JPH0116652B2 - - Google Patents

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JPH0116652B2
JPH0116652B2 JP59176502A JP17650284A JPH0116652B2 JP H0116652 B2 JPH0116652 B2 JP H0116652B2 JP 59176502 A JP59176502 A JP 59176502A JP 17650284 A JP17650284 A JP 17650284A JP H0116652 B2 JPH0116652 B2 JP H0116652B2
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flow
channel
melt
pressure
substantially equal
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Kurooren Piitaa
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Publication of JPH0116652B2 publication Critical patent/JPH0116652B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/305Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets
    • B29C48/307Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets specially adapted for bringing together components, e.g. melts within the die
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は熱可塑性材料の共押出しにおける熱可
塑性材料の溶融層状化に関するものである。更に
詳細には本発明はたるみ作用を克服し、種々の熱
可塑性材料の層状溶融流れの間の流れの不安定性
を克服することに関するものである。
(従来の技術) 熱可塑性材料の共押出しにおいて押出される熱
可塑性層にたるみ作用が存在することが長年解決
しようとしていた問題点である。第1図には熱可
塑性材料の二層の層状物が表わしてあり、そこで
たるみ作用は両方の層に存在するものとして図示
してある。多層共押出しにおける熱可塑性材料の
層状溶融流れの間の流れの不安定性も注目された
難点である。シユレンク氏等のポリマー・エンジ
ニアリングと科学、巻18、620−623頁(1978年)
及びハン氏のポリマー・エンジニアリングと科
学、巻18、180−186頁(1978年)は流れの安定性
について行なわれた調査研究の例示的なものであ
る。本発明はマルチマニホルド押出し金型におけ
るこれらの諸問題を克服することに関するもので
ある。
メリード氏の米国特許第3887857号で例示して
ある如く、マルチ溶融室押出し金型は公知であ
る。この形式の金型は2個の金型半体を有し当該
半体の間に中央分割体が延在し、各金型半体には
狭まい横断面積を有する連通チヤンネルにより接
続された上流側と下流側の溶融室又はマニホルド
室が備えてある。溶融流れは下流側のマニホルド
室から狭まい横断面積を有する第2チヤンネルを
通つて流れ、次にその溶融流れと共に収束して溶
融層を形成する。
シヤイブリング氏の米国特許第3694119号で図
解してある如く、排出スロツトに終端している2
個の流路を分離する中央舌部を有する押出しノズ
ルについても公知である。押出しノズルの特別の
実施態様においては溶融熱可塑性材料に対する供
給チヤンネルとこれらのチヤンネルに接続された
長手方向スリツトの双方若しくは一方がその横断
面がチヤンネルとスリツトの双方若しくは一方の
中心に向かつて削減されるような構造になつてお
り、更に、これが押出し機から出されている材料
の圧力に貢献する度合を改善し、そのため極めて
均一な層が作り出されると説明している。ノズル
の一実施態様においては、狭まい流路チヤンネル
により結合された一対の分配チヤンネルを通つて
溶融熱可塑性流れが貫流する。
ヘリントン氏の米国特許第4344907号で例示さ
れている如く、樹脂が金型を通過する際樹脂の圧
力降下を高めるため低粘度の樹脂の流路に流れ制
限部を有する同軸管状押出し金型が公知である。
