JP2008272989A - フィードブロック、積層樹脂フィルム又はシートの成形装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィードブロック方式で共押し出し成形によって積層樹脂フィルム又はシートを成形する場合に不安定な現象の発生を防止し、様々な種類の樹脂に対応できるフィードブロックを提供する。
【解決手段】 本発明のフィードブロック１５は、内部空間１６を有しており、複数の上流側流路３１、３２、３３から流入した樹脂が、合流部３５で合流し、積層状態で流れる下流側流路３６を通って フラットダイ１０へと流れるものである。そして、上流側流路３２には、厚み方向Ｔに突出する突出部３７が形成されて部分的に厚み方向Ｔが狭くなっており、突出部３７によって、上流側流路に樹脂が流れる際の樹脂の流れやすさを変えるものである
【選択図】 図１

Description

本発明は、共押出し成形時に、安定して成形を行うことができるフィードブロックに関するものであり、また、このフィードブロックを用いて行われる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を成形する成形装置や製造方法に関するものである。

シートやフィルムを成形する場合には、フラットダイ（Ｔダイ）等を用いて行われるが、積層された樹脂シートやフィルムの成形する場合には共押出し成形が用いられている。
共押出し成形とは２種類以上の樹脂を、全ての樹脂を溶融状態で積層する成形方法であり、具体的には、フィードブロックあるいはマルチマニホールドダイなどを用いて、多層一体構造のフィルム製品を作る方法である。そして、積層されたシートやフィルムによって、複数の材料特性を組み合わせて所望の機能を発現させたり、回収材料や低コスト材料を中間層に入れることにより生産効率を上げること等を目的としている。

このように、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フラットダイの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。

マルチマニホールド方式は、各層の樹脂は金型内で個別に幅方向に広がり、製品幅まで広がったあとにダイリップ直前で合流する方式である。この方式では各層が均一に広がった後に合流するために厚み精度の良いフィルムが製作できる。しかしながらマルチマニホールド方式は構造が複雑でありメンテナンス、幅変え等の作業性が悪く、サイズも大きいために製作コストが大きくなってしまう。また層数を３層以上にしていくのは構造上困難であるといった問題点がある。

これに対してフィードブロック方式の共押出し成形はサイズも小さく幅の狭いフィードブロック内で一度樹脂を合流させてからシングルマニホールド内で幅方向に樹脂を展開させるために非常に金型構造がシンプルになり、また層数も自由に増やすことが可能になるので有利な点が多い。
しかしながらフィードブロック方式では各層の比率や樹脂の流動特性等によっては界面不安定現象と呼ばれている現象が正常な成形を妨げている。これが発生すると、製品の界面に波状の外観不良が発生し外観品質が悪くなるとともに各層の厚み精度が悪くなるといった問題が生じる。また粘度差が極端に大きい場合などには、図１３に示すような、一方の樹脂（低粘度樹脂）が他方の樹脂（高粘度樹脂）の端部を包み込む「回りこみ現象」が大きくなり、場合によっては生産効率を著しく下げてしまう。

そこで、例えば界面不安定流動による外観不良を解決するため、特許文献１や２に開示されたもののようにフィードブロック内に応力緩和用の仕切り板を配置させ、この界面不安定現象に対処する方法を開示している。

また、例えば、層比の厚み精度不良や回りこみを解決する手段としては、特許文献３、４、５のように、合流部分に切り欠き等を設けて、合流部分の各樹脂の流入の幅や形状を変えることにより、最終的な成形品が目的の積層状態とする技術が開示されている。

さらに、特許文献６には、ではフィードブロック内の温度制御により各樹脂の粘度を均一化し、層比不良を低減する装置が記載されている。
特開平４−１０３３２６号公報 特開平７−３２４４３号公報 特開平７−２４１８９７号公報 特開２００２−２２５１０７号公報 特開平０４−１０１７号公報 特開平１１−３０９７７０号公報

