JP3117484B2 - 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の製造方法と、その方法の
実施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
造方法とその装置に関する。

【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。

【０００４】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。
また、車両や住宅窓等においては、光の防幻やブライン
ド効果を付与するために、着色剤及び充填剤による半透
明、不透明部や光の屈折率の異なる帯部を有する製品が
望まれている。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】特公平１−４３６０６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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】ところで、製品の種類等に応じて着色帯の
幅を変更することが要望される。

【００１１】しかし、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かった。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
る導管と差し換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。

【００１２】

【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の実施に好適な装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【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、マニホールドと、該マニホールド内に第１の熱可
塑性樹脂を供給する第１樹脂供給路と、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一端部
が金型にその軸心方向に移動可能に支持された外筒と、
該外筒内に先端部が挿入され基端部が金型に固定された
内筒とから構成され、該内筒には上記第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。

【００１４】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、前記外
筒をその軸心方向へ移動させることにより上記スリット
部の幅寸法を変更させて、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しており、そのこ
とにより上記目的が達成される。

【００１５】図１及び図２に本第１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。

【００１６】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、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。

【００１７】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。前記樹
脂供給路４は樹脂押出装置（図示しない）に接続され、
この樹脂押出装置から樹脂供給路４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。

【００１８】上記マニホールド３内に配置される導管２
は、長尺な筒状部材からなる外筒２０とこの外筒２０内
にスライド自在に挿入された筒状部材からなる内筒２１
とから構成されている。

【００１９】該外筒２０はマニホールド３の一側部内に
配置され、外筒２０の基部は前記側板１６を貫通して外
側へ延設され、外筒２０の先部はマニホールド３の略中
央部まで延設されている。その側板１６の外側には移動
用ハウジング１２が固着され、このハウジング１２に操
作部材１３が回転可能に係合されている。外筒２０の延
出端部にはネジ部１４が刻設され、ネジ部１４に操作部
材１３が螺合されている。また、上記ハウジング１２と
外筒２０との間には、外筒２０の軸方向への移動を許容
し、かつ外筒２０の回転が規制されるよう平行キーが設
けられている。従って、操作部材１３を回転させること
により、その操作部材１３とネジ部１４との螺合により
外筒２０がその軸心方向へ移動することになる。この外
筒２０の外側端部は閉塞されている。

【００２０】上記内筒２１の基端部は側板１５に固定さ
れたダイアダプタ１１を貫通して固定されている。この
内筒２１の先端部は上記したように外筒２０内に挿入さ
れ、この挿入部分にスリット部８が形成されている。ス
リット部８の形状は、例えば、図４に示す矩形状とされ
ている。図１に示すように、内筒２１内には着色樹脂ｂ
の樹脂供給路５が設けられ、この樹脂供給路は着色樹脂
ｂの押出装置（図示せず）に接続されていて、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内へ流入するように構成
されている。

【００２１】上記スリット部８の開口幅寸法は外筒２０
をその軸心方向へ移動させることにより変更することが
できる。例えば、外筒２０をその軸心方向へ移動させて
外筒２０の先端部の閉塞部２０ａを内筒２１側へ移動さ
せればスリット部８の幅寸法は小さくなり、逆に外筒２
０を図４中右側へ移動させるとスリット部８の幅寸法は
大きくなる。このようなスリット部８は、上記樹脂供給
路４側に設けられている。

【００２２】このようにして形成されるスリット部８は
スリット状ダイオリフィス６と平行でかつ上記ランド部
７側を向くように形成されている。なお、上記ハウジン
グ１２と操作部材１３との間にはシールリング23が設け
られている。