部分的に流れ制限部を形成する型を有する分割体
はこの金型の2個の流路を分割する。
本出願人の米国特許第4152387号及び同第
4197069号の図3に図解してある如く、金型の流
れチヤンネルの任意の2個の間に設けられた調節
自在型分割体を有するマルチマニホルド共押出し
金型も公知である。各流れチヤンネルには背圧空
洞、当該背圧空洞と流れチヤンネルの収束点の間
に位置付けられた流れ制限チヤンネルが含まれて
いる。この共押出し金型は収束する溶融熱可塑性
流れが実質的に同じ速度で収束するよう流れ制限
チヤンネルの幅を調節し、更にその上、調節自在
分割体の操作によつて個々の層の厚みを無限に可
変の状態で調節する。その結果、この金型は収束
点に層状の流れを発生し、形成された層内の個々
の層の厚みを無限に変えることが出来る。然し乍
ら、このマルチマニホルド共押出し金型の欠点は
当該金型により発生されたラミネートの層がたる
み作用を呈する点にある。その上溶融流れの収束
が実質的に同じ速度で行なわれ、その結果として
シユレンク氏とハン氏の論文に述べられた形式の
流れの不安定性に向かう傾向が少なくなるが、こ
の形式の流れの不安定性は言う迄もなく層状溶融
流れの間に見られるものである。従つて、米国特
許第4152387号及び同第4197069号の図3の先行技
術の金型で提供される技術における諸利点を保持
する他にたるみ作用を最少にするか又は無くすマ
ルチマニホルド押出し金型に対する必要が存在し
ている。こうした改良された金型が単に金型の構
成要素の除去及び特定の樹脂粘度に合せて正確に
作成された相互交換可能な構成要素と置換するこ
とにより変動する粘度の樹脂に対したるみ作用を
克服することが出来れば当該金型は特に注目すべ
きこととなろう。その他、層状溶融流れの間の流
れの不安定性を付加的に削減し又は克服するマル
チマニホルド押出し金型に対する必要が存在して
いる。こういつた金型で熱可塑性材料の溶融層状
化に対する改良された方法が可能となろう。
(発明が解決しようとする問題点) 従つて本発明の目的は、収束点に層状流れを発
生することに加えてたるみ作用を最低にするか又
は無くし、形成された層内における個々の層の厚
みの無限の変動を可能にするような共押出し寸法
及びそのためのマルチマニホルド金型を提供する
ことにある。
本発明の別の目的は、金型の構成要素を単に除
去し且つ特定の樹脂粘度に合せて正確に構成され
た相互交換可能な構成要素と当該構成要素を置換
することによつて粘度の変化する樹脂に関するた
るみ作用を克服出来る形式のマルチマニホルド金
型を提供することにある。
更に他の目的は、層状溶融流れの間の流れの不
安定性を更に削減するか又は克服する形式の金型
を提供することにある。
付加的な目的は、たるみ作用が最低にされるか
又は無くされ、層状溶融流れの間の流れの不安定
性を任意に更に削減又は克服する熱可塑性材料の
溶融層状化の改良された方法を提供することにあ
る。
(問題を解決するための手段) 前掲の諸目的及び本明細書で具体化され且つ広
範囲に説明される本発明のねらいを達成するため
たるみ作用を最低にするか又は無くす他、付加的
に収束点において層状の流れを発生し、形成され
た層内における個々の層の厚みの無限の変動を可
能にするマルチマニホルド押出し金型が提供され
る。この押出し金型には金型を横断し最終的に金
型内の収束点にて収束する複数個の流れチヤンネ
ルが含まれ、更に、流れチヤンネルの2個の間に
配設された調節可能な分路体又は調節ばねも含ま
れている。各分路体はヘツド部分と尖点部分を有
し、各分路体には尖点部分が貫通移動する横方向
領域を制御し且つ定めるようヘツド部分の軸線の
周わりにてヘツド部分を回転させるのに使用され
る調節装置が各ヘツド部分にて備えてある。
各流れチヤンネルには分路体から上流側に位置
付けられたマニホルド室が含まれ、更に、降下す
る下流方向の順序にて圧力補償制限チヤンネル
と、膨張室と、テーパー付き流れ制限チヤンネル
が含まれている。マニホルド室にはマニホルド室
から流出する溶融熱可塑性流れが当該室の両側部
におけるよりも側部対側部の中間点における比較
的高い圧力になる充分な大きさの長手方向の寸法
が備えてある。圧力補償制限チヤンネルが逆の抵
抗を流れに対して提供して、圧力補償制限チヤン
ネルを貫流する前に中間点において比較的高い圧
力にて流れている溶融流れを実質的に等しい圧力
にて側部から側部へこのチヤンネルから流出させ
るよう当該チヤンネルの中央から各端部へ横断面
積が増加するようになつている。圧力補償制限チ
