JP3071234B2 - 熱可塑性樹脂シートの製造方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２種の熱可塑性樹脂を
押し出し成形して、一方の樹脂層内に他方の樹脂層が埋
入された熱可塑性樹脂シートを製造する方法と、その方
法に好適に用いられる熱可塑性樹脂シートの製造装置に
関し、特に埋入された樹脂層の幅寸法を製造中において
も自在に変えることができる熱可塑性樹脂シートの製造
方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、飛行機等に使用されている風防
用ガラスや、建築物の窓等に使用されている積層ガラス
は、２枚の相対向するガラス板間に可塑化されたポリビ
ニルブチラール樹脂からなる中間膜が挟まれて構成され
ている。

【０００３】このような積層ガラスに用いられる中間膜
を製造するには、一般に、シリンダー内で混練されなが
ら加熱溶融されたポリビニルブチラール樹脂を押出成形
用金型に送給し、押出成形用金型から押し出して薄膜状
の中間膜を得る方法が知られている。こうして得られた
中間膜は無色透明であり、光線を大部分透過させるの
で、光線の透過を制限するために、中間膜の幅方向の一
部に帯状の着色部を設けることが試みられている。例え
ば、自動車の風防ガラスに使用される熱可塑性樹脂シー
トでは、シートの上部領域に濃度勾配を有する着色帯を
設けることにより、風防ガラスを通して運転者を照らす
太陽光線を減少させることができる。

【０００４】このような三層構造を有するシートを製造
する方法として、従来以下の技術が提案されている。

【０００５】ＵＳＰ3,400,190には、中間層樹脂を供
給する金型内部位置を、押出方向に前後させることによ
り、主流樹脂から受ける影響を調整することによって中
間層の幅を変化させる構成が開示されている。

【０００６】特公昭６１−１７５号公報には、カラー
層の開口部を金型マニホールドの押出方向に湾曲させる
ことによりカラー層の幅を拡大させた構成が開示されて
いる。

【０００７】ＵＳＰ3,513,060には、マニホールド内
に配設された中間層を押し出し形成する導管をマニホー
ルドの幅方向に摺動可能とする構成が開示されている。

【０００８】特公昭54-26590号公報、特開昭57-14018
号公報、特開昭61-270133号公報には、マニホールド内
に内部ディケル及び分配管を設け、それの可動により金
型出口の流量及び厚みを調整し、シートの構成、および
シートの幅を変更する方法が提案されている。

【０００９】ところで、製品の種類等に応じて着色帯の
幅を自在に変更することが要望されるが、上記各公報に
開示された方法では、着色帯の幅を変更することはでき
ない。着色帯の幅を変更するにあたっては、スリット部
の寸法の異なる導管と差しかえることが考えられるが、
この場合には生産を一旦停止して、装置の切り替え、ノ
ズル、注入ブロックといった金型挿入部品を入れ換える
必要があるので、切り替え時の材料ロスが増え、また生
産性が低下するといった欠点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
消するためになされたものであり、その目的とするとこ
ろは、比較的簡単な構成で、連続生産中においても着色
帯の幅を自在に変更することができる熱可塑性樹脂シー
トの製造方法とその方法に使用する装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の熱可塑性樹脂シ
ートの製造装置は、第１の熱可塑性樹脂にて形成された
第１樹脂層と、この第１樹脂層内に埋入されており第２
の熱可塑性樹脂にて形成された所定幅の第２樹脂層と、
を有する熱可塑性樹脂シートの製造装置であって、該装
置は押出成形用金型と、導管とを備え、該押出成形用金
型は、第１の熱可塑性樹脂が供給されるマニホールド
と、該第１の熱可塑性樹脂がマニホールドから外側へ押
し出されて該第１樹脂層が形成されるスリット状ダイオ
リフィスと、を有し、該導管は該マニホールド内に配設
されてその両端部が金型に回転可能に支持され、該導管
には上記第２の熱可塑性樹脂が供給される第２樹脂供給
路が形成されていると共に、該第２樹脂供給路がマニホ
ールド内に開口するスリット部が形成されており、その
ことにより上記目的が達成される。

【００１２】本発明の熱可塑性樹脂シートの製造方法
は、上記熱可塑性樹脂シートの製造装置を用い、上記導
管を所定量だけ回転させることにより、製造途中におい
て第２樹脂層の幅寸法を変更することを特徴とし、その
ことにより上記目的が達成される。

