JP7215138B2 - Feedblock, method for producing multi-layer extrudates, and apparatus for producing multi-layer extrudates - Google Patents
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Description
本発明は、フィードブロック、多層押出成形品の製造方法、及び多層押出成形品の製造装置に関する。 The present invention relates to a feedblock, a method for manufacturing multilayer extrudates, and an apparatus for manufacturing multilayer extrudates.
多層構造の樹脂押出成形品を製造する装置として、フィードブロック方式の装置が知られている。フィードブロック方式とは、押出機より複数種の溶融樹脂をフィードブロックに供給し、フィードブロック内で溶融樹脂を積層させてから、単層型Tダイに送り込んで拡幅して、多層押出成形品を得る装置の方式である。フィードブロック方式におけるフィードブロックとしては、例えば、フィードブロックが有する各樹脂の流路の合流部にベイン部材を設けて、ベイン部材の回動により流路形状を変更できるようにしたフィードブロックが知られている(特許文献1)。また、合流部付近にヒータを設けたフィードブロックも知られている(特許文献2)。 A feed block type apparatus is known as an apparatus for manufacturing resin extrusion moldings having a multilayer structure. In the feed block method, multiple types of molten resins are supplied from an extruder to the feed block, and after the molten resins are stacked in the feed block, they are fed into a single-layer T-die and widened to form a multi-layer extruded product. It is the method of the device to obtain. As a feed block in the feed block system, for example, a feed block is known in which a vane member is provided at the confluence of the resin flow paths of the feed block so that the shape of the flow path can be changed by rotating the vane member. (Patent Document 1). A feed block is also known in which a heater is provided near the junction (Patent Document 2).
マルチマニホールド方式とは、複数種の溶融樹脂をダイのマルチマニホールドに供給して拡幅し、ダイのリップの直前で積層させて、多層押出成形品を得る装置の方式である。マルチマニホールド方式の装置は、構造が複雑であるために、調整、分解及び組立に時間を要する。そのため、樹脂の種類を簡便に変更できない。
一方、フィードブロック方式では、マルチマニホールド方式と比較して構造が単純である。そのため、樹脂の種類をマルチマニホールド方式と比較して簡便に変更することができる。
The multi-manifold system is a system of an apparatus for obtaining a multi-layer extruded product by supplying a plurality of types of molten resins to a multi-manifold of a die, widening them, and laminating them just before the lip of the die. The multi-manifold type device has a complicated structure and requires time for adjustment, disassembly and assembly. Therefore, the type of resin cannot be easily changed.
On the other hand, the feedblock system has a simpler structure than the multi-manifold system. Therefore, the type of resin can be easily changed compared to the multi-manifold system.
さて、多層押出成形品における各層の膜厚を均一にすることを目的として、特許文献1記載のフィードブロックは、前記のとおりベイン部材により流路形状を変更できるように構成されている。しかし、特許文献1のフィードブロックでは、粘度が異なる樹脂により製造する場合、異なる構成の多層押出成形品を製造する場合など、製造条件を切り替える場合には、通常生産ラインを停止して、フィードブロックの調整をしなければならない。
特許文献2記載のフィードブロックには、ヒータが設けられているが、かかるヒータは、合流部付近を全幅に亘って加熱するものであり、幅方向における複数箇所を独立して加熱するものではないため、多層押出成形品の幅方向における厚みのバラツキを低減するためにヒータの温度調整をすることが容易ではない。
For the purpose of uniforming the film thickness of each layer in a multi-layer extruded article, the feed block described in
Although the feed block described in Patent Document 2 is provided with a heater, the heater heats the vicinity of the confluence portion over the entire width, and does not independently heat a plurality of locations in the width direction. Therefore, it is not easy to adjust the temperature of the heater in order to reduce the thickness variation in the width direction of the multilayer extruded product.
したがって、簡便に樹脂の種類を変更でき、多層押出成形品の幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる、フィードブロック;簡便に樹脂の種類を変更でき、多層押出成形品の幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる、多層押出成形品の製造方法;及び簡便に樹脂の種類を変更でき、多層押出成形品の幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる、多層押出成形品製造装置;が求められている。 Therefore, the feed block can easily change the type of resin and easily reduce the variation in the film thickness in the width direction of the multilayer extruded product; A method for manufacturing a multilayer extruded product capable of easily reducing variations in thickness; and manufacturing a multilayer extruded product capable of easily changing the type of resin and easily reducing variations in film thickness in the width direction of the multilayer extruded product Apparatus; is sought.
本発明者は、前記課題を解決するべく、鋭意検討した。その結果、本発明者は、フィードブロックに、複数のヒータを特定の配置で設けることにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下を提供する。
The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, the present inventor found that the above problem can be solved by providing a plurality of heaters in a specific arrangement in the feed block, and completed the present invention.
That is, the present invention provides the following.
[1] 溶融樹脂材料の複数の流路を合流させ、前記溶融樹脂材料を、複数の層を有する平坦な流出物として流出させるフィードブロックであって、
前記複数の流路を規定する複数の流路部と、
前記複数の流路部の下流端において前記複数の流路部と連結し、前記流路を合流させ一つの合流流路を構成する合流部と、
前記流路部の近傍に配置される複数のヒータと
を含み、
前記複数の流路部のそれぞれは、その下流において、上流よりも前記流路の幅が広い、前記合流部と接続される拡幅部を含み、
前記拡幅部の一以上のそれぞれにおいては、その幅方向に並ぶ複数の加熱箇所が規定され、
前記複数のヒータは、前記複数の加熱箇所のそれぞれに配置される、フィードブロック。
[2] 前記流路部として、第1外側流路部と、内側流路部と、第2外側流路部とを含み、
前記第1外側流路部は、その前記拡幅部として第1外側拡幅部を含み、
前記内側流路部は、その前記拡幅部として内側拡幅部を含み、
前記第2外側流路部は、その前記拡幅部として第2外側拡幅部を含み、
前記第1外側拡幅部及び前記第2外側拡幅部は、前記内側拡幅部よりも外側に配置され、
前記複数のヒータとして、前記第1外側拡幅部を加熱する複数の第1ヒータと、前記第2外側拡幅部を加熱する複数の第2ヒータとを含み、
前記複数の第1ヒータは、前記第1外側拡幅部の前記複数の加熱箇所のそれぞれに配置され、
前記複数の第2ヒータは、前記第2外側拡幅部の前記複数の加熱箇所のそれぞれに配置されている、
[1]記載のフィードブロック。
[3] 外側に配置された前記拡幅部のそれぞれにおいて、前記複数の加熱箇所が3つ以上規定されている、
[1]又は[2]に記載のフィードブロック。
[4] 多層押出成形品の製造方法であって、
溶融樹脂材料を、複数の押出機から[1]~[3]のいずれか1項に記載のフィードブロックの、前記複数の流路部へ供給する工程(A)、
前記溶融樹脂材料を前記フィードブロックに通し、複数の層を有する平坦な流出物とする工程(B)、
前記流出物を単層型Tダイに供給し、前記単層型Tダイから押し出す工程(C)を含み、
前記工程(B)は、
前記拡幅部の幅方向に並ぶ前記複数の加熱箇所を、前記複数のヒータにより独立して加熱する工程(B1)を含む、多層押出成形品の製造方法。
[5] 製造された多層押出成形品の、少なくとも一つの層の厚みを、前記多層押出成形品の幅方向に並ぶ複数箇所において計測する工程(D)と、
前記工程(D)で計測された少なくとも一つの層の厚みに基づき、前記工程(B1)における前記拡幅部の幅方向に並ぶ前記複数の加熱箇所の加熱条件を調整する工程(E)とを更に含む、
[4]に記載の多層押出成形品の製造方法。
[6] 3層押出成形品の製造方法であって、
前記工程(A)では、前記溶融樹脂材料を、前記複数の押出機から請求項2に記載のフィードブロックの、前記第1外側流路部と、前記内側流路部と、前記第2外側流路部とへ供給し、
前記工程(B)では、前記第1外側拡幅部及び前記第2外側拡幅部における、幅方向に並ぶ前記複数の加熱箇所を独立して加熱する、
[4]又は[5]に記載の多層押出成形品の製造方法。
[7] 前記第1外側流路部を流れる第1溶融樹脂材料の前記第1外側流路部の下流端における流速V1と、前記第2外側流路部を流れる第2溶融樹脂材料の前記第2外側流路部の下流端における流速V2とが、4cm/s以下である、[6]に記載の多層押出成形品の製造方法。
[8] 前記流速V1と前記流速V2との平均流速Vave(cm/s)、及び、前記内側流路部を流れる第3溶融樹脂材料の前記内側流路部の下流端における流速Vin(cm/s)が、下記式(1)を満たす、[6]又は[7]に記載の多層押出成形品の製造方法。
0.3<Vave/Vin<6.5 (1)
[9] [1]~[3]のいずれか1項に記載のフィードブロックと、
前記フィードブロックの下流端に接続される単層型Tダイと、
前記単層型Tダイから押し出される多層押出成形品の少なくとも一つの層の厚みを、前記多層押出成形品の幅方向に並ぶ複数箇所において計測する計測部と、
前記計測部が計測した、前記少なくとも一つの層の厚みに基づいて、前記フィードブロックの前記複数のヒータの温度を制御する温度制御部とを含む、多層押出成形品の製造装置。
[1] A feed block that merges a plurality of flow paths of a molten resin material and causes the molten resin material to flow out as a flat outflow having a plurality of layers,
a plurality of flow path portions defining the plurality of flow paths;
a confluence section that connects the plurality of flow path sections at the downstream ends of the plurality of flow path sections and merges the flow paths to form one merged flow path;
and a plurality of heaters arranged in the vicinity of the flow path,
each of the plurality of flow path sections includes a widened section connected to the confluence section downstream of the plurality of flow path sections, wherein the width of the flow path is wider than that of the upstream flow path;
In each of the one or more widened portions, a plurality of heating points arranged in the width direction are defined,
The feedblock, wherein the plurality of heaters are arranged at each of the plurality of heating points.