ヤンネルは部分的には分路体のヘツド部分で形成
されテーパーの付けられた流れ制限チヤンネルは
分路体のヘツド部分にある調節装置を操作するこ
とにより分路体の尖点部分により正確に定められ
る横断面寸法を有している。
膨張室の横断面積は圧力補償制限チヤンネルの
横断面部分より広くなつている。その他、当該室
はテーパーの付けられた流れ制限チヤンネルより
広い横断面積になつている。膨張室とテーパーの
付けられた流れ制限チヤンネルは各々溶融流れを
側部から側部へ実質的に等しい圧力に維持する長
手方向の寸法を有している。
溶融流れは実質的に等しい圧力にて側部から側
部へテーパー付きの流れ制限チヤンネルから流出
し、側部から側部へ実質的に等しい圧力にて流れ
ている少なくとも一方の別の溶融流れと共に収束
する。両方の流れの収束は実質的に等しい速度に
なつている。
熱可塑性材料の溶融層状化におけるたるみ作用
を最低にするか又は無くす方法も本発明によつて
提供される。この方法には流れの両側部における
より側部対側部の中間点に比較的高い圧力にて流
れている溶融熱可塑性の流れに流れに対し逆の抵
抗を与え、かくして溶融材料の流れが側部から側
部へ実質的に等しい圧力にて流れるようにし、前
記実質的に等しい圧力を維持している間に溶融流
れの横断面の厚さを膨張させ、実質的に等しい圧
力を維持し続けている間に膨張流れの横断面の厚
みを所望の横断面の寸法に薄くし、薄くされた溶
融流れを側部から側部へ実質的に等しい圧力で流
れている少なくとも一方の別の薄くされた溶融流
れと共に収束させ、溶融ラミネートが押出し金型
から流出する迄溶融ラミネートの各流れを側部か
ら側部へ実質的に等しい圧力に維持する段階が含
まれている。
(実施例) 図面及び以下に続く本発明の詳細な説明におい
て本出願人は単に本発明の実施にあたり本出願人
が意図している最良のモードを単に例示すること
により本発明の好適実施態様についてのみ図示
し、本質的にはその部分のみの説明をしてある。
理解される如く、本発明は他の異なる実施態様も
実施可能であり、その多数の詳細な内容は全て本
発明から逸脱せずに各種の面において改変可能で
ある。従つて図面及び詳細な説明は性質上例示的
なものと解釈すべきであり制限的に解釈すべきで
はない。
ここで本発明の明細書の一部分を成し本発明に
よるマルチマニホルド押出し金型の好適実施態様
を表わしている添附図面を参照する。
本発明は類似している又は類似していない流れ
の諸特性を有する熱可塑性材料からラミネートを
形成するのに有用である。熱可塑性材料の例示的
なものとしては、限定される訳ではないが、低密
度及び高密度のポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリビ
ニルアセテート、ポリアクリロ・ニトリル及びそ
の共重合体が含まれる。
第2図及び第3図を参照すると、本発明による
好適なマルチマニホルド押出し金型10が図解し
てある。マルチマニホルド押出し金型10は流れ
チヤンネル12,14及び16を通る3つの熱可
塑性流れの通路並びに3層の溶融ラミネートを形
成すべく収束点18にこれらの流れの収束状態を
提供する。本発明による金型は例えば2層、5層
又は7層のラミネートを形成する目的に使用可能
であり、又は、これより多い層のラミネートを形
成する目的にも使用可能であることが理解されよ
う。
溶融ラミネートはテーパーが付けてあることが
有利であるプリランド・チヤンネル20、典型的
には横断面で見た場合に平行な壁を有しているラ
ンド・チヤンネル22から成る出口チヤンネルを
通る。溶融ラミネートはマルチマニホルド押出し
金型10の出口チヤンネルの開口部24から流出
する。
流れチヤンネル12及び14の間には調節自在
の分路体又は調節ばね26が位置付けられ、流れ
チヤンネル14及び16の間には調節自在の分路
体又は調節ばね28が位置付けてある。分路体2
6及び28は図示の如くヘツド部分30及び32
並びに尖点部分34及び36を有している。各ヘ
ツド部分には38及び40で示される如く調節装
置が備えられ、当該調節装置はマルチマニホルド
押出し金型10の外側から接近可能であり、矢印
42及び44の方向のいずれか一方の方向に移動
可能である。調節装置を操作することにより各ヘ
ツド部分はその軸線の周わりに回転されて尖点部
分の移動する横方向領域の制御と形成を行なう。
各流れチヤンネルには46,48及び50で示
されるマニホルド室と、52,54及び56で示
される圧力補償制限チヤンネルと、58,60及
び62で表わされた膨張室と、64,66及び6