フィードブロック方式では、それぞれの樹脂が押し出されてフィードブロック内で合流して積層状態となり、積層状態でフィードブロックからマニホールドへと流れる。
一般的に、各樹脂のフィードブロック内の流れは、中央付近の流れが速く、両端側に向かって流れが遅くなる。一方で、積層に用いられる樹脂の特性や、積層時の厚みの違いがあり、フィードブロック内での流れの特性が変わるので、中央付近と両端付近との速度の違いの程度に差がある。そのため、厚みに応じて各層の樹脂を吐出量を調整しても、幅方向のいずれかの位置で、流速の差が発生してしまう。

そして、この流速の差が大きくなると、上記した界面不安定現象と呼ばれている現象や端部の回りこみ現象が発生しやすくなる。そのため、幅方向の流速分布（流量プロファイル）をできるだけ合わせるようにして成形することが望ましい。
また、高粘度樹脂などは低粘度樹脂に比べて、フィードブロックからマニホールドへと流れる際に展開しにくいので、上記回りこみ現象が発生しやすくなるが、フィードブロックでの幅方向の端部付近の樹脂の速度が遅いと、さらに、この現象が発生しやすい。

特許文献１や２に開示された装置では、仕切板によって合流時の界面のせん断応力の急激な変化は抑制することができるが、これには限界がある。そのため、粘度差や流量比の大きな場合など、幅方向の流量プロファイルの違いが大きいと、合流時に不安定となり、界面の不安定流動が発生し、外観、層比共に悪くなってしまう。

特許文献３、４、５の方式では、合流部分の形状によって流れを制御するものであり、最外層の樹脂にしか強制的な樹脂流量分布の調整ができない。したがって、例えば３層成形の中間層の樹脂の流量プロファイルを調整することはできないために、粘度差が大きかったり、流量比が大きい、特に中間層の流量が多いときには中間層の流量分布が凸となり外観不良や層比不均一、大きな回りこみが発生してしまう。

特許文献６の装置では、温度の調整で流動特性を制御するものであるが、温度の調整による流動特性の調整には限界があり、粘度差や流量比が大きい場合には温度調整のみで各層の流量プロファイルを均一にすることは困難である。

このように、従来の技術では、フィードブロック方式で、それぞれの樹脂が合流する際に、積極的に幅方向の流量プロファイルを合わせて不安定な現象の発生を防止し、しかも、様々な種類の樹脂に対応できるものがなかった。

そこで、本発明は、それぞれの樹脂が合流する際に幅方向の流量プロファイルを合わせて、不安定な現象の発生を防止できるフィードブロック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、複数の樹脂を積層状態に合流させることができ、合流した積層樹脂をフラットダイに流入させて積層樹脂フィルム又はシートを成形することができ、複数の樹脂のそれぞれに対応して形成されている複数の上流側流路と、前記上流側流路同士が厚み方向Ｔに重なるように合流する合流部と、前記合流部よりも下流に位置して全ての樹脂が積層状態で流れる下流側流路とを有しており、少なくとも１ヵ所以上の上流側流路は、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗを持つ流路であって、厚み方向Ｔに突出する突出部が形成されて部分的に厚み方向Ｔの距離が短くなっており、突出部によって、上流側流路に樹脂が流れる際に、幅方向Ｗの位置によって樹脂の流れやすさを変えるものであることを特徴とするフィードブロックである。

請求項１に記載の発明によれば、複数の樹脂のそれぞれに対応して形成されている複数の上流側流路のうち、少なくとも１ヵ所以上の上流側流路には、厚み方向Ｔに突出する突出部が形成されて部分的に厚み方向Ｔの距離が短くなっており、突出部によって、上流側流路に樹脂が流れる際に、幅方向Ｗの位置によって樹脂の流れやすさを変えるものであるので、合流前の幅方向Ｗの流量分布を、それぞれの樹脂での調整を容易に行うことができ、安定した成形を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、突出部の形状は、幅方向Ｗの中央付近が流れにくく、幅方向Ｗの外側ほど流れやすい形状となっていることを特徴とする請求項１に記載のフィードブロックである。