[2] The flow path section includes a first outer flow path section, an inner flow path section, and a second outer flow path section,
The first outer flow path portion includes a first outer widened portion as the widened portion thereof,
The inner flow path portion includes an inner widened portion as the widened portion thereof,
the second outer passage portion includes a second outer widened portion as the widened portion thereof,
The first outer widened portion and the second outer widened portion are arranged outside the inner widened portion,
The plurality of heaters include a plurality of first heaters for heating the first outer widened portion and a plurality of second heaters for heating the second outer widened portion,
The plurality of first heaters are arranged at each of the plurality of heating locations of the first outer widened portion,
The plurality of second heaters are arranged at each of the plurality of heating locations of the second outer widened portion,
[1] The feedblock described.
[3] Three or more of the plurality of heating points are defined in each of the widened portions arranged on the outside,
The feedblock according to [1] or [2].
[4] A method for producing a multi-layer extruded article, comprising:
A step (A) of supplying a molten resin material from a plurality of extruders to the plurality of flow passage portions of the feed block according to any one of [1] to [3];
(B) passing the molten resin material through the feedblock into a flat effluent having multiple layers;
(C) supplying the effluent to a single-layer T-die and extruding from the single-layer T-die;
The step (B) is
A method for manufacturing a multi-layer extruded product, comprising the step (B1) of independently heating the plurality of heating portions arranged in the width direction of the widened portion by the plurality of heaters.
[5] A step (D) of measuring the thickness of at least one layer of the manufactured multilayer extruded product at a plurality of locations aligned in the width direction of the multilayer extruded product;
a step (E) of adjusting the heating conditions of the plurality of heating points arranged in the width direction of the widened portion in the step (B1) based on the thickness of at least one layer measured in the step (D); include,
[4] A method for producing a multilayer extruded article.
[6] A method for producing a three-layer extruded article, comprising:
In the step (A), the molten resin material is extruded from the plurality of extruders into the first outer flow channel portion, the inner flow channel portion, and the second outer flow channel of the feed block according to claim 2. supply to the road and
In the step (B), the plurality of heating portions arranged in the width direction of the first outer widened portion and the second outer widened portion are heated independently.
[4] or a method for producing a multilayer extruded product according to [5].
[7] The flow velocity V1 of the first molten resin material flowing through the first outer passage portion at the downstream end of the first outer passage portion and the velocity V1 of the second molten resin material flowing through the second outer passage portion 2. The method for producing a multilayer extruded product according to [6], wherein the flow velocity V2 at the downstream end of the second outer channel portion is 4 cm/s or less.
[8] The average flow velocity V ave (cm/s) of the flow velocity V1 and the flow velocity V2, and the flow velocity V in (cm/s) of the third molten resin material flowing through the inner flow path part at the downstream end of the inner flow path part cm/s) satisfies the following formula (1).
0.3<V ave /V in <6.5 (1)
[9] The feedblock according to any one of [1] to [3];
a single-layer T-die connected to the downstream end of the feedblock;
a measuring unit that measures the thickness of at least one layer of the multilayer extruded product extruded from the single-layer T-die at a plurality of locations aligned in the width direction of the multilayer extruded product;
a temperature control unit that controls the temperature of the plurality of heaters of the feedblock based on the thickness of the at least one layer measured by the measurement unit.
本発明によれば、簡便に樹脂の種類を変更でき、多層押出成形品の幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる、フィードブロック;簡便に樹脂の種類を変更でき、多層押出成形品の幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる、多層押出成形品の製造方法;及び、簡便に樹脂の種類を変更でき、多層押出成形品の幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる、多層押出成形品製造装置を提供できる。 According to the present invention, a feed block that can easily change the type of resin and easily reduce the variation in film thickness in the width direction of the multilayer extruded product; A method for manufacturing a multilayer extruded product that can easily reduce the variation in film thickness in the width direction; A multi-layer extrusion manufacturing apparatus can be provided.
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by showing embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the embodiments and examples shown below, and can be arbitrarily modified without departing from the scope of the claims of the present invention and their equivalents.
以下の説明において、「長尺」のフィルムとは、幅に対して、5倍以上の長さを有するフィルムをいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムをいう。フィルムの長さの上限は、特に制限は無く、例えば、幅に対して10万倍以下としうる。 In the following description, a "long" film refers to a film having a length of 5 times or more, preferably 10 times or more, with respect to the width, specifically a roll A film that is long enough to be rolled up into a shape and stored or transported. The upper limit of the length of the film is not particularly limited, and can be, for example, 100,000 times or less the width.
以下の説明において、要素の方向が「平行」、「垂直」及び「直交」とは、別に断らない限り、本発明の効果を損ねない範囲内、例えば±3°、±2°又は±1°の範囲内での誤差を含んでいてもよい。 In the following description, the terms “parallel”, “perpendicular” and “perpendicular” in the directions of the elements are within a range that does not impair the effects of the present invention, such as ±3°, ±2° or ±1°, unless otherwise specified. may contain an error within the range of
フィルムにおいて幅方向とは、通常フィルムの搬送方向と直交する方向をいう。 In the film, the width direction generally means a direction perpendicular to the transport direction of the film.
[1.フィードブロックの概要]
本発明の一実施形態に係るフィードブロックは、溶融樹脂材料の複数の流路を合流させ、溶融樹脂材料を、複数の層を有する平坦な流出物として流出させるものである。
[1. Overview of Feedblock]
A feedblock according to one embodiment of the present invention converges multiple flow paths of molten resin material and causes the molten resin material to exit as a flat effluent having multiple layers.