【００２３】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。

【００２４】樹脂供給路４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内を樹脂供給路４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３に示
すような熱可塑性樹脂シート９が成形される。ここで、
着色帯Ｂの幅寸法は、上記したスリット部８の幅寸法に
影響を受けるために、スリット部８の開口幅を変えるこ
とにより着色帯Ｂの幅寸法を任意に変えることができ
る。すなわち、操作部材１３を回転させて外筒２０をそ
の軸心方向へ移動させスリット部８の開口幅を変更する
ことにより、着色帯Ｂの幅をそれに応じて変更すること
ができる。このスリット部８の開口幅の変更操作は、シ
ート９の製造途中であっても支障なく行うことができ
る。

【００２５】ここで、透明樹脂ａがマニホールド３内で
押し出し方向のみの流れを有する位置に、着色樹脂ｂの
スリット部８を設けると、着色樹脂ｂの流れ方向と透明
樹脂ａの流れ方向が一致するので、形状が安定した着色
帯Ｂを押し出し成形することができる。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安定状
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のスリット状ダイオリフィス６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。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がマニホールド３内で
押し出し方向の流れを有する位置に着色樹脂ｂのスリッ
ト部８が設けられていると、スリット部８を通してマニ
ホールド３内へ押し出される着色樹脂ｂは、スリット部
８の開口縁に規制されて押し出されるので、着色帯Ｂの
形状はスリット部８の形状に大きく影響を受けるため、
逆に樹脂流速や樹脂温度等による影響が少なくなるので
ある。

【００２６】この場合、外筒２０の閉塞部２０ａの形状
は、例えば、図４に示すように形成してもよい。図４に
おいて、外筒２０の先端にはスリット部８を斜めに横切
る傾斜縁１９が形成されている。従って、この傾斜縁１
９によってスリット部８は矩形状部８ａと三角形状部８
ｂとから形成されることになり、三角形状部８ｂによっ
て先端が尖った着色帯Ｂが形成される。

【００２７】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。

【００２８】本発明では、スリット部８の位置は上記し
たように、ランド部７に近接した位置に限定されること
はなく、透明樹脂ａの幅方向の流れの影響により着色樹
脂ｂの幅寸法がスリット部８の幅寸法よりも拡大する位
置、つまり、マニホールド３の奥方へ位置付けてもよ
い。

【００２９】なお、スリット部８や閉塞部２０ａ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。

【００３０】次に、熱可塑性樹脂シートの製造装置の他
例を図５に示す。

【００３１】図１に示した製造装置と同一要素のものに
は同一の符号をつけて示している。この装置は図１に示
した装置とは、内筒２１に形成されたスリット部８が樹
脂供給路４と反対側に配置されている点で相違してい
る。また、外筒２０はダイアダプタ１１を貫通し、ダイ
アダプタ１１に取り付けられた操作部材１３に螺合して
いる。そして、内筒２１は外筒２０内に挿入され、内筒
２１のスリット部８側の端部が金型１の側板１６に固着
されている。

【００３２】次に、上記した装置を用いて、熱可塑性樹
脂シートを製造する方法を、説明する。

【００３３】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内を樹脂供給路４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４に示
したようにスリット部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、着色帯Ｂの
幅寸法は、上記したスリット部８の幅寸法に影響を受け
るために、スリット部８の開口幅を変えることにより着
色帯Ｂの幅寸法を任意に変えることができる。すなわ
ち、操作部材１３を回転させて内筒２１をその軸心方向
へ移動させ、スリット部８の開口幅を変更することによ
り、着色帯Ｂの幅をそれに応じて変更することができ
る。

【００３４】なお、上記の製造装置では、スリット部８
を透明樹脂ａの幅方向の流れを有する位置に配置した
が、これに限定されず、例えば、透明樹脂ａが実質的に
押し出し方向にのみ流れを有する位置に配置してもよ
い。この場合には、スリットからの着色樹脂ｂの押し出
し方向と透明樹脂ａの押し出し方向とがほぼ一致するの
で、着色帯の断面形状はスリットの形状とほぼ一致する
ことになる。

【００３５】

【作用】外筒をその軸心方向へ移動させてスリット部の
幅寸法を変更することにより、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幅
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。このような導管の操作は、樹脂の押し出し中
でも簡単に行えるので、製造を停止する必要はなく、従
って、生産性が低下することはない。

