２の実施形態の変形例のフラットダイの内部空間の一部を示した斜視図である。 実施例１における低粘性樹脂の厚み分布を示したグラフである。 比較例１における低粘性樹脂の厚み分布を示したグラフである。

符号の説明

１、１ａ、２、２ａ フラットダイ
１２ リップ部
２０、５０ 樹脂流入部
２１ マニホールド
９０ａ 低粘性樹脂
９０ｂ 高粘性樹脂
９１ 積層シート
Ｎ 長手方向
Ｔ 厚み方向
Ｓ 樹脂進行方向
Ｗ 幅方向

Claims (8)

1. 樹脂流入部と、樹脂流入部と接続しているマニホールドと、リップ部とを有し、マニホールドは、互いに直交する方向である幅方向、厚み方向、樹脂進行方向を有する空間であって、マニホールドの幅方向の長さは樹脂流入部の幅方向の長さよりも長いものであり、樹脂流入部のマニホールドへの流入方向は、前記樹脂進行方向に対して交差する関係にあり、樹脂流入部から流入した樹脂はマニホールドに入り、マニホールド内で幅方向に拡大するように流れた後、リップ部から吐出することが可能であることを特徴とするフラットダイ。
2. 樹脂流入部は柱状の空間であり、樹脂流入部の長手方向が樹脂流入部のマニホールドへの流入方向となっていることを特徴とする請求項１に記載のフラットダイ。
3. 樹脂流入部の内部に流れる溶融樹脂の流れの方向に対して垂直な方向の断面形状は、樹脂流入部の全域で実質的に同じ形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフラットダイ。
4. 複数の樹脂流入部と、各樹脂流入部と接続しているマニホールドと、リップ部とを有し、マニホールドは、互いに直交する方向である幅方向、厚み方向、樹脂進行方向を有する空間であって、マニホールドの幅方向の長さは樹脂流入部の幅方向の長さよりも長いものであり、複数の樹脂流入部のマニホールドへの接続部の位置関係は、幅方向の同じ位置であって進行方向にずれており、各樹脂流入部から流入した樹脂はマニホールドに入り、マニホールド内で幅方向に拡大するように流れた後、リップ部から吐出することが可能であることを特徴とするフラットダイ。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載のフラットダイを用い、成形温度における粘性が低い樹脂がリップ部側となるように複数の種類の樹脂を幅方向に積層した状態で、樹脂流入部から当該樹脂を流入させて成形することを特徴とする積層樹脂フィルム又はシートの製造方法。
6. 請求項４に記載のフラットダイを用い、各樹脂流入部に異なる種類の樹脂を流入させて成形するものであり、成形温度における粘性が低い樹脂の流入は、マニホールドとの接続がリップ部側である樹脂流入部から行うものであることを特徴とする積層樹脂フィルム又はシートの製造方法。
7. リップ開口部から吐出された直後の積層樹脂フィルム又はシートの両端付近は、低粘性樹脂の全体に対する割合が他の位置よりも小さい、又は、低粘性樹脂が存在しないことを特徴とする請求項５又は６に記載の積層樹脂フィルム又はシートの製造方法。
8. 成形温度における粘性の比較は、ゼロせん断粘度が用いられることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の積層樹脂フィルム又はシートの製造方法。

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