[1.1.溶融樹脂材料]
フィードブロックに供給される樹脂材料の種類は、特に限定されない。樹脂材料の例としては、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、脂環式構造を有する重合体を含む樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。これらの中でも、脂環式構造を有する重合体を含む樹脂が好ましい。脂環式構造を有する重合体を含む樹脂は、通常流動性が良好なので、膜厚のバラツキの小さい厚み精度の良好なフィルムを製造できる。また、脂環式構造を有する重合体を含む樹脂は、通常吸湿性が極めて低いので、寸法安定性に優れたフィルムを製造できる。
[1.1. Molten resin material]
The type of resin material supplied to the feedblock is not particularly limited. Examples of resin materials include methacrylic resins, polycarbonates, polystyrenes, resins containing polymers having an alicyclic structure, cellulosic resins, vinyl chloride resins, polysulfones, polyethersulfones, polyethylene terephthalate, and combinations thereof. be done. Among these, a resin containing a polymer having an alicyclic structure is preferred. Since a resin containing a polymer having an alicyclic structure generally has good fluidity, it is possible to produce a film with small variations in thickness and good thickness accuracy. In addition, a resin containing a polymer having an alicyclic structure usually has extremely low hygroscopicity, so that a film with excellent dimensional stability can be produced.
脂環式構造を有する重合体の例としては、ノルボルネン構造を含有する単量体の開環重合体若しくは開環共重合体又はそれらの水素添加物;ノルボルネン構造を含有する単量体の付加重合体若しくは付加共重合体又はそれらの水素添加物;単環の環状オレフィン単量体の重合体又はその水素添加物;環状共役ジエン単量体の重合体又はその水素添加物;及び、ビニル脂環式炭化水素単量体の重合体若しくは共重合体又はそれらの水素添加物(例、芳香環を含む不飽和結合が水素化された水素添加物)が挙げられる。 Examples of polymers having an alicyclic structure include ring-opening polymers or ring-opening copolymers of monomers containing a norbornene structure, or hydrogenated products thereof; addition polymerization of monomers containing a norbornene structure Copolymers or addition copolymers or hydrogenated products thereof; Polymers of monocyclic cyclic olefin monomers or hydrogenated products thereof; Polymers of cyclic conjugated diene monomers or hydrogenated products thereof; Polymers or copolymers of formula hydrocarbon monomers or hydrogenated products thereof (eg, hydrogenated products in which unsaturated bonds containing aromatic rings are hydrogenated) can be mentioned.
これらの中でも、良好な製膜性、優れた機械的強度、優れた耐熱性、及び優れた透明性の観点から、ノルボルネン構造を含有する単量体の開環重合体の水素添加物又は開環共重合体の水素添加物;ノルボルネン構造を含有する単量体の付加重合体の水素添加物又は付加共重合体の水素添加物が好ましい。 Among these, from the viewpoint of good film formability, excellent mechanical strength, excellent heat resistance, and excellent transparency, a hydrogenated or ring-opened ring-opened polymer of a monomer containing a norbornene structure Hydrogenated copolymer; Hydrogenated addition polymer of norbornene structure-containing monomer or hydrogenated addition copolymer is preferred.
樹脂材料は、結晶性であってもよいし、非晶性であってもよい。 The resin material may be crystalline or amorphous.
樹脂材料は、重合体の他に、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の、各種の添加剤を含んでいてもよい。 The resin material may contain various additives such as an antioxidant and an ultraviolet absorber in addition to the polymer.
樹脂材料が含みうる紫外線吸収剤の例としては、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アクリロニトリル系紫外線吸収剤等の、有機紫外線吸収剤が挙げられる。 Examples of UV absorbers that the resin material may contain include organic UV absorbers such as triazine-based UV absorbers, benzophenone-based UV absorbers, benzotriazole-based UV absorbers, and acrylonitrile-based UV absorbers.
トリアジン系紫外線吸収剤の具体例としては、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(へキシル)オキシ]-フェノール、及び2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル)-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジンが挙げられる。 Specific examples of triazine-based UV absorbers include 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-[(hexyl)oxy]-phenol, and 2,4- Bis(2-hydroxy-4-butoxyphenyl)-6-(2,4-dibutoxyphenyl)-1,3,5-triazine.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例としては、2,2’-メチレンビス(4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール)、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、及び2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロベンゾトリアゾール-2-イル)フェノールが挙げられる。 Specific examples of benzotriazole-based UV absorbers include 2,2′-methylenebis(4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-6-(2H-benzotriazol-2-yl)phenol), 2-(2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5′-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole and 2,4-di-tert-butyl-6-(5-chlorobenzotriazole-2- yl) phenol.
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の具体例としては、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、及び2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノンが挙げられる。 Specific examples of benzophenone-based UV absorbers include 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone and 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone.
これらの中でも、特に2,2’-メチレンビス(4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール)が好ましい。 Among these, 2,2'-methylenebis(4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-6-(2H-benzotriazol-2-yl)phenol) is particularly preferred.
樹脂材料に紫外線吸収剤を含有させる方法としては、特に限定はなく、例えば、紫外線吸収剤をあらかじめ樹脂材料中に配合しておく方法;紫外線吸収剤を高濃度に含有するマスターバッチを用いる方法;紫外線吸収剤を押出機に直接供給し、紫外線吸収剤と重合体とを溶融混練する方法が挙げられる。 The method for incorporating the UV absorber into the resin material is not particularly limited. For example, a method in which the UV absorber is blended in advance in the resin material; a method using a masterbatch containing a high concentration of the UV absorber; A method of directly supplying the ultraviolet absorber to an extruder and melt-kneading the ultraviolet absorber and the polymer can be used.
[1.2.実施形態]
以下に本発明の一実施形態に係るフィードブロックを、図1~図3を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るフィードブロックを概略的に示す、斜め方向からの透視図である。
図2は、本発明の一実施形態に係るフィードブロックを概略的に示す、縦断面図である。図2は、図1における方向D1に垂直な面で、フィードブロックを切断した際の断面図を示している。
図3は、本発明の一実施形態に係るフィードブロックを概略的に示す、側面透視図である。
[1.2. embodiment]
A feedblock according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
1 is an oblique perspective view schematically illustrating a feedblock according to one embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a feedblock according to one embodiment of the invention. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the feedblock cut along a plane perpendicular to the direction D1 in FIG.