請求項２に記載の発明によれば、突出部の形状は、幅方向Ｗの中央付近が流れにくく、幅方向Ｗの外側ほど流れやすい形状となっているので、フラットダイでの樹脂を展開させやすく、回りこみ現象が発生しにくい。

請求項３に記載の発明は、突出部の厚み方向Ｔから見た形状は、幅方向Ｗの中央付近の流れ方向Ｓの長さが長く、幅方向Ｗの外側ほど、流れ方向Ｓの長さが短くなっている形状となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィードブロックである。

請求項３に記載の発明によれば、突出部の厚み方向Ｔから見た形状は、幅方向Ｗの中央付近の流れ方向Ｓの長さが長く、幅方向Ｗの外側ほど、流れ方向Ｓの長さが短くなっている形状となっているので、相対的に、幅方向Ｗの中央付近が流れにくく、幅方向Ｗの外側ほど流れやすくさせることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、上流側流路は３ヵ所以上設けられて３層以上の積層樹脂フィルム又はシートの成形に用いられるものであり、突出部は、少なくとも、積層樹脂の両端の層以外の中間層となる樹脂が流れる上流側流路に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィードブロック。

請求項４に記載の発明によれば、上流側流路は３ヵ所以上設けられて３層以上の積層樹脂フィルム又はシートの成形に用いられるものであり、突出部は、少なくとも、積層樹脂の両端の層以外の中間層となる樹脂が流れる上流側流路に形成されているので、従来難しかった、中間層の流量の制御を行うこと可能となる。

また、上流側流路の合流部側の幅方向Ｗの長さは、合流部で合流する全ての上流側流路の間で同じとすることができる（請求項５）。

さらに、請求項１〜５のいずれかに記載のフィードブロックとフラットダイを用いて、積層樹脂フィルム又はシートの成形装置とすることができる（請求項６）。

そして、請求項１〜５のいずれかに記載のフィードブロックを用い、複数の樹脂を上流側流路から流入させて合流点で合流させ、合流した樹脂をマニホールドに流入させることにより積層樹脂の成形することができる（請求項７）。

本発明のフラットダイでは、構造を複雑にすることなく、安定的に成形することが可能となる。

以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
本発明の第１の実施形態における成形装置１は、フラットダイ１０とフィードブロック１５とを有するものである。そして、フラットダイ１０とフィードブロック１５は、それぞれ、図１に示されるような内部空間１１、１６が形成される金型を有している。
そして、この内部空間１１、１６を樹脂が通過して成形が行われるものであり、フラットダイ１０の内部空間１１が、フィードブロック１５の内部空間１６よりも下流側である。また、フラットダイ１０の内部空間１１と通過して樹脂が吐出される部分であるリップ部１２から積層シート９１として押し出される。

フィードブロック１５の内部空間１６には、図２に示されるように、３ヵ所の上流側流路３１、３２、３３と、上流側流路３１、３２、３３が合流する合流部３５と、合流部３５よりも下流に位置する下流側流路３６とを有している。

フィードブロック１５の形状は、図２〜図５に示されている。なお、図３〜図１２では、幅方向Ｗの両側の部材を図示していないが、使用時には、この両側には板状の部材が配置されて、内部空間１６が封鎖された状態となっている。

上流側流路３１、３２、３３には、それぞれ、導入孔３１ａ、３２ａ、３３ａ、マニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、及び、誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃを有しており、導入孔３１ａ、３２ａ、３３ａから入った樹脂は、マニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂから、誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃに流れ、合流部３５に至る。

導入孔３１ａ、３２ａ、３３ａは、断面円形の貫通孔であり、一方は図示しない押し出し機に接続しており、他方は、マニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂに接続している。

マニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂは、幅方向Ｗに延びる空間であり、導入孔３１ａ、３２ａ、３３ａから入った樹脂を幅方向Ｗに行き渡らせるように展開するものである。本実施形態におけるマニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂの空間の形状は、図２〜図４などに示されるように円柱形であるが、他の形状、例えば、ティアードロップ型でも良く長方形型にフィレットを設けた形状でも良い。いづれにしても樹脂の滞留部分をなくすために角部は保有せず曲率を保有しているのが好ましい。樹脂を幅方向Ｗにスムーズに展開させるためにマニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂの半径は大きい方が良く、この半径は３〜２０ｍｍ程度が良く、さらに５〜１０ｍｍ程度がより好ましい。