8の番号が付けられた流れ制限チヤンネルが含ま
れている。
簡略化のため以下の説明はこれらの流れチヤン
ネルの1つのチヤンネルの諸特徴について行なわ
れるが、マルチマニホルド押出し金型10の残り
の2つの流れチヤンネルにも適用されることが理
解されよう。マニホルド室又はマニホルド46は
分路体26から上流側に位置付けられ、これはコ
ート・ハンガー型マニホルドで即ちその中央から
各端部に向かつて減少する横断面積を有してい
る。マニホルド室46のその特性は第3図に示さ
れたマニホルド室46の横断面積をマニホルド室
36の端部70を示す第2図のマニホルド室46
の横断面積と比較することにより明らかにされ
る。マニホルド室は例えば、個々の熱可塑性材料
の要点に応じてその横断面を一定又は可変の状態
にすることが出来る。端部から端部迄一定の横断
面を有するマニホルドはキー・ホール型マニホル
ドとして公知である。熱可塑性材料の残留時間は
コートハンガー型マニホルドよりキー・ホール型
マニホルドの方が長い。従つて、後者の形式は例
えば例示の目的上熱感度のため残留時間が出来る
だけ短かいことが有利であるような場合に好まれ
る。又コート・ハンガー型は新しい熱可塑性材料
が貫流する際以前使用された熱可塑性材料がこの
マニホルドから一段と迅速に除去される点でキ
ー・ホール型より優れていると言える。
マニホルド内では溶融流れの横方向の流れが発
生し、その結果当該流れはマニホルドの全体の長
さに亘り長手方向に分配される。マルチマニホル
ド押出し金型10のマニホルドの長手方向の寸法
は相当の大きさ即ち典型的には約25ないし150cm
(10ないし60in)以上であり、その結果マニホル
ドから流出する流れはその両側部におけるよりも
側部から側部への中間点において比較的高い圧力
になる作用がある。
マニホルドの横断面積から見たその寸法は要求
される熱可塑性材料の流出量により決定される。
従つて、第3図を参照すると、マニホルド室48
を通る材料の高い流出量がマルチマニホルド押出
し金型内で望ましいことからマニホルド室46の
横断面積はマニホルド室48より小さくなつてい
ることが理解出来る。
圧力補償制限チヤンネル52はマニホルド室4
6の下流側に位置付けられ、分路体26のヘツド
部分30の長手方向壁72とマルチマニホルド押
出し金型10の内壁74により形成される。圧力
補償制限チヤンネル52は特にその中心部76か
らチヤンネルの各端部迄横断面積を増加させてい
る点が特徴であり、端部78は第2図に示してあ
る。チヤンネルのこの特徴については更に圧力補
償制限チヤンネル54の場合をとつて第4図に図
解してあるが、当該図で使用されている矢印は圧
力補償制限チヤンネル54の中心部における幅を
表わしている。その上、第4図から更に理解出来
る如く、圧力補償制限チヤンネルの寸法は比較的
高い又は低い粘度の樹脂(第4図の点線は低い粘
度の樹脂に関する寸法を表わしている)をチヤン
ネルに通すべきか否かに応じて変動する。圧力補
償制限チヤンネル62の可変横断面積はその両側
部におけるよりも側部対側部の中間点における比
較的高い圧力にてマニホルド室46から流出した
熱可塑性の流れに対し逆の抵抗を与える。圧力補
償制限チヤンネル52に対し使用すべき正確な横
断面寸法は側部から側部へ実質的に等圧で溶融流
れを圧力補償制限チヤンネル52から流出させる
よう当該チヤンネルを通る特定の樹脂の粘度に関
して選択される。従つて、このチヤンネルは流れ
を側部から側部へ実質的に等圧下で流すような様
式で流れに対する逆の抵抗を溶融流れに与える。
本出願人はこれが金型内のたるみ作用を最低にす
るか又は無くすのに必要とされる点であると信じ
ている。
第5図及び第6図を参照すると、横断面で見た
場合の圧力補償制限チヤンネル52は下流側の流
れ制限チヤンネル64が最低(第6図)又は最高
(第5図)の流れ制限状態にあるか否かとは無関
係に、流れ方向にてテーパーが付けられ、又、圧
力補償制限チヤンネル52は流れ制限チヤンネル
64が最大流れ制限状態にある際比較的大きい流
れ制限を提供することが理解されよう。代替的に
圧力補償制限チヤンネル52は横断面で見た場合
流れ制限チヤンネル64が最大流れ制限状態にあ
る時、平行にすることが可能である。長手方向と
横断面の両観点から必要とされる構成は長手方向
壁72により圧力補償制限チヤンネル52に対し
て提供され、分路体26は典型的にはこの壁を形
成するよう機械加工してある。
圧力補償制限チヤンネルは実質的に側部から側
部へ等しくなつている圧力で現在流れている溶融
熱可塑性の流れを膨張室58に供給する。この膨