FIG. 3 is a side perspective view schematically illustrating a feedblock in accordance with one embodiment of the present invention;
フィードブロック100は、二種の、溶融樹脂材料A及び溶融樹脂材料Bを、三層を有する平坦な流出物として流出させるための構造を有する。
フィードブロック100には、溶融樹脂材料Aを供給する配管1001と、溶融樹脂材料Bを供給する配管1002が接続されている。配管1001には、フィードブロック100の内部に備えられた配管101が接続されている。配管101の一端は、フィードブロック100の側面に開口しており、図示しないフランジを介して配管1001が接続されている。配管101の他端は、二方向に分岐する分岐部102が接続されている。分岐部102には、第1外側流路部110aと第2外側流路部110bとが接続されている。したがって、配管101に供給された溶融樹脂材料Aは、分岐部102において第1外側流路部110aと第2外側流路部110bとに分配されて、第1外側流路部110aと第2外側流路部110bとを流れるようになっている。第1外側流路部110aを流れる溶融樹脂材料A(第1溶融樹脂材料)と、第2外側流路部110bとを流れる溶融樹脂材料A(第2溶融樹脂材料)が互いに同じ流量となるように、第1外側流路部110aと第2外側流路部110bとは対称な形に構成されている。
A
第1外側流路部110aは、分岐部102と接続される、管状である管状部111aと、管状部111aと接続される第1外側拡幅部112aとから構成されている。第1外側拡幅部112aは、フィードブロック100の底面と平行な断面が、図1における方向D1と平行な長手方向を有する略矩形状である。管状部111aの直径よりも、第1外側拡幅部112aの長手方向における寸法は大きい。したがって、第1外側流路部110aは、下流の第1外側拡幅部112aにおいて、上流の管状部111aよりも流路の幅が広くなっている。管状部111aは、第1外側拡幅部112aの、長手方向における略中央部において第1外側拡幅部112aと接続している。
The first
第2外側流路部110bは、分岐部102と接続される、管状である管状部111bと、管状部111bと接続される第2外側拡幅部112bとから構成されている。第2外側拡幅部112bは、フィードブロック100の底面と平行な断面が、図1における方向D1と平行な長手方向を有する略矩形状である。管状部111bの直径よりも、第2外側拡幅部112bの長手方向における寸法は大きい。したがって、第2外側流路部110bは、下流の第2外側拡幅部112bにおいて、上流の管状部111bよりも流路の幅が広くなっている。管状部111bは、第2外側拡幅部112bの、長手方向における略中央部において第2外側拡幅部112bと接続している。
The second
配管1002には、フィードブロック100の内部に備えられた内側流路部120が接続されている。内側流路部120の一端は、フィードブロック100の側面に開口しており、図示しないフランジを介して配管1002が接続されている。したがって、配管1002から供給された溶融樹脂材料Bは、内側流路部120を流れるようになっている。
The
内側流路部120は、管状である管状部121と、管状部121と接続される内側拡幅部122とから構成されている。内側拡幅部122は、フィードブロック100の底面と平行な断面が、図1における方向D1と平行な長手方向を有する略矩形状である。管状部121の直径よりも、内側拡幅部122の長手方向における寸法は大きい。したがって、内側流路部120は、下流の内側拡幅部122において、上流の管状部121よりも流路の幅が広くなっている。管状部121は、内側拡幅部122の、長手方向における略中央部において内側拡幅部122と接続している。
The
第1外側流路部110aの下流端113a(即ち、第1外側拡幅部112aの下流端)、第2外側流路部110bの下流端113b(即ち、第2外側拡幅部112bの下流端)、及び内側流路部120の下流端123(即ち、内側拡幅部122の下流端)には、第1外側流路部110aと、内側流路部120と、第2外側流路部110bとを合流させる、合流部130が連結されている。合流部130は、フィードブロック100の底面と平行な断面が、図1における方向D1と平行である長手方向を有する略矩形状である。
the
第1外側流路部110aの下流端113a、第2外側流路部110bの下流端113b、及び内側流路部120の下流端123はそれぞれ、方向D1と平行な長手方向を有する略矩形状の断面を有している。
A
下流端113aは、下流端123の短手方向(方向D1と垂直な方向)の一方の側に隣接するように配置され、下流端113bは、他方の側に隣接するように配置されている。したがって、第1外側拡幅部112a及び第2外側拡幅部112bは、内側拡幅部122よりも、方向D1と垂直な方向において外側になるように配置されている。
The
合流部130は、その下流端にフィードブロック100の底面において開口する開口部131を備える。開口部131は、方向D1と平行である長手方向を有する略矩形状である。開口部131は、後述する単層型Tダイの、樹脂受け入れ口と接続される。
The
別の実施形態では、開口部は単層型Tダイの樹脂受け入れ口の形状に応じた他の形状となっている。例えば、開口部は、略円形状、略楕円形状であってもよい。この場合の合流部は、通常、断面が略矩形状から開口部の形状に次第に変化するように形成される。 In another embodiment, the opening has other shapes corresponding to the shape of the resin receiving opening of the single-layer T-die. For example, the opening may be substantially circular or substantially elliptical. In this case, the confluence is usually formed such that the cross section gradually changes from a substantially rectangular shape to the shape of the opening.
第1外側流路部110aの近傍、詳細には、第1外側拡幅部112aの下流端113aに隣接して、5つのヒータ140aが配置され、第1外側拡幅部112aの幅方向(長手方向)に並ぶ5つの加熱箇所h1を加熱するようになっている。すなわち、5つのヒータ140aは、5つの加熱箇所h1に対応して配置されている。5つの加熱箇所h1は、詳細には第1外側拡幅部112aの下流端113aの近傍、好ましくは下流端113aに規定されている。5つの加熱箇所h1は、互いに等間隔に規定されている。また、第2外側流路部110bの近傍、詳細には、第2外側拡幅部112bの下流端113bに隣接して、5つのヒータ140bが配置され、第2外側拡幅部112bの幅方向(長手方向)に並ぶ5つの加熱箇所h2を加熱するようになっている。すなわち、5つのヒータ140bは、5つの加熱箇所h2に対応して配置されている。5つの加熱箇所h2は、詳細には第2外側拡幅部112bの下流端113bの近傍、好ましくは下流端113bに規定されている。5つの加熱箇所h2は、互いに等間隔に規定されている。
Five
本実施形態では、ヒータ140aは、加熱箇所h1に接しておらず加熱箇所h1と一定の間隔を空けて配置されており、またヒータ140bは加熱箇所h2に接しておらず加熱箇所h2と一定の間隔を空けて配置されている。ヒータ140aと加熱箇所h1との間隔及びヒータ140bと加熱箇所h2との間隔は、ヒータ140a及びヒータ140bの加熱能力、フィードブロック100を形成する材料の熱伝導率等の特性により、適宜定められる。
In this embodiment, the
別の実施形態では、ヒータは、加熱箇所h1又は加熱箇所h2に接していてもよい。
また別の実施形態では、ヒータは、内側拡幅部122の幅方向に並ぶ複数の加熱箇所に配置されていてもよい。
また別の実施形態では、第1外側拡幅部112a、第2外側拡幅部112b、及び内側拡幅部122から選ばれる一以上の拡幅部に対して、それぞれ3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上、7つ以上、8つ以上、9つ以上、又は10つ以上の加熱箇所が規定されていてもよい。
また別の実施形態では、拡幅部の幅方向に並ぶ複数の加熱箇所は、互いに等間隔に規定されていなくてもよく、例えば、拡幅部の幅方向における中心線に対して対称に規定されていてもよい。
In another embodiment, the heater may be in contact with heating point h1 or heating point h2.
In another embodiment, the heaters may be arranged at a plurality of heating points arranged in the width direction of the inner widened
In another embodiment, one or more widened portions selected from the first outer widened
In another embodiment, the plurality of heating points arranged in the width direction of the widened portion may not be defined at equal intervals, for example, they may be defined symmetrically with respect to the center line in the widthwise direction of the widened portion. may
5つのヒータ140aには、配線141aがそれぞれ接続され、また5つのヒータ140bには、配線141bがそれぞれ接続され、すべてのヒータ140a、140bが互いに独立して、加熱箇所h1、h2を加熱できるようになっている。
フィードブロック100を用いて製造された、多層押出フィルムの各層(第1外側流路部110aに対応する樹脂材料Aの層、内側流路部120に対応する樹脂材料Bの層、第2外側流路部110bに対応する樹脂材料Aの層)における、幅方向の厚み分布を測定し、その結果に基づいて、ヒータ140a及びヒータ140bの温度調整を行うことにより、各流路部の下流端を流れる、合流部130において合流する前の各溶融樹脂材料の幅方向における温度分布を変化させることができる。これにより各溶融樹脂材料の幅方向における粘度分布を変化させうる。例えば、多層押出フィルムにおけるある層の厚みが幅方向において不均一である場合、厚みが薄い部分に対応する加熱箇所を加熱するヒータの温度調整を行うことにより、加熱箇所近傍を流れる溶融樹脂材料の粘度を下げる。または、厚みが厚い部分に対応する加熱箇所を加熱するヒータの温度調整を行うことにより、加熱箇所近傍を流れる溶融樹脂材料の粘度を上昇させる。このように、各流路部の下流端を流れる溶融樹脂材料の幅方向における粘度分布を変化させることにより、多層押出フィルムの各層の厚みのバラツキを簡便に低減できる。
Each layer of the multilayer extruded film manufactured using the feed block 100 (a layer of the resin material A corresponding to the first outer
多層押出フィルムの各層における、幅方向の厚み分布は、後述するように、分光膜厚計などの装置によりインラインで自動に測定してもよく、多層押出フィルムを切断し、断面を光学顕微鏡などで観察することなどにより測定してもよい。 The thickness distribution in the width direction in each layer of the multilayer extruded film may be automatically measured in-line by a device such as a spectroscopic film thickness meter, as described later. You may measure by observing.