【００１３】図１および図２に本発明の熱可塑性樹脂シ
ートの製造装置の一例が示されている。

【００１４】該装置は、押出成形用金型１と導管２とを
有する。該金型１は、導管２が内部に配設されるマニホ
ールド３と、マニホールド３の幅方向にそれぞれ設けら
れた側板15、16と、ダイアダプタ１１と、マニホールド
３内に溶融した透明樹脂ａを供給する樹脂供給路４と、
押出シート出口としてのスリットー状ダイオリフィス６
と、マニホールド３からダイオリフィス６に透明樹脂ａ
が送られる樹脂通路としてのランド部７と、を有してい
る。

【００１５】マニホールド３は断面がほぼ円形に形成さ
れ、金型１のほぼ全幅に亘って設けられている。マニホ
ールド３の一端部には樹脂流入口41が設けられ、樹脂押
出装置（図示しない）から樹脂供給路４及び樹脂流入口
41を通って透明樹脂ａがマニホールド３内へ供給される
ように構成されている。

【００１６】上記マニホールド３内に配置される導管２
は、一端が閉塞された長尺な筒状部材から構成されてい
る。該導管２はマニホールド３内にその全幅に亘って配
置され、導管２の両端部は前記側板１６とダイアダプタ
１１にそれぞれ回転可能に支持されている。この導管２
内には樹脂供給路５が設けられ、そのダイアダプタ１１
側には着色樹脂ｂの流入口21が設けられている。図２に
示すように、樹脂供給路５はマニホールド３内において
開口し、この開口部分にスリット部８が形成されてい
る。該スリット部８の形状は、例えば、図４に示す形状
とされている。この例では、スリット部８は横方向に長
い第１開口部８aと、第１開口部８aの先端に連続して設
けられた先端すぼまりの第２開口部８bとから形成され
ている。樹脂流入口21には着色樹脂ｂの押出装置（図示
せず）が接続されていて、押出装置から押し出された着
色樹脂ｂは樹脂流入口21から樹脂供給路５及びスリット
部８を通ってマニホールド３内へ流入する。

【００１７】該スリット部８のマニホールド内における
位置は、図３（ａ）または（ｂ）に示すように、導管２
をその軸芯回りに回転させることによって変えることが
できる。例えば、図３（ａ）は、スリット部８がランド
部７を向くように導管２を配置したものであり、この場
合にはスリット部８の先端とランド部７との間の距離Ｈ
が最短であり、かつスリット部８のランド部７の長手方
向に対する角度は０°である。また、図３（ｂ）はスリ
ット部８のランド部７に対する角度αが所定角度となる
ように導管２を回転させて配置したものであり、この場
合にはスリット部８の先端とランド部７との間の距離
Ｈ’は図３（ａ）に示した距離Ｈに比べて長くなる。な
お、導管２とダイアダプタ１１との間には導管２を回転
させた際にマニホールド３内の樹脂が漏れないようシー
ルリング23が設けられている。

【００１８】次に、上記した本発明の装置を用いて熱可
塑性樹脂シートを製造する方法を説明する。

【００１９】樹脂流入口41からマニホールド３内に送ら
れた透明樹脂ａはマニホールド３内を樹脂流入口４１側
から順次満たされ、ランド部７を経てスリット状ダイオ
リフィス６から外側へ押し出される。一方、導管２の樹
脂供給路５内に供給された着色樹脂ｂは、導管２のスリ
ット部８からマニホールド３内へ送られる。そして、こ
の着色樹脂ｂにて形成された所定幅の着色帯Ｂが透明樹
脂ａにて形成された透明樹脂層Ａ中に埋入され、図５に
示すようにスリット部８側において三層構造となった熱
可塑性樹脂シート９が成形される。ここで、導管２をそ
の軸芯回りに回転させて、マニホールド３内におけるス
リット部８の位置を変更することにより、以下の理由で
着色帯Ｂの形態（幅及び厚み等）を変更することができ
る。

【００２０】すなわち、透明樹脂ａがマニホールド３内
へ供給され、そしてスリット状ダイオリフィス６から外
側へ押し出されている状態においては、透明樹脂ａの流
れのベクトル（樹脂の流れ方向及び流速）はマニホール
ド３内の位置によって異なっている。透明樹脂ａの流れ
のベクトルの方向は、マニホールド３の幅方向とシート
押し出し方向との合成である。通常、マニホールド３の
奥側では、樹脂流れのベクトルのマニホールド３の幅方
向の成分は比較的大きく、シート押し出し方向の成分は
小さい。マニホールド３のランド部７側では、樹脂流れ
のベクトルのマニホールド３の幅方向の成分は小さく、
シート押し出し方向の成分は大きい。ランド部７におい
ては、マニホールド３の幅方向の樹脂流れはほとんどな
く、シート押し出し方向の樹脂流れのみが存在する。