張室は圧力補償制限チヤンネル62の横断面積よ
り広い横断面積を有している。実際、端部から端
部迄実質的に一定の横断面積になつていることが
有利である膨張室58は第2図及び第3図に図解
してある如く、典型的には圧力補償制限チヤンネ
ル62より横断面積が相当広くなつていよう。従
つて、膨張室58により提供される重要な機能は
例えば流れが引続き所望の横断面厚みに対し流れ
制限チヤンネル64により調節出来るよう、流れ
る溶融流れの厚さを拡張させる機能にある。
膨張室58は分路体26の中間部分の長手方向
壁72とマルチマニホルド押出し金型10の内壁
74によつて形成される。膨張室の本質的な特徴
は溶融流れを側部から側部へ実質的に等しい圧力
に維持する長手方向の寸法を有している点であ
る。従つて、膨張室58は特徴としてマニホルド
室46と同じ長手方向寸法を有することになる。
然し乍ら、圧力補償制限チヤンネル62により与
えられる実質的に等しい流れの圧力が溶融流れの
膨張室58を通じての流れ時に不本意に乱されな
いと仮定すれば長手方向の寸法における変動を最
少にすることも出来る。
膨張室58に関する前述の説明から当該膨張室
は流れる流れの厚さを大きくする一方、その流れ
を実質的に等しい流れ圧力に維持するよう機能す
ることが理解出来る。その上、第2図及び第3図
から膨張室58の上方部分が流れの厚さを大きく
するような構成にされる一方、横断面で見た場合
の当該膨張室の下方部分にテーパーが流れ制限チ
ヤンネル64の方向に付けられ、それと共に溶融
流れに対するチヤンネルを収束点18に向けて流
すよう合流することが理解されよう。
流れ制限チヤンネル64も収束点18の方向で
横断面で表わした場合テーパーが付けてある。こ
のチヤンネルは横断面が膨張室58より小さくな
つており、そのため膨張された溶融流れの横断面
厚さを薄くする作用がある。端部から端部へ実質
的に一定の横断面積になつているのが有利である
流れ制限チヤンネル64は分路体26の尖点部分
34の長手方向壁72とマルチマニホルド押出し
金型10の内壁74により形成される。流れ制限
チヤンネル64の横断面寸法はその軸線の周わり
で分路体26のヘツド部分30の正確な回転によ
り遠隔的に調整される。更に詳細に述べると、流
れ制限チヤンネル64の幅はマルチマニホルド押
出し金型10の外部の位置から調節装置38の操
作により分路体のヘツド部分を回転させることに
より正確に設定される。流れ制限チヤンネル64
の別の本質的な特徴は溶融流れを実質的に等しい
流れ圧力に維持する長手方向寸法を有している点
にある。従つて、このチヤンネルは典型的には実
質的にマニホルド室36と同じ長手方向寸法を有
することになる。又、溶融流れの実質的に等しい
流れの圧力がこのチヤンネルを通過する際不本意
に乱されないと仮定すれば長手方向の寸法の変動
は僅かであると思われる。
流れ制限チヤンネル64の前掲の説明から溶融
流れは側部から側部へ実質的に等しい流れ圧力に
てこのチヤンネルから流出することが理解されよ
う。その上、流れ制限チヤンネル64は膨張され
た溶融流れを所望の横断面積に薄くする一方、そ
の流れを実質的に等しい流れ圧力に維持するよう
機能することも理解されよう。
膨張室58から壁側にある流れ制限チヤンネル
64の位置の結果、膨張室58によつて行なわれ
る別の機能は背圧空洞の機能である。同様にして
圧力補償制限チヤンネル52の位置によつてマニ
ホルド室46は背圧空洞として機能する。
而して、作動にあたつては、溶融熱可塑性流れ
が流れチヤンネル12内に入り、マニホルド室4
6を通過し当該マニホルド室内で当該流れは長手
方向に広げられ、当該室からその両側部における
よりも側部対側部の中間点における比較的高い圧
力で流出する。溶融流れは次に圧力補償制限チヤ
ンネル52を通り、当該チヤンネルはこの流れに
対する逆の抵抗を与え、その結果その流れは圧力
補償制限チヤンネル52を離れて実質的に側部か
ら側部の等しい圧力にて流れる。この流れは次に
膨張室58を通過し、当該室でその流れの横断面
の厚みが膨張され、一方、実質的に等しい流れ圧
力が維持される。その膨張された流れは引続き流
れ制限チヤンネル64を通過し、当該チヤンネル
においては横断面の厚みは所望の横断面寸法に薄
くしてある。次に、その薄くされた溶融流れは別
の2つの溶融流れと共に収束点18にて収束さ
れ、当該2つの各流れも側部から側部へ実質的に
等しい圧力にて流れている。収束点においてその
溶融流れは実質的に等しい速度を有している。そ
の結果生ずる溶融層がプリランド・チヤンネル2
0を通過し次にランド・チヤンネル22を通り、
