JPH03503511A - 熱可塑性溶融物質から管状フィルムを製造する為の押出しダイ装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称　　熱可塑性箔＠物質から管状フィルムを製造する為の押出しダイ装 置及び方法〆 発明の分野 本発明二！熟可塑性の：Ｊ触９ｐＩＪ質から管状のフィルムを製造する為の押出 し・ダイ装置及び方法に間するものでるり、より詳しくは、押出しダイを通る熱 可塑性物置の漬れに於ける速度、処理能力又は生鷹率、粘度、１！度、及び圧力 の中断又は変動に〜かかわらず、均一な厚み及び優れた表面外ａを有する材料を ｆ！供する。管状のフィルム形成装置及び方法に間する。

発明の背景 熱可塑性フィルムを製造する為の多くの方法及び装置が二の技術で知られている 。

スパイダーグイと一般；；呼ばれている市町の装置は、内側の日藺状のマンドレ ルが中に据え付けられている外側の環状体をゼ・要とずろ。マシトレルニまその 外側の環状体に間し、複数の支持体、即ち、スパイダー区こよりて固定されてい る。！！！用に孝Ｌ・て溶融した熱可塑性物質は、仕込まれて外側の環状体及び マンドレルの閑のＦｉＩ状の空間を通り５円Ｗ秋の樽から所望の直径の管又はフ ィルムとなるように変化させられる。し・かじ、上記の方法及び装置によって製 造されたフィルムは、スパイダーによって生じる流れの中断の為に、スハイター マーク、即ちむらをフィルムの上及び中に示す、特にポリスチレンフオームがそ の熱可塑性物質でδろときにこれがミニる。スパイダーダイに問遍する別の問題 は、高度に粘性の、熟で可塑化された熱可塑性物質の押出しに、高い内部圧力が 要求されるので、ダイ中のマンドレルは、移動、振動及び歪みを受け、熱可塑性 物質の厚みにおける望まれない不均一性を生しる。より詳しくは、熱可塑性物質 の流速又は粘度が変イヒするのてマンドレル中よ傾くか又二よ水平又は葺直に移 動させられ得る。スパイダーダイに間違する更に別の間！ｌｌは、熱可塑性物質 がスパイダーを通過する近辺のみならず、スパイダーで跳ね返る熱可塑性物質に よつて生し・ろリッフリンクアフエクト（波紋ができる効果）のために、支持体 即ちスパイダーがフィルム全体二二わたって熱可塑性フィルムの流れを妨げる二 とである。

厚みの均一性、及び受は入れられるプロフィールを保持する為に、頻繁なダイｖ ４節をし、非常に厳密な工程条件を保つ二とが必須でるり、これらは両方とも実 際に達成することは困難な社れ業でるる。

いわゆる「スパイダー」又はｒウェルトｊ線の問題を解決する試みとして、上記 のスパイク−ダイをスフ−バー設計て１１正した。スクーハー設計は本体とマン ドレルの間に、マンドレルに冶りた凹みによって達成されろスパイク−の下流と 厳密に軸方向に揃えた１ｇｉかにより広い通路を必要とする。スクーハーの目的 二オスバイダー区域によって置き換えられ、そらされ、又は妨げられた熱可塑性 物質の一部を満たす二とである。しかし、ポリスチレンを含めた多くの熱可塑性 物質は、構造記憶を有しており、二の方法で材料がリメント、リニットすること を可能にしない。

スバ・イダーを取り除いた装置は使用されており、マンドレルと揃えられたＬ型 の環状の支持フランジによって本体に対し固定されている、内側の円ＩＩ状のマ ンドレルが中に取り付けられている外側の環状本体を必要としている。二のマン トしルはＬ型の支持フランジの回りにマンドレルと本体に直角の一連の間口を必 要とする。一連の開口はプラスチックか本体とマントしルの間で環状の空間を通 過できるようにする。一連の間口は、本体とマンドレルの間の流路に対し・、直 角であり、それによってそれを通る追加的な圧力を必要としている。更に一連の 間口を有し・ているＬ型の支持フランジを入れている修正されたマンドレルの＊ ｍ加工は極めて困難であり、費用がかかり、時間がかかる。