別の実施形態では、フィードブロックは、二種の材料を、二層を有する平坦な流出物として流出させる構成を有するものであってもよく、三種の材料を、三層を有する平坦な流出物として流出させる構成を有するものであってもよい。 In another embodiment, the feedblock may be configured to discharge two materials in a flat effluent with two layers and three materials in a flat effluent with three layers. It may have a configuration to flow out as.
別の実施形態では、フィードブロックは、合流部に、特許第6094282号公報に示されるようなベイン部材を備えていてもよい。 In another embodiment, the feedblock may include vane members at the confluence, such as shown in Japanese Patent No. 6,094,282.
[2.多層押出成形品の製造装置]
本発明の一実施形態に係る多層押出成形品の製造装置は、フィードブロックと、フィードブロックの下流端に接続される単層型Tダイと、単層型Tダイから押し出される多層押出成形品の少なくとも一つの層の厚みを、前記多層押出成形品の幅方向に並ぶ複数箇所において計測する計測部と、計測部が計測した、少なくとも一つの層の厚みに基づいて、フィードブロックの前記複数のヒータの温度を制御する温度制御部とを含む。
[2. Multi-layer extruded product manufacturing device]
An apparatus for manufacturing a multilayer extruded product according to one embodiment of the present invention comprises a feed block, a single-layer T-die connected to the downstream end of the feed block, and a multilayer extruded product extruded from the single-layer T-die. a measuring unit for measuring the thickness of at least one layer at a plurality of locations aligned in the width direction of the multilayer extrusion; and a temperature control unit that controls the temperature of the
以下に、本発明の一実施形態に係る多層押出成形品の製造装置を、図1~3に、更に図4を用いて説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る多層押出成形品の製造装置を模式的に説明する概略図である。本実施形態の製造装置1000は、樹脂材料Aからなる第1スキン層、樹脂材料Bからなるコア層、及び樹脂材料Aからなる第2スキン層をこの順で備える、二種三層構造を有する押出フィルムを製造する装置である。
An apparatus for producing a multilayer extruded product according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3 and further to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram schematically illustrating a manufacturing apparatus for a multilayer extruded article according to one embodiment of the present invention. The
製造装置1000は、溶融樹脂材料Aをフィードブロック100に供給する第1の供給系1100と、溶融樹脂材料Bをフィードブロック100に供給する第2の供給系1200とを備える。第1の供給系1100は、ペレット状の樹脂材料Aが投入されるホッパ1101、ホッパ1101に投入された樹脂材料Aを加熱し、溶融混練する押出機1102、押出機1102より送り出された溶融樹脂材料Aを定量し供給するギヤポンプ1103、及び、溶融しない異物などを除去する濾過器1104を備えている。第2の供給系1200も、第1の供給系1100と同様に、ペレット状の樹脂材料Bが投入されるホッパ1201、押出機1202、ギヤポンプ1203、及び、濾過器1204を備えている。
第1の供給系1100から供給される溶融樹脂材料Aは、フィードブロック100に接続された配管1001を流れ、フィードブロック100の配管101に供給される。
第2の供給系1200から供給される溶融樹脂材料Bは、フィードブロック100に接続された配管1002を流れ、フィードブロック100の管状部121に供給される。
The
A molten resin material A supplied from the
The molten resin material B supplied from the
フィードブロック100の下流端には、単層型Tダイ1300が接続されている。単層型Tダイ1300の形状としては、特に限定はなく、例えば、ストレートマニホールド形状、フィッシュテール形状、及びコートハンガー形状が挙げられる。中でも、膜厚のバラツキが低減された多層押出フィルムを製造する観点から、単層型Tダイ1300は、コートハンガー形状であることが好ましい。単層型Tダイ1300は、リップ部1301を備える。リップ部1301は、多層押出フィルムにダイラインが発生することを抑制する観点から、炭化タングステンなどの硬質材料で形成されていることが好ましく、更にクロムメッキなどの処理により表面が平滑であることが好ましい。
A single-layer T-
単層型Tダイ1300のリップ部1301から押し出された3層のフィルム状の流出物F1は、まずキャストロール1401、次いで冷却ロール1402、次いで冷却ロール1403により冷却されて、フィルムF2となる。フィルムF2は、テンションロール1404、テンションロール1405、テンションロール1406、駆動ロール1407a、1407bにより搬送され、巻き取りロール1408に巻き取られ、長尺のフィルムを巻き回したフィルムロールが製造される。
A three-layer film-like effluent F1 extruded from the
テンションロール1406と駆動ロール1407a、1407bとの間には、フィルムF2が有する層(コア層、第1スキン層、第2スキン層のうちの少なくとも一層)の厚みを、フィルムF2の幅方向に並ぶ複数箇所においてインラインで計測する計測部1500が設けられている。計測部1500で計測されたフィルムの層の厚み値は、配線1501を通じて温度制御部1600に送られる。計測部1500としては、例えば分光膜厚計を含む装置を用いうる。
Between the
温度制御部1600は、フィルムの層の厚み値に基づいて、ヒータ140a及びヒータ140bの温度を設定し、配線141a及び配線141bを通じて、ヒータ140a及びヒータ140bの温度を制御する。温度制御部1600としては、パーソナルコンピュータなどの、汎用装置を用いうる。
The
製造装置1000は、延伸装置(例、一軸延伸装装置、二軸延伸装置、斜め延伸装置など)、裁断装置などの装置を更に備えていてもよい。
The
製造装置1000は、フィードブロック100を備えることにより、多層押出フィルムの幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる。
By providing the
[3.多層押出成形品の製造方法]
本実施形態の多層押出成形品の製造方法は、前記一実施形態に係るフィードブロック100を用いて行われる。
本実施形態の製造方法は、下記工程(A)、工程(B)、及び工程(C)を含み、任意に、更に工程(D)及び工程(E)を含む。
[3. Method for manufacturing multilayer extruded product]
The method for producing a multi-layer extruded product according to this embodiment is performed using the
The manufacturing method of this embodiment includes the following steps (A), (B), and (C), and optionally further includes steps (D) and (E).