最終的にはマルチマニホルド押出し金型10の開
口部24から流出する。
樹脂の溶融層状化におけるたるみ作用を最低に
するか又は無くす本出願人の方法においては本質
的な段階は以下の通り行なわれる。両側部におけ
るよりも側部対側部の中間点における比較的高い
圧力にて流れている溶融熱可塑性流れは流れに対
する逆の抵抗を受け、かくして溶融流れは側部か
ら側部へ実質的に等しい圧力で流される。次に、
この流れの厚さが膨張され、一方、実質的に等し
い流れの圧力が維持される。この流れの圧力が維
持し続けられている状態で膨張された流れの横断
面厚さが所望の横断面寸法に薄くされる。この薄
くされた溶融流れは溶融層状化を行なうため側部
から側部へ実質的に等しい圧力で流れている少な
くとも他方の1つの薄くされた溶融流れと共に収
束される。溶融層状物内の各流れの実質的に等し
い流れ圧力が次に溶融層状物の流れ停止が起こる
迄維持される。本発明によるマルチマニホルド金
型においては、この最後の段階は出口チヤンネル
に溶融層状物の各層を実質的に等しい流れ圧力に
維持する長手方向寸法を提供することにより達成
される。典型的には、出口チヤンネルはマニホル
ド室の任意の室と同じ長手方向寸法を有し、この
点が特徴的には同じ長手方向寸法を有することに
なろう。先に説明した如く、出口チヤンネルはプ
リランド・チヤンネルとランド・チヤンネルで構
成されている。プリランド・チヤンネルは横断面
で見た場合、テーパーが付けられていることが有
利であり、本出願人はこのテーパーが樹脂の層状
溶融流れの間の流れの不安定性を最低にするのに
必要であると信じている。
本発明の前掲の説明においては本発明の好適実
施態様のみを示し且つ実質的に説明してあるが、
先に述べた如く本発明は本明細書で述べた発明の
概念の範囲内で諸種の改変又は変更をなし得るこ
とを理解すべきである。例示の目的上、多数の変
更又は改変について簡単に設明してある。
(効果) 上述せる如く、本発明の熱可塑性材料の共押出
し方法及びそのためのマルチマニホルド押出し金
型を発明するにあたり本出願人が遭遇した難点は
たるみ作用を無くすか又は最小にする一方、同時
に本出願人の米国特許第4152387号及び同第
4197069号の図3のマルチマニホルド金型の全て
の利点を保持することにあつた。本発明は収束点
にて収束する溶融流れの速度を実質的に等しくす
ることが出来、調節自在の分路体の容易な操作に
よつて個々の層の厚みを不定に可変的に調節し、
かくして収束点に層状流れを発生させ、形成され
たラミネート内の個々の層の厚みを不定に可変状
態に出来ることが有利である。付随的に本発明で
はたるみ作用が最低にされ又は無くされる。
その上、本発明は層状溶融流れの間における流
れの不安定性を少なくするか又は克服することが
出来る。この利点は収束点を開口部に出来るだけ
近接して位置付け即ち出口チヤンネルを出来るだ
け短かく例えば約3.75cm(1.5in)にすることによ
り達成される。その他、出口チヤンネルは例示の
目的上、約10ないし25cm(4ないし6in)にする
ことが出来る。
本出願の金型の別の利点は各分路体が除去可能
であり、チヤンネルに移動される溶融樹脂の速度
に正確に適合する構成を有する圧力補償制限チヤ
ンネルをマルチマニホルド押出し金型に提供する
目的で相互交換可能な分路体と置換可能である点
である。これは必要とされる構成の圧力補償制限
チヤンネルを有する完全に異なつた金型を別の方
法で提供する必要性を無くす。この利点で時間と
費用の両面でコストが廉価になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、各層内のたるみ作用の存在を示す上
方層Aの一部分を除去してある2つの層のラミネ
ートの部分的な個所の平面図。第2図は、本発明
による好適な3層マルチマニホルド押出し金型の
端部板を除去した状態を示す図、第3図は、第2
図の金型の中央個所における横断面図で、第2図
に示された個々の横断面的に相対している各圧力
補償制限チヤンネルの削減された横断面積を示
す。第4図は4−4線の方向から見た第3図の金
型の圧力補償制限チヤンネルの拡大部分図で、こ
の図は高粘度又は低粘度の熱可塑性材料がこの制
限チヤンネルを通過するか否かに応じて当該チヤ
ンネルの寸法上の相違点を示している。第5図及
び第6図は、第3図の金型の圧力補償制限チヤン
ネルと、膨張室及びテーパー付き流れ制限チヤン
ネルの拡大部分図で、テーパー付き流れ制限チヤ
ンネルが最大又は最低流れ制限状態にあるか否か
には無関係に圧力補償制限チヤンネルにテーパー