従りて、前記の問題を全てて二よないにしても殆ど克服する、熱可塑性フィルム から管状フィルムを製造する改良された押出しダイ装置及び方法をｔＪ１供する 二とがｍまれる。

本発明の目的は優れた表面外観及び滑らかさを含めた、優れた特性を有している ポリスチレン等の熱可塑性物質のフィルムを提供することである。

本発明の別の目的は、押出しダイ装置を通る熱可塑性物質の流れに於ける速度、 処理量、又は生Ｍｆ：、粘度、温度、及び圧力の中断又は変動にもかかわらず、 均一な厚みとプロフィールを冑する管状フィルム又は熱可塑性物質を提供するこ とである。

本発明の別の目的は、マンドレル中にウェルド又はスパイダーの存在を除去した 満足なゲージを示す熱可塑性物質を製造することである。

発明のまとめ 本発明の具体例は、内側表面を規定している軸方向に揃えられた内部を有する管 状のハウジング、該ハウジングの内側表面内に配置され、該内側表面から間隔を おいて通路を与えている外１１表面を含んでいる細長い部材、及び内側表両を規 定している環状に間隔をおいた複数の仕込み１口を有しているアライメント部材 、からなる、熱可目性溶ｗｌ装置から管状フィルムを製造する押出しダイ１！５ １を含んでおり、該アライメント部材はａｍ長い部材にしっかりと連結されてお り、該ハウジングの内側表面、該細長い部材の外側表面、及び該環状に間隔をお いた複数の仕込み口が、熱可塑性物質の均衡のとれた流れがそこを通れるような 、軸方向にそろえられた環状通路を規定しているものである。

本発明の別の具体例は、環状に間隔をおいた複数の仕込み口を有するダイを通過 する熱可塑性物質の環状の流れを供給し、該仕込み口を通して供給した後に、該 熱可塑性物質を再度均一混合するために、該環状の熱可塑性物質の流れを漏斗状 にし・て再Ｕ−緒にし、モし・て全体にわたって実貢的に均一な厚みを有する熱 可塑性フィルムの環状の流れを形成することからなる、熱可塑性物質から管状フ ィルムを製造する方法を含んでいろ。

図画の簡単な記載 第１８！！は本発明の熱可塑性箔＠物貢から管状フィルムを製造する為の、押出 し・タイ装置の断ＷＪ図であり、第２図は本発明の実施ミニ従う第１ｆ！ｌの纏 ２−２における拡大図であり、 第：３図は本発明の実施に従う第１１！ｌの部分的拡大断面図であり、 ＩＥ４図は本発明の実施ミニ従う別の具体例の拡大超分断面図であり、そして 第５図は本発明の実施に従う第４図の縄５−５；こおける拡大立面図でるる。

好ましい具体例の詳細な記載 本発明では多くの形呼で具体例が出来るが、第１〜５図に本発明の実施で使用す るのに適した二つの具体例が示されており、二の開示は例示された具体例に本発 明を限定する意図でない二とが理解されろへきてるる。

ｗＸ】［！Ｉを１照すると、管状の酋可ソ性フィルムを製造する為の押出し・ダ イ装置が例示されている。押出し・ダイ装置ｌＯはポリスチレンフオームの管状 フィルムを製造するのに特に適合され、形が杉成されている。

押出しダイ装置ＩＯは、（］）内側表面４２を規定している軸方向二二揃った内 部を有している、管状又は値長いハウジング１２．　（２）管状のハウジング１ ２の内ｆｓ表面４２内に配置され、内側表面４２から間隔をおいて通路をｍ浜す る外側表面８０を含んでいる。細長い部材５０、役び（３）内側表面１１０（第 ３図）照）を規定している環状に間隔をおいた複数の仕込み０８８を有し・細長 い部材５０にし、っかりと連結されているアライメント部材８２、を含んでおり 、二こで管状のハウシンク１２の内９４表面４２．　ＩＩ長い部材５０の外側表 面８０及び環状２二間隔を３いた複数の仕込み口８８は、熱可塑性物置のバラン スのとれた濱れがそこを通ることが出来るようにするための、ＦＩＩ状の軸方向 にそろった通路１１８を規定している。