【００２１】一方、スリット部８から送り出された着色
樹脂ｂはその送り出し方向（ほぼシートの押し出し方
向）へ流出される。上記したように透明樹脂ａの流れの
ベクトルはマニホールド３の幅方向の流れ成分を有して
いるので、スリット部８の位置によって着色樹脂ｂの透
明樹脂ａから受ける影響が異なることになる。

【００２２】例えば、図３（ａ）に示すように導管２を
セットすれば、そのスリット部８の位置はランド部７に
近いために、透明樹脂ａの幅方向の流れの影響を受け難
くなり、図３（ｂ）に示すように導管２をセットすれ
ば、そのスリット部８の位置がマニホールド３の奥側に
位置するために透明樹脂ａの幅方向の流れの影響を大き
く受けることになる。

【００２３】図６は、マニホールド３内における透明樹
脂ａの流れのベクトルａｖと着色樹脂ｂの流れのベクト
ルｂｖとの関係を説明したものであり、透明樹脂ａから
の影響を極めて大きく受ける位置（図６において、Ｃ）
に導管２をセットすれば、透明樹脂ａの流れ幅方向のベ
クトルａｖ成分が大きいために、透明樹脂ａ内に埋入さ
れた着色帯Ｂの幅はスリット部８の幅寸法よりもかなり
長くなり、他方、透明樹脂ａからの影響を大きくはあま
り受けない位置（図６において、Ｄ）に導管２をセット
すれば、透明樹脂ａの流れ幅方向のベクトルａｖ成分が
小さいために、透明樹脂ａ内に埋入された着色帯Ｂの幅
は上記Ｃの位置の場合よりも短くなる。なお、導管２の
回転操作は、シートの製造途中であっても支障なく行う
ことができるものである。

【００２４】本発明において使用される熱可塑性樹脂ａ
またはｂには、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリカーボネート、塩化ビニル樹
脂、ナイロン樹脂、ポリビニルアセタール、アクリル樹
脂、アセタール樹脂、ポリエステル樹脂等があげられ
る。これらの熱可塑性樹脂には可塑剤、充填剤等が添加
されてもよい。

【００２５】なお、上記では、スリット部８を透明樹脂
ａの供給路側に配置して、着色樹脂の幅寸法を拡大させ
ることについて説明したが、本発明はこれに限定される
ことなく、例えば、スリット部８を透明樹脂ａの供給路
側とは反対側に配置して（ＬダイやＴダイ）、導管２を
回転させることにより着色帯の幅を縮小させる方法にも
適用できる。また、スリット部８の形状は用途や目的に
応じて種々変更することができる。さらに、本発明の熱
可塑性樹脂シートの製造装置は、埋入される第２樹脂層
として上述した着色樹脂、つまり、同一組成の樹脂に顔
料、染料等の着色剤を配合したもの、に限定されること
はなく、例えば、透明な第１樹脂層とは光屈折率が異な
る樹脂であってもよい。

【００２６】

【作用】導管をその軸芯回りに回転させることにより、
導管のスリット部のマニホールド内における位置が変わ
るため、スリット部を通して押し出される第２の熱可塑
性樹脂にて形成される着色帯の寸法や形状の異なる熱可
塑性樹脂シートを製造することができる。導管の回転操
作は、樹脂の押し出し中に行えるので、製造を停止する
こともなく、従って、生産性が低下することがない。

【００２７】

【実施例】以下に本発明を実施例及び比較例を挙げて説
明する。

【００２８】図１〜図３に示した装置を用い、以下の条
件で熱可塑性樹脂シートを押し出し成形した。

【００２９】〈押出成形用金型〉使用した押出成形用金
型の各部材の寸法は以下の通りとした。

【００３０】ダイオリフィス６の幅：８００mm マニホールド３の径：Ｒ３０mm 導管２の径：Ｒ１６mm ランド部７の長さ：５０mm ランド部７のクリアランス：１．２mm スリット部８とランド部７との距離：５mm 第１スリット部８の形状：図４に示す形状とした。

【００３１】図４において、スリット部８の開口縁の下
側はほぼ直線とし、開口縁の下側と開口縁の上側の各点
間の距離は、次の通りであった。

【００３２】 位置 ａ ｂ ｃ ｄ ｅ ｈ（mm） 2.50 2.50 2.48 2.15 1.04 〈押出条件〉 樹脂量比率…透明樹脂：着色樹脂＝４９ｋｇ／Ｈ：任意 樹脂温度…透明樹脂：170℃、着色樹脂：180℃ 使用樹脂の種類…透明樹脂：ポリビニルブチラール樹脂 着色樹脂：ポリビニルブチラール樹脂（染料にて着色）。