また、誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃは、断面長方形状の流路であり、幅方向Ｗと厚み方向Ｔを有している。そして、後述する突出部３７が形成されない部分については、ほぼ同一の断面形状となっている。
それぞれの誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃでは、幅方向Ｗが厚み方向Ｔよりも長くなっている細長い空間である。また、誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃの幅方向Ｗの長さは、マニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂの幅方向Ｗの長さと同じである。

誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃは、マニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂと合流部３５とをつないでおり、誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃによって、上流側流路３１、３２、３３を厚み方向Ｔが重なるように合流している。
また、誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃは、図４に示すように、幅方向Ｗから見ると、合流部３５から放射状となっている形状であり、誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃの同士では、それぞれの流れ方向Ｓの間では角度がずれている。

誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃは、厚み方向Ｔに配列しているものであり、誘導部３１ｃと誘導部３３ｃが両側に配置され、誘導部３２ｃが中央に配置している。そして、３ヵ所の誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃの内、中央に配置され、中間層となる第２層に対応する上流側流路３２の誘導部３２ｃには、突出部３７を有している。

突出部３７は厚み方向Ｔに突出している部分である。そして、突出部３７が形成される部分では、内部空間１６の形状が、幅方向Ｗの長さが他の部分よりも短くなっている。したがって、突出部３７が形成される部分を樹脂が通過する場合には、流動抵抗が大きくなるものである。

本実施形態の突出部３７の形状は、突出長さ（厚み方向Ｔの長さ）が突出部３７の縁以外の部分においてほぼ均一であり、突出部３７の厚みはほぼ一定である。そのため、このような突出部３７を採用する場合、幅方向Ｗの位置によって、流れ方向Ｓ（厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗに対して垂直な方向）の長さを変えており、流れ方向Ｓの長さの違いによって、樹脂が流動性を変化させている。

具体的には、図３、図４に示されるように、誘導部３２ｃには、突出部３７が設けられていない部分である幅広部６０と、幅広部６０よりも狭い幅狭部６１が形成されており、幅方向Ｗの任意の位置における流れは、幅狭部６１を通過する長さによって、流れやすさが変化する。
突出部３７の流れ方向Ｓの長さ、すなわち、幅狭部６１の長さは、幅方向Ｗの中央付近が長く、幅方向Ｗの外側に向かって徐々に短くなっている。そして、突出部３７の厚み方向Ｔから見た形状が五角形状となっており、幅方向Ｗの中央付近の流れ方向Ｓの長さが長く、幅方向Ｗの外側ほど、流れ方向Ｓの長さが短くなっている形状となっている。また、突出部３７の上流側の中央付近に角部があり、下流側は直線状となっている。
したがって、突出部３７により樹脂の流れは、幅方向Ｗの中央付近が流れにくく、幅方向Ｗの外側ほど流れやすいものとなっており、突出部３７が無い場合と比較して、上流側流路３２の幅方向Ｗの中央付近の樹脂が流動しにくく、幅方向Ｗの外側ほど流動しやすいものとなっている。
なお、突出部３７の縁の部分は、厚みが徐々に変化するような傾斜部分を有しており、表面に、段が形成されないようになっている。

誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃや突出部３７の大きさや形状は特に限定されるものではないが、例えば、以下のようなものを採用することができる。
誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃの厚み方向Ｔの間隔については、突出部３７が設けられていない部分である幅広部が、２〜１０ｍｍが良く、３〜５ｍｍがさらに良く、また、突出部３７が設けられている部分である幅狭部が、１〜４ｍｍが良く、２〜３ｍｍがさらに良い。この幅広部に対する幅狭部の長さは、３０〜６０％が望ましい。