[3.1.工程(A)]
工程(A)では、溶融樹脂材料を、複数の押出機からフィードブロック100の複数の流路部へ供給する。より詳細には、溶融樹脂材料Aを、押出機からフィードブロック100の第1外側流路部110a及び第2外側流路部110bへ供給し、溶融樹脂材料Bを、押出機からフィードブロック100の内側流路部120へ供給する。
[3.1. Step (A)]
In step (A), a molten resin material is supplied from a plurality of extruders to a plurality of flow passages of the
[3.2.工程(B)]
工程(B)は、工程(A)の後に行われる。工程(B)では、溶融樹脂材料を、フィードブロック100に通し、複数の層を有する平坦な流出物とする。より詳細には、溶融樹脂材料A及び溶融樹脂材料Bをフィードブロック100に通し、樹脂材料Aからなる層、樹脂材料Bからなる層、及び樹脂材料Aからなる層をこの順で有する平坦な流出物とする。
[3.2. Step (B)]
Step (B) is performed after step (A). In step (B), the molten resin material is passed through
工程(B)は、フィードブロック100の拡幅部の幅方向に並ぶ複数の加熱箇所を、複数のヒータにより独立して加熱する工程(B1)を含む。より詳細には、工程(B1)では、第1外側拡幅部112aの幅方向に並ぶ複数の加熱箇所h1を、複数のヒータ140aにより独立して加熱し、第2外側拡幅部112bの幅方向に並ぶ複数の加熱箇所h2を、複数のヒータ140bにより独立して加熱する。
The step (B) includes a step (B1) of independently heating a plurality of heating points arranged in the width direction of the widened portion of the
工程(B)では、第1外側流路部110aを流れる第1溶融樹脂材料(本実施形態では、溶融樹脂材料A)の第1外側流路部110aの下流端113aにおける流速V1と、第2外側流路部110bを流れる第2溶融樹脂材料(本実施形態では、溶融樹脂材料A)の第2外側流路部110bの下流端113bにおける流速V2とが、0cm/sより大きく4cm/s以下であることが好ましい。流速V1は、より好ましくは3cm/s以下であり、更に好ましくは2cm/s以下であり、流速V2は、より好ましくは3cm/s以下であり、更に好ましくは2cm/s以下である。流速V1及び流速V2を、前記範囲内に収めることにより、効果的に多層押出フィルムの幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる。
In step (B), the flow velocity V1 of the first molten resin material (molten resin material A in this embodiment) flowing through the first outer
流速V1及びV2は、それぞれ実測してもよいし、それぞれ、フィードブロック100に供給される第1溶融樹脂材料(本実施形態では溶融樹脂材料A)の流量と下流端113aの断面積とから、及び第2溶融樹脂材料(本実施形態では溶融樹脂材料A)の流量と下流端113bの断面積とから、計算により算出してもよい。
流速V1及びV2は、フィードブロック100に供給される溶融樹脂材料Aの流量を調整することによって調整できる。
The flow velocities V1 and V2 may be measured respectively, or may be calculated from the flow rate of the first molten resin material (in this embodiment, molten resin material A) supplied to the
The flow velocities V1 and V2 can be adjusted by adjusting the flow rate of the molten resin material A supplied to the
流速V1と流速V2との平均流速Vave(cm/s)、及び、内側流路部120を流れる第3溶融樹脂材料(本実施形態では、溶融樹脂材料B)の内側流路部120の下流端123における流速Vin(cm/s)が、下記式(1)を満たすことが好ましい。平均流速Vave及び流速Vinが、下記式(1)を満たすことにより、膜厚の調整がより容易となり、効果的に多層押出フィルムの幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できる。
The average flow velocity V ave (cm/s) of the flow velocity V1 and the flow velocity V2, and the downstream of the inner
0.3<Vave/Vin<6.5 (1) 0.3<V ave /V in <6.5 (1)
Vave/Vinの値は、好ましくは0.3より大きく、より好ましくは0.4以上、更に好ましくは0.5以上であり、好ましくは6.5より小さく、より好ましくは6以下、更に好ましくは5以下である。 The value of V ave /V in is preferably greater than 0.3, more preferably 0.4 or greater, more preferably 0.5 or greater, preferably less than 6.5, more preferably 6 or less, and even It is preferably 5 or less.
ここで、流速Vinは、実測してもよいし、フィードブロック100に供給される第3溶融樹脂材料(本実施形態では溶融樹脂材料B)の流量と下流端123の断面積とから、計算により算出してもよい。
Here, the flow velocity V in may be measured or calculated from the flow rate of the third molten resin material (molten resin material B in this embodiment) supplied to the
[3.3.工程(C)]
工程(C)は、工程(B)の後に行われる。工程(C)では、フィードブロック100から流出した流出物を、単層型Tダイに供給し、単層型Tダイから押し出す。単層型Tダイとしては、前記製造装置1000が備える単層型Tダイ1300と同様のものを用いうる。
[3.3. Step (C)]
Step (C) is performed after step (B). In step (C), the effluent from the
[3.4.工程(D)]
工程(D)では、製造された多層押出成形品の少なくとも一つの層の厚みを、多層押出成形品の幅方向に並ぶ複数箇所において計測する。より詳細には、製造された多層押出フィルムの、樹脂材料Aからなる層(第1外側流路部110aに対応する第1スキン層及び第2外側流路部110bに対応する第2スキン層)の厚みを、多層押出フィルムの幅方向に並ぶ複数箇所において計測する。計測手段は特に限定されない。厚みは、分光膜厚計などの装置によりインラインで自動に測定してもよく、多層押出フィルムを切断し、断面を光学顕微鏡などで観察することなどにより測定してもよい。
[3.4. Step (D)]
In step (D), the thickness of at least one layer of the manufactured multilayer extruded product is measured at a plurality of locations aligned in the width direction of the multilayer extruded product. More specifically, the layer made of the resin material A (the first skin layer corresponding to the first outer
[3.5.工程(E)]
工程(E)は、工程(D)の後に行われる。工程(E)では、工程(D)で計測された少なくとも一つの層の厚みに基づき、工程(B1)における拡幅部の幅方向に並ぶ前記複数の加熱箇所の加熱条件を調整する。より詳細には、工程(D)で計測された、樹脂材料Aからなる層(第1外側流路部110aに対応する第1スキン層及び第2外側流路部110bに対応する第2スキン層)の厚みに基づき、工程(B1)における、第1外側拡幅部112aの幅方向に並ぶ複数の加熱箇所h1及び第2外側拡幅部112bの幅方向に並ぶ複数の加熱箇所h2の加熱条件を調整する。加熱箇所h1の加熱条件は、ヒータ140aの温度を制御することにより調整できる。加熱箇所h2の加熱条件は、ヒータ140bの温度を制御することにより調整できる。
[3.5. Step (E)]
Step (E) is performed after step (D). In step (E), based on the thickness of at least one layer measured in step (D), the heating conditions of the plurality of heating points arranged in the width direction of the widened portion in step (B1) are adjusted. More specifically, the layer made of the resin material A (the first skin layer corresponding to the first outer
工程(E)の後、工程(D)に戻り、工程(E)及び工程(D)が繰り返されてもよい。 After step (E), step (D) may be returned to and steps (E) and (D) repeated.
[3.6.任意の工程]
本実施形態の製造方法は、前記工程(A)~(D)以外に、任意の工程を備えていてもよい。任意の工程の例としては、多層押出フィルム(多層押出成形品)を、延伸(例、一軸延伸、二軸延伸、斜め延伸)する工程、及び多層押出フィルムを裁断する工程が挙げられる。
[3.6. optional process]
The production method of the present embodiment may include any steps other than the steps (A) to (D). Examples of optional steps include a step of stretching (eg, uniaxial stretching, biaxial stretching, oblique stretching) of the multilayer extruded film (multilayer extruded article) and a step of cutting the multilayer extruded film.
[4.多層押出成形品の好適な用途]
本発明のフィードブロックを用いて製造された多層押出成形品は、幅方向の厚みのバラツキが低減されているので、例えば、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルム、透明導電フィルムなどの光学フィルムの素材として好適に使用できる。
[4. Preferred Uses of Multilayer Extrusions]
Multilayer extruded products manufactured using the feedblock of the present invention have reduced variation in thickness in the width direction, and thus can be used, for example, as polarizing plate protective films, retardation films, brightness enhancement films, transparent conductive films, and the like. It can be suitably used as a material for optical films.
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples shown below, and can be arbitrarily modified without departing from the scope of the claims of the present invention and their equivalents.
以下の説明において、量を表す「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。 In the following description, "parts" representing amounts are by weight unless otherwise specified. In addition, unless otherwise specified, the operations described below were performed under normal temperature and pressure conditions.
[実施例1~実施例6]
(樹脂材料Aの準備)
樹脂材料Aとして、熱可塑性樹脂である、環状オレフィン重合体を含むシクロオレフィン樹脂(日本ゼオン社製「ゼオノア」、ガラス転移温度123℃)のペレットを用意した。
[Examples 1 to 6]
(Preparation of resin material A)
As the resin material A, pellets of a cycloolefin resin containing a cyclic olefin polymer (“Zeonor” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.,
(樹脂材料Bの準備)
添加剤として、紫外線吸収剤(ADEKA社製「LA-31RG」)を用意した。前記のシクロオレフィン樹脂90重量部及び紫外線吸収剤10部を二軸押出機にて溶融混練し、押出したストランドをペレタイザーで成形して、熱可塑性樹脂である、ペレット状の樹脂材料Bを得た。
(Preparation of resin material B)
As an additive, an ultraviolet absorber (“LA-31RG” manufactured by ADEKA) was prepared. 90 parts by weight of the cycloolefin resin and 10 parts of the ultraviolet absorber were melt-kneaded with a twin-screw extruder, and the extruded strand was molded with a pelletizer to obtain a pellet-shaped resin material B, which is a thermoplastic resin. .