より詳しくは、管状のハウジング１２＋ｉ基準寸法のもので６す、そして環状の フランジ０３を有している前区域■４、中間区域２２、後区域２８、Ｔｋ、び外 信のり・フッ区域３６を含んている。環状のフランジ＋６！、を押出機へしっか りと連結できろよう二二設けろｊｌでお＋１　、前区域１４のフランジＩ６を押 出機にボルトで留めるη）締めつけるための幾つかの穴を含んでいる。前区域１ ４は熱可塑性物質が通過てきるようにするための円形の通路を規定している中心 流の穴１８及Ｕ外例の穴２０を含んでいる。管状のハウジング１２の下流に移る と、中間又はスリーブ区＠２２があり、これは前区域の中心流の穴１８と軸方向 にそろフた中心流の穴２４を含んでＳす、熱可塑性物置が通過することが出来る 通路を提供している。前区域！４に向い合うている中間区域２２は、前区域１４ の外信の穴２０とそろフているねじきり穴２５を含んでいる。後区域２８に菖し ている中間区域２２は外信の穴２６を含んでいる。ｆ、ルト又は締めつけ手段２ ７がそれぞれ外側の穴２０及Ｕねじきり穴２５を通じて前区域１４及び中間区域 ２２を取り付けている。

管状のハウジング１２上の中間区域２２の下流に移動すると、後区域２８があり 、これは中心流の穴１８及び２４と軸方向に揃っており、傾いているか又は内方 向に収束φている中心流の穴３０を含んでいる。後区域２８は更に中間区域２２ の外側の大２６と揃えられた外側の穴３２及びねじきり穴３４を含んでいる。ボ ルト又は縛めつけ手段３５がしりかりと後区域２８を中間区域２２に取り付けて いる。

管状のハウジング１２の外側リップ区域３６は、後置項四にしっかりと取り付け られてその下流にある。外側リップ区域３Ｇは中心流の穴１８及び２４及び３０ と軸方向に揃っている外側に広がっている中心流の穴３８及び外側の穴４０を含 んでいる。締めつけ手段４１のボルトはし９かりと外側リップ区域３６を後置＠ ２８に取り付けている。

中心流の穴１８．２４．３０及び３８はハウジング１２の内側又は内部表面４２ を規定し・ている、内側表面４−２は管状のハウジングの長手方向の軸にそって 軸方向に揃っている。内側表面４２は、前区域】４の内側表面区域４２ａ、４２ ｂ、４２ｅ、及び４２ｄ、中間区域２２、後区域２８及び外側リップ区域３６を それぞれ含んでいる、滑らかな中断の無い流線形の表面を提供している。

第１図を７照すると、ｌｓ長い部材、円筒状のトーピード又はマンドレル５０は 、ノーズ区域５２、中間区域５８、後区域６６及び内側リッツ区＠７４からなる 管状のハウジング１２と軸方向に釦ってその中に２＠されている四つの規格寸法 の成分を含んでいる。

纏長い！ＩＩ　）第５０の、ノー７５２、即ちコーン又；よ外側に拡散している 区域は升也状か円錐形でるる、ノーズ５２は押出しダイ装置１０に入ってくる５ ７＠した熱可塑性物置の多くを外方向に拡散させろように形作られており、それ によって熱可塑性溶融物質の円筒状の濱れを環状の漬れに変換する。ノース区域 ５２！ｉ中間の区域５８に向かって下流に向いている内１哨の表面５７、中心の ねし・きり穴５４、及′Ｊ表面５７上の碇止へ二み５６を含んている。

細長い経材５０の中間区域５８はノース′区域５８の下流にある。中間区域５８ は一般二二形状が１′ｌ状であり、ねしきりされていない区域ＧＯａとねしきり 区１ａ６０ｂを有する中心の穴６０を含んている。ノース区域５２に面し・でい るのは、実質的に平坦な部分即ち中間区域５８の前表面（ン２及び揃えろれたへ 二み６３てるる、ボルト又は諦めつけ手段６１は、しりかりと中間区域５８をノ ース区域５２に連結及び取り付けし、一方、−又はそれ以上のアライメントビン ６３が中間区域５８をノーズ区域５２にそろえる。