本実施形態の突出部３７の厚みは一定であり、誘導部３２ｃ幅方向Ｗの全域に形成されているものであるが、このような突出部３７の場合、突出部３７の最長部３７ａ（中央付近）と最短部３７ｂ（両端付近）の長さの差は、５〜４０ｍｍが良く、１０〜２０ｍｍがさらに良い。

この突出部３７では、流れ方向Ｓの長さを変えることによって樹脂の流れやすさを変えるものであるが、突出部３７の厚み（厚み方向Ｔの長さ）を変えることによっても、樹脂の流れやすさを変えることができる。

そして、突出部３７を設ける上流側流路３１、３２、３３をいずれに設けるかや、突出部３７の形状をどのようにするかは、成形の条件によって変更することができる。

例えば、成形に用いる樹脂の間で粘度の差が大きい場合には、粘度の高い樹脂の方が、幅方向Ｗの中央付近と外側付近との間で流れの差が出やすい。また、成形に用いる樹脂の間で全体の流量に違いがある場合も、幅方向Ｗの中央付近と外側付近との間で流れの差が出やすい。
隣り合う樹脂の層の間において、中央付近と外側付近との間で流れの差の程度が異なる場合、境界部分で不安定な流れになりやすい。
このような場合、粘度の高い樹脂や、流量が多い樹脂が流れる上流側流路３１、３２、３３に形成される突出部３７の形状を、突出部３７の中央付近の流れ方向Ｓの長さを長くするなど、中央付近の樹脂を流れにくくする様な形状とすることにより、流れをより安定させることができる。

また、本実施形態では突出部３７が設けられる上流側流路３１、３２、３３は、１ヵ所だけであったが、２ヵ所以上に設けても良い。例えば、図６に示すフィードブロック２０のように、突出部３８を上流側流路３３にも形成して、２ヵ所の上流側流路３２、３３に、それぞれ突出部３７、３８を形成することもできる。また、両端に配置される上流側流路３１、３３に形成して、中間層に対応する上流側流路３２に形成しないものであってもよい。さらに、全ての上流側流路３１、３２、３３に形成することもできる。

さらに、図７〜図９に示されるフィードブロック２１、２２、２３のように、上記したフィードブロック１５の突出部３７とは異なる突出部４１、４２、４３とすることもできる。
図７に示されるフィードブロック２１の突出部４１は、上流側の端部が円弧状であり、下流側の端部が直線状である形状である。
図８に示されるフィードブロック２２の突出部４２は、四角形状であり、上流側及び下流側の中央付近に角部がある形状である。
図９に示されるフィードブロック２３の突出部４３は、台形状であり、上流側の端部及び下流側の端部が平行であり、上流側の端部の長さが下流側の端部の長さよりも短くなっている。
なお、これらの突出部４１、４２、４３は、フィードブロック１５と同様に、中央に配置される上流側流路３２の誘導部３２ｃに形成されており、中間層に対応する樹脂の流れを制御するものである。

本実施形態では、３ヵ所の上流側流路３１、３２、３３を有するものであるが、図１０に示されるフィードブロック２５のように上流側流路６２、６２ａが２ヵ所であってもよく、図１１に示されるフィードブロック２６のように上流側流路６３、６４、６５、６６、６７が５ヵ所であってもよく、複数であれば何カ所であっても良い。
なお、フィードブロック２５では、上流側流路６２ａに、突出部４５が設けられており、フィードブロック２６では、両端の上流側流路６３、６７と、中央の上流側流路６５の３ヵ所に、突出部４６、４７、４８が形成されている。

これらの突出部３８、４１、４２、４３、４５、４６、４７、４８、４９は、図２〜図５などに示される突出部３７と同様に、幅方向Ｗの中央付近の流れ方向Ｓの長さが、両端より長く、中央付近が流れにくく、両端側ほど流れやすくなる。