【００３３】実施例１ 図３（ａ）に示すように、スリット部８が金型のランド
部７を向くよう（スリット部８の向きとランド部７の向
きとのなす角度が０°）導管２をセットし、また着色樹
脂の押出量を５ｋｇ／Ｈとして、熱可塑性樹脂シートを
押し出し成形した。

【００３４】得られた熱可塑性樹脂シートの着色帯の幅
寸法と着色帯部分のカラー比率を測定しそれらの関係を
表１と図７に示す（表１および図７おいて、○で示
す）。

【００３５】カラー比率は、次の式によって求めた。

【００３６】カラー比率＝ｂ／（２ａ＋ｂ） 但し、図５に示すように、ａは透明樹脂にて形成された
透明樹脂層の厚み寸法、ｂは着色帯の厚み寸法を示す。

【００３７】実施例２ 図３（ｂ）に示すように、スリット部８の向きとランド
部７の向きとのなす角度αが４５°となるよう導管２を
セットし、また着色樹脂の押出量を８ｋｇ／Ｈとしたこ
と以外は実施例１と同様にして、熱可塑性樹脂シートを
押し出し成形した。

【００３８】得られた熱可塑性樹脂シートの着色帯の幅
寸法と着色帯部分のカラー比率を測定しそれらの関係を
表１と図７に示す（表１および図７おいて、◎で示
す）。

【００３９】実施例３ 図３（ｂ）に示すように、スリット部８の向きとランド
部７の向きとのなす角度αが５０°となるよう導管２を
セットし、また着色樹脂の押出量を１１ｋｇ／Ｈとした
こと以外は実施例１と同様にして、熱可塑性樹脂シート
を押し出し成形した。

【００４０】得られた熱可塑性樹脂シートの着色帯の幅
寸法と着色帯部分のカラー比率を測定しそれらの関係を
表１と図７に示す（表１と図７おいて、●で示す）。

【００４１】

【表１】

【００４２】図７の結果から、導管のセット位置を変え
ることにより、着色帯の幅寸法が変化したことがわか
る。また、スリット部８の向きの角度を大きく変えた場
合でも、形成された着色帯の断面形状は大きく変わって
いない。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、連続生産中において
も、着色帯の形状の異なる熱可塑性樹脂シートを製造す
ることができる。従って、品種の異なった熱可塑性樹脂
シートを製造するにあたって、従来のように一旦生産を
停止し、装置の切り替え、ノズル、注入ブロックといっ
た金型挿入部品を入れ換える必要がなく、切り替え時の
材料ロスを減少し、簡単な操作によって品種替えを行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱可塑性樹脂シートの製造装置の水平
断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】本発明の導管のセット位置を説明するための断
面図である。

【図４】本発明の導管のスリット部の寸法を説明するた
めの説明図である。

【図５】熱可塑性樹脂シートの要部の断面図である。

【図６】着色帯の幅が変化する原理を説明するための模
式図である。

【図７】導管のセット位置と熱可塑性樹脂シートの着色
帯のカラー比率との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 押出成形用金型 ２ 導管 ３ マニホールド ５ 樹脂供給路 ６ スリット状ダイオリフィス ７ ランド部 ８ スリット部 ９ 熱可塑性樹脂シート １０ 導管 １１ ダイアダプタ １５ 側板 １６ 側板 ａ 透明樹脂 ｂ 着色樹脂 Ａ 透明樹脂層 Ｂ 着色帯

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の熱可塑性樹脂にて形成された第１樹
   脂層と、この第１樹脂層内に埋入されており第２の熱可
   塑性樹脂にて形成された所定幅の第２樹脂層と、を有す
   る熱可塑性樹脂シートの製造装置であって、該装置は押
   出成形用金型と、導管とを備え、該押出成形用金型は、
   第１の熱可塑性樹脂が供給されるマニホールドと、該第
   １の熱可塑性樹脂がマニホールドから外側へ押し出され
   て該第１樹脂層が形成されるスリット状ダイオリフィス
   と、を有し、該導管は該マニホールド内に配設されてそ
   の両端部が金型に回転可能に支持され、該導管には上記
   第２の熱可塑性樹脂が供給される第２樹脂供給路が形成
   されていると共に、該第２樹脂供給路がマニホールド内
   に開口するスリット部が形成されている熱可塑性樹脂シ
   ートの製造装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の熱可塑性樹脂シートの製造
   装置を用い、前記導管を所定量だけ回転させることによ
   り、製造途中において前記第２樹脂層の幅寸法を変更す
   ることを特徴とする熱可塑性樹脂シートの製造方法。