(多層押出フィルムの製造)
多層押出フィルムとしての多層光学フィルムを、フィードブロック100を備える、図4に示す製造装置1000を用いて製造した。
第1の供給系1100により、溶融樹脂材料Aをフィードブロック100の第1外側流路部110a及び第2外側流路部110bに供給した。また第2の供給系1200により、溶融樹脂材料Bをフィードブロック100の内側流路部120に供給した。
ここで、溶融樹脂材料A及び溶融樹脂材料Bのフィードブロック100への供給量は、流速V1、流速V2、及び流速Vinが、表1に示す値となるように調整した。
また、第1外側流路部110aの近傍に配置された5つのヒータ140a及び第2外側流路部110bの近傍に配置された5つのヒータ140bの温度を、表1に示すとおりに調製した。ここで、5つのヒータ140aに対して、図1において手前にある順にa1からa5までの番号を付し、ヒータa1~a5としている。また、5つのヒータ140bに対して、図1において手前にある順にb1からb5までの番号を付し、ヒータb1~b5としている。
(Manufacturing of multilayer extruded film)
A multilayer optical film as a multilayer extruded film was manufactured using a
The
Here, the amounts of molten resin material A and molten resin material B supplied to the
In addition, the temperatures of the five
次いで、フィードブロック100から単層型Tダイ1300に、溶融樹脂材料A及び溶融樹脂材料Bの層を有する流出物を供給した。これにより、単層型Tダイ1300には、溶融樹脂材料Bの層と、溶融樹脂材料Bの層の両面上及び幅方向の両側に配された溶融樹脂材料Aの層が充填された。
An effluent having layers of molten resin material A and molten resin material B was then fed from the
次いで、単層型Tダイ1300のリップ部1301から、溶融樹脂材料Aと溶融樹脂材料Bとをフィルム状に押し出し、キャストロール1401、冷却ロール1402及び冷却ロール1403で冷却して、光学フィルムとしてのフィルムF2を得た。押出条件は、ダイリップの間隙を0.5mm、単層型Tダイの幅を1700mm、フィードブロック100に供給される溶融樹脂材料A及び溶融樹脂材料Bの温度をそれぞれ260℃、キャストロール1401の温度を100℃、冷却ロール1402及び冷却ロール1403の温度を90℃とした。
Next, from the
フィルムF2を、幅方向に切断し、切断面を光学顕微鏡(オリンパス社製「BX51」)により観察し、各層の界面を観察することにより第1スキン層と第2スキン層との総膜厚(スキン層総膜厚)を計測した。計測点は幅方向に100mm間隔とした。計測されたスキン層総膜厚の中で、最大の膜厚と最小の膜厚との差を、すべての計測点におけるスキン層総膜厚の平均で割り、100を乗ずることにより、膜厚バラツキ度(%)を求めた。膜厚バラツキ度(%)が小さいほど、溶融樹脂材料Aにより形成された、第1スキン層及び第2スキン層の幅方向における膜厚のバラツキが低減されている。結果を表1に示す。 The film F2 is cut in the width direction, the cut surface is observed with an optical microscope ("BX51" manufactured by Olympus), and the interface between each layer is observed to determine the total thickness of the first skin layer and the second skin layer ( skin layer total film thickness) was measured. The measurement points were spaced 100 mm apart in the width direction. Among the measured total skin layer thicknesses, the difference between the maximum thickness and the minimum thickness is divided by the average of the total thickness of the skin layer at all measurement points, and multiplied by 100 to obtain the thickness variation. degree (%) was obtained. The smaller the degree of film thickness variation (%), the smaller the film thickness variation in the width direction of the first skin layer and the second skin layer formed from the molten resin material A. Table 1 shows the results.
[比較例1]
特許第6094282号公報記載の合流装置のように、ベイン部材を備えるが、ヒータを流路部近傍に備えていないフィードブロックC1を準備した。フィードブロック100の代わりにフィードブロックC1を用いた以外は製造装置1000と同じ構成の製造装置を用いて、樹脂材料A及び樹脂材料Bから光学フィルムを製造した。製造に際しては、第1スキン層及び第2スキン層の幅方向における膜厚のバラツキがなるべく小さくなるように、フィードブロックC1のベイン部材を調整した。また、溶融樹脂材料Aが流れる2つの流路部の下流端における流速の平均Vaveと、溶融樹脂材料Bが流れる流路部の下流端における流速Vinを、表1に示すように調整した。
製造した光学フィルムについて、実施例同様にして膜厚バラツキ度(%)を求めた。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A feed block C1 provided with vane members but not provided with a heater in the vicinity of the flow path portion was prepared like the confluence device described in Japanese Patent No. 6094282 . An optical film was manufactured from the resin material A and the resin material B using a manufacturing apparatus having the same configuration as the
The film thickness variation (%) of the manufactured optical film was determined in the same manner as in the example. Table 1 shows the results.
[比較例2]
ヒータ140a及びヒータ140bを備えていない以外は、フィードブロック100と同様の構成を有するフィードブロックC2を準備した。フィードブロック100の代わりにフィードブロックC2を用いた以外は製造装置1000と同じ構成の製造装置を用いて、樹脂材料A及び樹脂材料Bから光学フィルムを製造した。製造に際しては、溶融樹脂材料Aが流れる2つの流路部の下流端における流速の平均Vaveと、溶融樹脂材料Bが流れる流路部の下流端における流速Vinを、表1に示すように調整した。
製造した光学フィルムについて、実施例同様にして膜厚バラツキ度(%)を求めた。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A feed block C2 having the same configuration as the
The film thickness variation (%) of the manufactured optical film was determined in the same manner as in the example. Table 1 shows the results.
[表の説明]
下記表において、各記号は下記の意味を表す。
V1:第1外側流路部の下流端における溶融樹脂材料Aの流速
V2:第2外側流路部の下流端における溶融樹脂材料Aの流速
Vave:流速V1と流速V2との平均流速
Vin:内側流路部の下流端における溶融樹脂材料Bの流速
[Description of table]
In the table below, each symbol represents the following meaning.
V1: Flow velocity of the molten resin material A at the downstream end of the first outer flow path section V2: Flow velocity of the molten resin material A at the downstream end of the second outer flow path section V ave : Average flow velocity V in of flow velocity V1 and flow velocity V2 : flow velocity of the molten resin material B at the downstream end of the inner flow path
以上の結果によれば、実施例1~6において製造された光学フィルムの幅方向における膜厚バラツキ度は、比較例2において製造された光学フィルムの幅方向における膜厚バラツキ度より小さく、フィードブロック100によれば、幅方向における膜厚のバラツキを低減できることが分かる。
According to the above results, the thickness variation in the width direction of the optical films produced in Examples 1 to 6 was smaller than the thickness variation in the width direction of the optical film produced in Comparative Example 2, and the
また、実施例1~6において製造された光学フィルムの幅方向における膜厚バラツキ度は、比較例1と同等以上であり、フィードブロック100によれば、ベイン部材を有する複雑な構造のフィードブロックC1と同等以上に、幅方向における膜厚のバラツキを低減できることが分かる。したがって、フィードブロック100によれば、簡便に幅方向における幅方向のバラツキを低減できることが分かる。
In addition, the film thickness variation in the width direction of the optical films produced in Examples 1 to 6 was equal to or greater than that of Comparative Example 1. According to the
以上の結果は、本発明のフィードブロックが、簡便に樹脂の種類を変更でき、多層押出成形品の幅方向における膜厚のバラツキを簡便に低減できることを示す。 The above results show that the feed block of the present invention can easily change the type of resin and easily reduce the variation in film thickness in the width direction of the multilayer extruded product.