そして、図２に示すように、フィードブロック１５の上流側流路３１、３２、３３は、合流部３５で合流し、下流側流路３６につながっている。ここで、フィードブロック１５の内部空間１６の幅方向Ｗの長さに注目すると、上流側流路３１、３２、３３のマニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂや誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃの幅方向Ｗの長さは、合流部３５や下流側流路３６の幅方向Ｗの長さと同じであり、これらの間の流路では、幅方向Ｗの長さが一定となっている。そのため、この間の樹脂の流れには、幅方向Ｗの向かう流れ成分が発生しにくい。
また、上流側流路３１、３２、３３の合流部３５側（下流側）に位置する誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃの幅方向Ｗの長さは、全て同じとなっている。

なお、本実施形態の合流部３５では、１ヵ所の合流部３５で全ての上流側流路３１、３２、３３が合流するものであるが、合流部分が２ヵ所以上となっている構造も採用することもできる。

下流側流路３６は、合流部３５よりも下流に位置していており、下流側流路３６の流れ方向Ｓに垂直な面の断面の形状は長方形状である。そして、成形装置１の使用時には、各上流側流路３１、３２、３３から入った全ての樹脂が、厚み方向Ｔに積層した状態で下流側流路３６を流れる。

さらに、図１、図２に示されるように、下流側流路３６は、フラットダイ１０の内部空間１１につながっている。そして、フラットダイ１０の幅は、下流側流路３６の幅よりも長く、成形される積層シート９１の幅に合わせられている。
フラットダイ１０は、通常用いられるものが用いられており、コートハンガータイプでも良いし、ストレートマニホールドタイプの金型どちらでも良い。

また、図１２に示されるフィードブロック２７のように、上流側流路３１、３２、３３の合流部３５側の境界部分を可動できるようにして、合流部３５付近における、上流側流路３１、３２、３３のいずれかの厚み方向Ｔの長さを変えることができるようにしても良い。そして、このフィードブロック２７には、上流側流路３１、３２、３３の間に可動板４０、４０ａを設け、可動板４０、４０ａを回転させることにより、上流側流路３１、３２、３３のいずれかの厚み方向Ｔの長さを調整するものである。
図１２に示されるフィードブロック２７では、上流側流路３１と上流側流路３２との間、上流側流路３２と上流側流路３３との間のそれぞれに可動板４０、４０ａが配置されており、上流側流路３１と上流側流路３２との間の可動板４０には突出部４９が設けられている。
したがって、可動板４０を回転させると、突出部４９の部分のすき間を可変させることができ、突出部４９と対向する壁面とによって形成されるすき間を（厚み方向Ｔの長さ）を変えることができ、樹脂の流れやすさの調整を容易に行うことができる。

次に、本発明の成形装置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。
成形装置１で成形に用いる樹脂は、熱可塑性樹脂が用いられており、具体的には、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を用いることができる。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く、上記以外の樹脂を用いても良い。

そして、積層シート９１に用いる樹脂を積層順に、上流側流路３１、３２、３３へ供給する。これらの供給は、それぞれの上流側流路３１、３２、３３に接続している図示しない押し出し機を用いて行われる。

供給された樹脂は、上流側流路３１、３２、３３から合流部３５を通過して、下流側流路３６で３層の積層状態となり、さらに、フラットダイ１０へと供給され、この積層状態で、シート状となる。そして、上流側流路３１を通過した樹脂が第１層、上流側流路３２を通過した樹脂が第２層、上流側流路３３を通過した樹脂が第３層となり、第１層及び第３層が外層、第２層が中間層となる３層構造となる。

一般的に、このような樹脂の流れの流れ分布は、壁面による抵抗や壁面側の温度が低くなるなどの理由により、壁面付近の両端側が中央付近よりも遅くなる。そして、本実施形態のフィードブロック１５の上流側流路３２では、突出部３７が形成されているので、幅方向Ｗの中央付近が流れにくくなって、相対的に幅方向Ｗの両側の流れが早くなる。そして、このように、幅方向Ｗの流量プロファイルを、隣接する層の間で近づけることにより、流れをより安定させることができる。
また、突出部３７により、幅方向Ｗの両側の流れを相対的に早くするものであるので、樹脂がフィードブロック１５からフラットダイ１０へと供給された場合に、フラットダイ１０の内部空間１１での展開がスムーズにさせることができ、積層シート９１の成形を安定させることができる。