鞘長い部材５０のすぐ上の中間区域５８のすぐ下流に、後置項部ち内側に収斂す る区域６６が存在する。後区域６６は中間区域５８に向いた外阿二二のびるねし ・きりされためす部材６８．及び反対の＃’ｌ　：：、中心のねしきりされた穴 ７０及び外信の穴７２を含んでいる。後置＠６６のめす部材６８を中間の区域５ ８のねしきりされた区域ＧＯｂによつて提供されるめす区域−二ねし・とめする ことによ）て、後区域６６は中間区域５８にしフかりと３［２＋、］付けられる 。′ａ長い部材５０の第４の成分は内側リップ区域７４である７内側リツプ区域 ７４は後区域６Ｇの下流に憤置シ、・、一般に形状が管状でるる。

内側リップ区域７４二よ中心の穴７Ｇ及び外側の穴７８を含んでいる。ボルト又 は締めつけ手段７７はしっかりと内側リップ区＠７４を細長いＩｉＢ付５０の後 置ｊｉ６６に取り付けろ、同様と二ボルト又は締めつけ手段７９が内側リップ区 域７４を後区域０６にＬりかりと取り付けろ。

マンドレル又は細長い部１才５０：えノーズ区域５２の外側の表面区域８０ａ、 　ａｌｌ１間区域５８の外側表面区域８０ｂ、後区１閏の外側表面区域８０ｒ及 び内側リップ区域７４の外信表面区域８０ｂを含んでいろ、管状のハウシンク１ ２の内側表面４２及び細長い＆Ｂ４Ｂ２Ｏ３３側表面８０′、え、ノーズ区域５ ２から環状のノズル又はオリフィスに向かってそこを通るように、熱可塑性物質 が下流に通過する為の、環状で軸方向にそろえられた通路を提供しており、環状 のノズル又はオリフィスは内側及び外側のリップ区域７４及び３６の間の間口に よって規定される。使用に際して、熱可塑性物質の管状の流れがこのノズルを出 ていく、第１図二二示されるように、アライメント部材８２、即ちスパイダーレ ス支持体又はブレーカ−が、環状のハウジング１２の内側表面４２内に、綱長い 部材５０をそろえかつ取り付ける。アライメント部材８２は、保持する為の十分 な強度と朝立物の完全保持性を提供する形にされており、綿長い部材５０が受け る動的な環境中に於いて、締長い部材５０を着実にしフかりと保持し１えろ。

第１Ｉ！ｌをり照すると、好ましい具体例でダイ１０はスパイダー、ボルトなど が通ｎ１１８になく、より詳しくはハウジング１２から纏長い部材５０まてにわ たって、スパイダー又はボルト手段が＃在しない、スパイダー及びボルト手段は 、生じる流れの中断の為にスパイダーマーク及び不規則性を表面及び中に示すフ ィルムをつくる。スパイダーの線の問題はポリスチレンフオームが遣られるべき 熱可塑性物質でるるときに特に切実である。前に述べたように、スパイダー！！ 熱可塑性溶融物質の流れを熱可塑性物質がスパイダーを通過する近辺のみならず 、スパイダーで跳ね返る熱可塑性物質りこよって生じる望まれないリップリンク アフェクト（波絞ができろ効果）の為に、フィルム全体で″ＪＰＡ可塑性溶触物 貢の鷹ｉｌをさえきる。

均一な厚みと受；１人ｔｌらｔｌろプロフィールを保持する為に、スパイダーダ イでは、シ・はしばダイの調節をすること及び非常に厳格な工程条件が要求され 、これらの両方と鳴実際に連成するのが困難である。ダイ１ｏ及び以後に述べろ 工程は、上記のスパイダーグイと間違する問題を最少にする為に江！深く設計さ れている。

押出しダイ装置１０の全ての成分は苛酷な工程条件、例えば３０００ｐｓｉｇＧ 　越、を得る圧力、３００’Ｆを越える１度、及び１２００ボンド／時を聰え得 る速度又は生ｉ！率等に耐えるような形に遣ら２１でいる。