【００３６】

【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。

【００３７】実施例１ 図１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。

【００３８】〈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。 ダイオリフィス６の幅：1000mm マニホールド３の径：Ｒ３０mm 導管２の径：Ｒ１５mm ランド部７の長さ：５０mm ランド部７のクリアランス：１．２mm 〈押出条件〉 樹脂量比率…透明樹脂：着色樹脂＝２６ｋｇ／Ｈ：３ｋ
ｇ／Ｈ 樹脂温度…透明樹脂：170℃、着色樹脂：170℃ 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） スリット部８の幅寸法が２４０ｍｍとなるよう外筒２０
を移動させ、この状態で熱可塑性樹脂シート９を押し出
し成形した。

【００３９】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
図６に示す（図６において、●で示す）。

【００４０】カラー比率は、次の式によって求めた。

【００４１】カラー比率＝ｂ／（２ａ＋ｂ） 但し、図３に示すように、ａは透明樹脂にて形成された
透明樹脂層Ａの厚み寸法、ｂは着色帯Ｂの厚み寸法を示
す。

【００４２】次に、スリット部８の幅寸法が２２０ｍｍ
となるよう外筒２０を移動させ、この状態で熱可塑性樹
脂シート９を押し出し成形した。

【００４３】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
図６に示す（図６において、○で示す）。

【００４４】これらの結果から、外筒を移動してそのス
リット部の幅寸法を変更することにより、それに応じ
て、得られるシートの着色帯の幅寸法が変わることが、
確認された。

【００４５】実施例２ 図５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。

【００４６】〈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。

【００４７】ダイオリフィス６の幅：１０００mm マニホールド３の径：Ｒ３０mm 導管２の径：Ｒ１５mm ランド部７の長さ：５０mm ランド部７のクリアランス：１．２mm 〈押出条件〉 樹脂量比率…透明樹脂：着色樹脂＝３５ｋｇ／Ｈ：６ｋ
ｇ／Ｈ 樹脂温度…透明樹脂：170℃、着色樹脂：170℃ 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） スリット部８の幅寸法が２００ｍｍとなるよう外筒２０
を移動させ、この状態で熱可塑性樹脂シート９を押し出
し成形した。

【００４８】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
図７に示す（図７において、●で示す）。

【００４９】次に、スリット部８の幅寸法が１８０ｍｍ
となるよう外筒２０を移動させ、この状態で熱可塑性樹
脂シート９を押し出し成形した。

【００５０】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
図７に示す（図７において、○で示す）。

【００５１】これらの結果から、外筒を移動してそのス
リット部の幅寸法を変更することにより、それに応じ
て、得られるシートの着色帯の幅寸法が変わることが、
確認された。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、連続生産中において
も、着色帯の幅寸法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はなく、生産性を向
上することができると共に、切り替え時の材料ロスを減
少することができる。

【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一実
施例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】本発明の装置を用いて製造された熱可塑性樹脂
シートの要部断面図である。

【図４】導管のスリット部の要部の正面図である。

【図５】本発明の熱可塑性樹脂シートの製造装置の他の
実施例の水平断面図である。

【図６】スリット部の幅寸法と熱可塑性樹脂シートの可
視光線透過率との関係を示すグラフである。

【図７】スリット部の幅寸法と熱可塑性樹脂シートの可
視光線透過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 ４ 樹脂供給路 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 ２０ 外筒 ２１ 内筒 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、
   マニホールドと、該マニホールド内に第１の熱可塑性樹
   脂を供給する第１樹脂供給路と、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一端部が金型に
   その軸心方向に移動可能に支持された外筒と、該外筒内
   に先端部が挿入され基端部が金型に固定された内筒とか
   ら構成され、該内筒には上記第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、前記外筒をその軸心方向へ移動させること
   により上記スリット部の幅寸法を変更させて、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。