また、本実施形態では、積層シート９１の両端の層（第１層、第３層）以外の内側の層（第２層）となる樹脂が流れる上流側流路３２に形成されている。したがって、従来の方法では、流れの制御ができなかった中間層に流れる樹脂の流れを制御し、隣接する層との境界部分の流れを安定させることができる。

さらに、フラットダイ１０のリップ部１２から吐出された樹脂を冷却し、必要に応じて延伸したり、巻き取りを行うなどして、フィルム状やシート状にして成形が完了する。
具体的には、フラットダイ１０から出た樹脂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。

以下の方法で、実施例及び比較例の積層シート９１を成形し、成形品を確認した。
（実施例１）
図１〜図５に示されるフィードブロック１５及びフラットダイ１０を用いて、実施例１の積層シート９１を成形した。
なお、誘導部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃの厚み方向Ｔの間隔については、突出部３７が設けられていない部分が５ｍｍであり、また、突出部３７が設けられている部分が２ｍｍである。また、マニホールド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂは半径１０ｍｍの円形のものが用いられている。
突出部３７の流れ方向Ｓの最長部３７ａ（中央付近）の長さは１５ｍｍであり、最短部３７ｂ（両端付近）の長さは５ｍｍであり、この長さの差は、１０ｍｍである。
フラットダイ１０としては、幅方向Ｗの長さが１０００ｍｍのコートハンガーダイを用い、これらの金型の温度を１９０℃で成形した。フラットダイ１０から出てきた樹脂はチルロールにて引取り多層フィルム状にして各層の厚み精度、外観不良、回りこみ状態を評価した。
なお、回りこみ量は、図１３に示すように、積層シート９１の両端部にできてしまう低粘度樹脂９１ａである第３層のみで形成される長さＬであり、第１層、第２層の樹脂９１ｂが無い長さである。

上流側流路３１及び上流側流路３２に供給される樹脂は、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）であり、上流側流路３２は１０ｋｇ／ｈの押出量とし、上流側流路３２は３０ｋｇ／ｈの押出量とし、上流側流路３３に供給される樹脂は、スチレン−エチレン・ブチレンブロック共重合体で１０ｋｇ／ｈの押出量として、共押出を行った。本実施形態では、第１層及び第２層が、同じ樹脂であるので、２種３層の共押出である。
また、用いられる押出機のサイズは上流側流路３１及び上流側流路３３（第１層及び第３層の両側の外層）が４０ｍｍであり、上流側流路３２（第２層の中間層）が６０ｍｍである。

上記の樹脂のゼロせん断粘度は、第１層、第２層に用いられるＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）が５０００Ｐａ・ｓであり、第３層に用いられるスチレン−エチレン・ブチレンブロック共重合体が２００Ｐａ・ｓである。
このゼロせん断粘度の測定はレオメトリックサイエンティフィックエフイー（株）製 メカニカルスペクトロメータ（ＲＭＳ８００）で行い、せん断速度０．１（１／ｓ）のせん断粘度をゼロせん段粘度としている。
成形されたフィルムの厚さは、第１層及び第３層が約１０μで、第２層が約３0μであり、全体が約５0μである。
このように、得られた多層フィルムの厚み精度、外観不良の有無、回りこみ量を表１に示す。

（実施例２）
フラットダイ１０の幅の長さと、用いる押出機と、押出量を変更した点以外は、実施例１と同じ条件で成形した。
具体的には、フラットダイ１０の幅の長さを２０００ｍｍにし、上流側流路３１及び上流側流路３３（第１層及び第３層の両側の外層）の押出機のサイズを５５ｍｍのものを用いて４０ｋｇ／ｈの押出量とし、また、上流側流路３２（第２層の中間層）の押出機のサイズを９０ｍｍのものを用いて４０ｋｇ／ｈの押出量とした。
得られた多層フィルムの厚み精度、外観不良の有無、回りこみ量を表１に示す。