が付けてあることを示す。10:マルチマニホル
ド押出し金型、12,14,16:流れチヤンネ
ル、26,28:分路体、30,32:ヘツド部
分、38,40:調節装置、46,48,50:
マニホルド室、52,54,56:圧力補償制限
チヤンネル、58,60,62:膨張室、64,
66,68:流れ制限チヤンネル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 熱可塑性材料の共押出しにおいて、熱可塑性
    材料の溶融層状化におけるたるみ作用を最低にす
    るか又はなくす方法であつて、前記方法が、 (a) 流れの両側部におけるより側部対側部の中間
    点に比較的高い圧力にて流れている溶融熱可塑
    性の流れに流れに対し逆の抵抗を与え、かくし
    て溶融材料の流れが側部から側部へ実質的に等
    しい圧力にて流れるようにする段階と、 (b) 前記実質的に等しい圧力を維持している間に
    溶融流れの横断面の厚さを膨張させる段階と、 (c) 前記実質的に等しい圧力を維持し続けている
    間に膨張流れの横断面の厚みを所望の横断面の
    寸法に薄くする段階と、 (d) 薄くされた溶融流れを側部から側部へ実質的
    に等しい圧力で流れている少なくとも一方の別
    の薄くされた溶融流れと共に収束させる段階
    と、 (e) 前記溶融層が押出し金型から出る迄その発生
    した溶融層の各流れに対し前記実質的に等しい
    流れ圧力を維持する段階から成る方法。 2 3つの溶融流れが収束されて三層の溶融層を
    形成する特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 2個又は5個の流れが収束されて二層又は五
    層の溶融層を形成する特許請求の範囲第1項に記
    載の方法。 4 熱可塑性材料の共押出しにおいて熱可塑性材
    料の溶融層状化におけるたるみ作用を少なくする
    か又は無くすことに加えて溶融層の層状溶融流れ
    の間における流れの不安定性を更に削減するか又
    は克服する方法であつて、前記方法が、 (a) 流れの両側部におけるより側部対側部の中間
    点に比較的高い圧力にて流れている溶融熱可塑
    性の流れに流れに対し逆の抵抗を与え、かくし
    て溶融材料の流れが側部から側部へ実質的に等
    しい圧力にて流れるようにする段階と、 (b) 前記実質的に等しい圧力を維持している間に
    溶融流れの横断面の厚さを膨張させる段階と、 (c) 前記実質的に等しい圧力を維持し続けている
    間に膨張流れの横断面の厚みを所望の横断面の
    寸法に薄くする段階と、 (d) 薄くされた溶融流れを側部から側部へ実質的
    に等しい圧力で流れている少なくとも一方の別
    の薄くされた溶融流れと共に収束させる段階
    と、 (e) 前記溶融層が押出し金型から出る迄その発生
    した溶融層の各流れに対し前記実質的に等しい
    流れ圧力を維持する段階、 の各段階を実施すること及びそれに加えて段階(d)
    で形成された溶融層を層状溶融流れの間の流れの
    不安定性を更に削減するか又は克服するのに充分
    短かい長さになつた出口チヤンネルに通すことを
    含み、前記出口チヤンネルがテーパー付きのプリ
    ランド・チヤンネルを含むようにした方法。 5 たるみ作用を防止すると共に収束点に層状流
    れを発生させ形成された層状部の個々の層の厚み
    を無限に変動させることが出来るマルチマニホル
    ド押出し金型であつて前記マニホルド押出し金型
    が、 (a) 前記金型を横切り最終的には前記金型内の収
    束点に収束する複数個の流れチヤンネルと、 (b) 前記流れチヤンネルの任意の2個のチヤンネ
    ルの間に配設された調節自在の分路部にて、前
    記各分路部がヘツド部分と尖点部分を有し更に
    前記尖点部分が通過する横方向領域を制御し且
    つ定めるよう前記ヘツド部分をその軸線の周わ
    りに回転させるよう適合した調節装置を有する
    ことから成り、 前記各流れチヤンネルが前記分路部から上流側
    に位置付けられたマニホルド室を含み更に降下す
    る下流側の順序で圧力補償制限チヤンネル、膨張
    室、テーパーの付けられた流れ制限チヤンネルを
    含み、 前記マニホルド室から流出する溶融熱可塑性材
    料の流れがその両側におけるよりも側部対側部の