100 :フィードブロック
101 :配管
102 :分岐部
110a :第1外側流路部
110b :第2外側流路部
111a :管状部
111b :管状部
112a :第1外側拡幅部
112b :第2外側拡幅部
113a :下流端
113b :下流端
120 :内側流路部
121 :管状部
122 :内側拡幅部
123 :下流端
130 :合流部
131 :開口部
140a :ヒータ(第1ヒータ)
140b :ヒータ(第2ヒータ)
141a :配線
141b :配線
1000 :製造装置
1100 :第1の供給系
1200 :第2の供給系
1300 :単層型Tダイ
1500 :計測部
1501 :配線
1600 :温度制御部
h1 :加熱箇所
h2 :加熱箇所
100: Feed block 101: Piping 102:
140b: heater (second heater)
141a:
Claims (8)
前記複数の流路を規定する複数の流路部と、
前記複数の流路部の下流端において前記複数の流路部と連結し、前記流路を合流させ一つの合流流路を構成する合流部と、
前記流路部の近傍に配置される複数のヒータと
を含み、
前記複数の流路部のそれぞれは、その下流において、上流よりも前記流路の幅が広い、前記合流部と接続される拡幅部を含み、
前記流路部として、第1外側流路部と、内側流路部と、第2外側流路部とを含み、
前記第1外側流路部は、その前記拡幅部として第1外側拡幅部を含み、
前記内側流路部は、その前記拡幅部として内側拡幅部を含み、
前記第2外側流路部は、その前記拡幅部として第2外側拡幅部を含み、
前記第1外側拡幅部及び前記第2外側拡幅部は、前記内側拡幅部よりも外側に配置され、
前記第1外側拡幅部の下流端に、前記第1外側拡幅部の幅方向に並ぶ複数の加熱箇所が規定され、
前記第2外側拡幅部の下流端に、前記第2外側拡幅部の幅方向に並ぶ複数の加熱箇所が規定され、
前記複数のヒータとして、前記第1外側拡幅部を加熱する複数の第1ヒータと、前記第2外側拡幅部を加熱する複数の第2ヒータとを含み、
前記複数の第1ヒータは、前記第1外側拡幅部の前記複数の加熱箇所のそれぞれに配置され、
前記複数の第2ヒータは、前記第2外側拡幅部の前記複数の加熱箇所のそれぞれに配置されている、
フィードブロック。 A feed block for merging a plurality of flow paths of molten resin material and causing the molten resin material to flow out as a flat effluent having a plurality of layers,
a plurality of flow path portions defining the plurality of flow paths;
a confluence section that connects the plurality of flow path sections at the downstream ends of the plurality of flow path sections and merges the flow paths to form one merged flow path;
and a plurality of heaters arranged in the vicinity of the flow path,
each of the plurality of flow path sections includes a widened section connected to the confluence section downstream of the plurality of flow path sections, wherein the width of the flow path is wider than that of the upstream flow path;
The flow path section includes a first outer flow path section, an inner flow path section, and a second outer flow path section,
The first outer flow path portion includes a first outer widened portion as the widened portion thereof,
The inner flow path portion includes an inner widened portion as the widened portion thereof,
the second outer passage portion includes a second outer widened portion as the widened portion thereof,
The first outer widened portion and the second outer widened portion are arranged outside the inner widened portion,
A plurality of heating points arranged in the width direction of the first outer widened portion are defined at the downstream end of the first outer widened portion,
A plurality of heating spots arranged in the width direction of the second outer widened portion are defined at the downstream end of the second outer widened portion,
The plurality of heaters include a plurality of first heaters for heating the first outer widened portion and a plurality of second heaters for heating the second outer widened portion,
The plurality of first heaters are arranged at each of the plurality of heating locations of the first outer widened portion,
The plurality of second heaters are arranged at each of the plurality of heating locations of the second outer widened portion,
feed block.
請求項1に記載のフィードブロック。 Three or more of the plurality of heating points are defined in each of the first outer widened portion and the second outer widened portion,
The feedblock of Claim 1.
溶融樹脂材料を、複数の押出機から請求項1又は2に記載のフィードブロックの、前記複数の流路部へ供給する工程(A)、
前記溶融樹脂材料を前記フィードブロックに通し、複数の層を有する平坦な流出物とする工程(B)、
前記流出物を単層型Tダイに供給し、前記単層型Tダイから押し出す工程(C)を含み、
前記工程(B)は、
前記拡幅部の幅方向に並ぶ前記複数の加熱箇所を、前記複数のヒータにより独立して加熱する工程(B1)を含む、多層押出成形品の製造方法。 A method of manufacturing a multilayer extrudate, comprising:
A step (A) of supplying a molten resin material from a plurality of extruders to the plurality of flow path portions of the feed block according to claim 1 or 2;
(B) passing the molten resin material through the feedblock into a flat effluent having multiple layers;
(C) supplying the effluent to a single-layer T-die and extruding from the single-layer T-die;
The step (B) is
A method for manufacturing a multi-layer extruded product, comprising the step (B1) of independently heating the plurality of heating portions arranged in the width direction of the widened portion by the plurality of heaters.
前記工程(D)で計測された少なくとも一つの層の厚みに基づき、前記工程(B1)における前記拡幅部の幅方向に並ぶ前記複数の加熱箇所の加熱条件を調整する工程(E)とを更に含む、
請求項3に記載の多層押出成形品の製造方法。 A step (D) of measuring the thickness of at least one layer of the manufactured multilayer extruded product at a plurality of locations aligned in the width direction of the multilayer extruded product;
a step (E) of adjusting the heating conditions of the plurality of heating points arranged in the width direction of the widened portion in the step (B1) based on the thickness of at least one layer measured in the step (D); include,
4. A method for producing a multilayer extrudate according to claim 3.
前記工程(A)では、前記溶融樹脂材料を、前記複数の押出機から請求項1又は2に記載のフィードブロックの、前記第1外側流路部と、前記内側流路部と、前記第2外側流路部とへ供給し、
前記工程(B)では、前記第1外側拡幅部及び前記第2外側拡幅部における、幅方向に並ぶ前記複数の加熱箇所を独立して加熱する、
請求項3又は4に記載の多層押出成形品の製造方法。 A method of making a three-layer extrudate, comprising:
In the step (A), the molten resin material is extruded from the plurality of extruders into the first outer channel portion, the inner channel portion, and the second supply to the outer flow path and
In the step (B), the plurality of heating portions arranged in the width direction of the first outer widened portion and the second outer widened portion are heated independently.
5. A method for producing a multilayer extrudate according to claim 3 or 4.
0.3<Vave/Vin<6.5 (1) The flow velocity V1 at the downstream end of the first outer channel portion of the first molten resin material flowing through the first outer channel portion and the second outer channel portion of the second molten resin material flowing through the second outer channel portion average flow velocity V ave (cm/s) with the flow velocity V2 at the downstream end of the part, and the flow velocity V in (cm/s) at the downstream end of the inner flow path part of the third molten resin material flowing through the inner flow path part ) satisfies the following formula (1).
0.3<V ave /V in <6.5 (1)
前記フィードブロックの下流端に接続される単層型Tダイと、
前記単層型Tダイから押し出される多層押出成形品の少なくとも一つの層の厚みを、前記多層押出成形品の幅方向に並ぶ複数箇所において計測する計測部と、
前記計測部が計測した、前記少なくとも一つの層の厚みに基づいて、前記フィードブロックの前記複数のヒータの温度を制御する温度制御部とを含む、多層押出成形品の製造装置。 a feedblock according to claim 1 or 2;
a single-layer T-die connected to the downstream end of the feedblock;
a measuring unit that measures the thickness of at least one layer of the multilayer extruded product extruded from the single-layer T-die at a plurality of locations aligned in the width direction of the multilayer extruded product;
a temperature control unit that controls the temperature of the plurality of heaters of the feedblock based on the thickness of the at least one layer measured by the measurement unit.
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