（比較例１）
突起部３７の無いフィードブロックを用いた以外は、実施例１と同じ条件にてテストを行った。
得られた多層フィルムの厚み精度、外観不良の有無、回りこみ量を表１に示す。

（比較例２）
突起部３７の無いフィードブロックを用いた以外は、実施例２と同じ条件にてテストを行った。
得られた多層フィルムの厚み精度、外観不良の有無、回りこみ量を表１に示す。

表１に示すように、実施例１、２は、比較例１、２に比べて、外層及び中間層のばらつきが小さくなっており、また回りこみ量が少なく、外観不良もなく良好である。

本発明の第１の実施形態におけるフラットダイ及びフィードブロックの内部空間を示した斜視図である。 図１に示すフィードブロック付近の内部空間を拡大した斜視図である。 本発明の第１の実施形態におけるフィードブロックを示す斜視図である。 図３のフィードブロックの正面図である。 図３のフィードブロックの中央部分で切断した状態を示した断面斜視図である。 変形例のフィードブロックを示した断面斜視図である。 変形例のフィードブロックを示した断面斜視図である。 変形例のフィードブロックを示した断面斜視図である。 変形例のフィードブロックを示した断面斜視図である。 変形例のフィードブロックを示した斜視図である。 変形例のフィードブロックを示した斜視図である。 変形例のフィードブロックを示した斜視図である。 積層シートの端部を示した模式図である。

符号の説明

１ 成形装置
１０ フラットダイ
１１ 内部空間
１５、２０、２１、２２、２３、２５、２６、２７ フィードブロック
１６ 内部空間
３１、３２、３３ 上流側流路
３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ 誘導部
３５ 合流部
３６ 下流側流路
３７、３８、４１、４２、４３、４５、４６、４７、４８、４９ 突出部
６０ 幅広部
６１ 幅狭部
９１ 積層シート
Ｓ 流れ方向
Ｔ 厚み方向
Ｗ 幅方向

Claims (7)

1. 複数の樹脂を積層状態に合流させることができ、合流した積層樹脂をフラットダイに流入させて積層樹脂フィルム又はシートを成形することができ、
   複数の樹脂のそれぞれに対応して形成されている複数の上流側流路と、前記上流側流路同士が厚み方向Ｔに重なるように合流する合流部と、前記合流部よりも下流に位置して全ての樹脂が積層状態で流れる下流側流路とを有しており、
   少なくとも１ヵ所以上の上流側流路は、厚み方向Ｔ及び幅方向Ｗを持つ流路であって、厚み方向Ｔに突出する突出部が形成されて部分的に厚み方向Ｔの距離が短くなっており、
   突出部によって、上流側流路に樹脂が流れる際に、幅方向Ｗの位置によって樹脂の流れやすさを変えるものであることを特徴とするフィードブロック。
2. 突出部の形状は、幅方向Ｗの中央付近が流れにくく、幅方向Ｗの外側ほど流れやすい形状となっていることを特徴とする請求項１に記載のフィードブロック。
3. 突出部の厚み方向Ｔから見た形状は、幅方向Ｗの中央付近の流れ方向Ｓの長さが長く、幅方向Ｗの外側ほど、流れ方向Ｓの長さが短くなっている形状となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィードブロック。
4. 上流側流路は３ヵ所以上設けられて３層以上の積層樹脂フィルム又はシートの成形に用いられるものであり、突出部は、少なくとも、積層樹脂の両端の層以外の中間層となる樹脂が流れる上流側流路に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィードブロック。
5. 上流側流路の合流部側の幅方向Ｗの長さは、合流部で合流する全ての上流側流路の間で同じであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィードブロック。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のフィードブロックとフラットダイとを用いたことを特徴とする積層樹脂フィルム又はシートの成形装置。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載のフィードブロックを用い、複数の樹脂を上流側流路から流入させて合流点で合流させ、合流した樹脂をマニホールドに流入させることにより積層樹脂の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。

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