    中間点における比較的高い圧力になるような充分
    な大きさの長手方向の寸法を有し、 流れに逆の抵抗を与えて前記圧力補償制限チヤ
    ンネルを貫流する前に前記中間点における前記比
    較的高い圧力になつている溶融材料の流れを側部
    から側部へ実質的に等しい圧力にて当該チヤンネ
    ルから流出させるよう前記圧力補償制限チヤンネ
    ルがその中心から各端部迄横断面積が増加する状
    態になつており、 前記圧力補償制限チヤンネルが部分的には前記
    分路部の前記ヘツド部分によつて形成され前記テ
    ーパーの付けられた流れ制限チヤンネルが前記調
    節装置の操作により前記分路部の前記尖点部分に
    より正確に定められる横断面寸法を有し、 前記膨張室が前記圧力補償制限チヤンネルの横
    断面積より大きい横断面積を有し、又、前記テー
    パー付きの流れ制限チヤンネルより大きい横断面
    積になつており、前記膨張室と前記テーパー付き
    流れ制限チヤンネルが各々溶融材料の流れを前記
    実質的に等しい圧力に維持する長手方向寸法を有
    し、 かくして溶融材料の流れが前記テーパー付き流
    れ制限チヤンネルから前記実質的に等しい圧力に
    て流出し、実質的に等しい圧力で側部から側部へ
    流れている少なくとも1つの他方の溶融材料の流
    れと共に前記収束点において収束し、当該収束が
    実質的に等しい速度になつているようにしたマル
    チマニホルド押出し金型。 6 前記各流れチヤンネルがコート・ハンガー型
    マニホルドを含むようにして成る特許請求の範囲
    第5項に記載のマルチマニホルド押出し金型。 7 前記膨張室が実質的に前記マニホルド室と同
    じ長手方向寸法も有するようにした特許請求の範
    囲第5項に記載のマルチマニホルド押出し金型。 8 前記各流れチヤンネルが前記収束点に形成さ
    れた溶融材料の層の層状溶融流れの間における流
    れの不安定性を削減するか又は克服するため充分
    短かい長さになつた出口チヤンネルを含む特許請
    求の範囲第5項に記載のマルチマニホルド押出し
    金型。 9 前記分路部が除去可能に適合し、そのため相
    互交換可能な分路部により置換出来るようにした
    特許請求の範囲第5項に記載のマルチマニホルド
    押出し金型。 10 3つの流れチヤンネルが前記金型を横断
    し、最終的に前記収束点にて収束するようにした
    特許請求の範囲第5項に記載のマルチマニホルド
    押出し金型。 11 出口チヤンネルがテーパー付きのプリラン
    ド・チヤンネルを含む特許請求の範囲第5項記載
    のマルチマニホルド押出し金型。
JP59176502A 1984-04-27 1984-08-23 熱可塑性材料の共押出し方法及びその方法の実施に使用するマルチマニホルド押出し金型 Granted JPS60230818A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/604,995 US4533308A (en) 1984-04-16 1984-04-27 Multimanifold extrusion die and coextrusion process
US604995 1984-04-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60230818A JPS60230818A (ja) 1985-11-16
JPH0116652B2 true JPH0116652B2 (ja) 1989-03-27

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US4908278A (en) * 1986-10-31 1990-03-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Severable multilayer thermoplastic film
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JP6058014B2 (ja) * 2011-10-06 2017-01-11 ノードソン エクストルージョン ダイズ インダストリーズ エルエルシー ポリマー積層体を押し出すための調節可能なフィードブロック
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