第２図を譬解すると、アライメント部キオ８２はディスク杉てあって、上、貴に 同いている第一の表面８３ａと下流に向いている第二の表面８３　ｂとを會んて いる。アライメント部材８２は中心の六８４、アライメント（−揃え）の穴部、 環状の間隔を５いた仕込み口又は間口８８及び外側の穴（を有しており、これ・ ５の各々は第−及び第二の表面８３ａと８３ｂ！二対し、実質的に直角である。

第１図に於いて、アライメント部材８２の中心の穴８４はノーズ区域５２の中心 のねしきり穴５４及び中間区１ｊＡ５Ｈの中心の六６０と軸方向に揃っており、 それによってボルト又は締めつけ手段６１がしっかりとノーズ区域５２を中間区 域５８に締めつけることができるようにしている。アライメント部材８２はノー ス区域５２と中間区域５８の間にはさまれており、そ！１によって細長い１ｔ１ ５０がハウジング１２内で傾くか又は水平又こまｌ直に移動することを防止する 優れた環状の支持装置を提供し・ている。

アライメント部材８２の外側の穴８９（１２及び第３図）は、管状のハウジング １２の前区域】４と中間区域２２がアライメント部材８２をその間に二まさんて ボルト又；！締めつけ手段２７てしっかりと互い二二取り付けられろことを可能 −二している。

１２図を譬シずろと、好ましい具体例でアライメント部材８２は変化する直径の 環状に間隔をおいた仕込み口又は間口８８の五つの列ｇ；まリンクを含んでいる 。環状のに間隔をおいた仕込み口８８は、＊１の列又は外側のリング９０、′＃ ｃ２の列又はリンク９２、填３の列９４、第４の列９６及び第５の列９８を含ん でいる。アライメント部材８２は、熱可！！１１物質がそこを通って涜れる最大 容量を与える為に５つの列を含んでおり、一方押出し・ダイ装置１１０が受ける 苛酷な環境に耐えるの２二必要な、形の変らない完全無欠さを提供している。

第３図に説明さ７１ているの；オ、萼２図の列９０．９２．９４．９６、及び９ ８の一部分岐断の断面図である。１１２１のアライメント部を才８２；ま、萼１ ．ｉ２、萼３、騰４及び舅５の仕込み口１００．１０２，１０４．１０６及５１ ０８を碑−１第二、第三、第四、及び４ｆ１の列、：１０、ｑン、９４．９Ｇ、 及び９８−二それぞれ対ｚして１１２図）含んでいろ、仕込み口１００゜１０２ ．１０４，１０６及び＋０８は平行で同一空間を占め、アライメント部材の第一 の表面８３ａから第二の表面８３ｂまての複数の間口を提供し・ている。

環状の間隔をおいた仕込み口８８は、細長い部材５０の周囲又は外１ｊｌ表面８ ００回りに熱可塑性物質の渣れを実質的に均等化し、、最少のハックフレラシャ −て熱可塑性物質がそこを通る流れを最大にし１、停滞又は詰りの可能性を最少 にし、そして熱可塑性物質の色が変化したときにストリーキング及υバンクアン プを最少にするように流線形をし・ている。

第３図の仕込みロ８８；諜人ロ区ｉ　１１２．中間区域＋１４及び出口区域１１ Ｇからなる内９１１表面１１０を含んでいろ、内側表面＋１０の入口及び出口区 域＋１２及び１１６はそれぞれ中間区域１１４に間して約４５′Ｃの角度で傾い ており、最大の漬れ又はそ二を通る均−２二混合されたフラスチック材料の流れ を可能とし、一方アライメジ）Ｎ材８２は受ける力及び環境二二耐えろのここ・ ２・要とざＺｌろ形０完全性イ！持を与えろ。

ホリスチレンフィルムが′ｔｈＱ明の押出しグイｇ装置１ｏによって杉咬ざ７１ ろとき、満足にスハイ７−線を除去又は最少にした、均一なプロフィール、パタ ーン、テクスチャー及び表面外観のもの７ｊｌ　Ｘ！・’＞　１１ろ。

第１図に説明されるよらに、環状軸方向に揃えられた通路＋１８は、押出しグイ 装置１０の中のｆ秋の導管又は通路を与える０通路１１８はグイ１０を出て行く 前二こ坤可塑性物質が安定化できるようにさむう過当な長さを与える。

通路＋１１’ｌは管状のハウジング１２の内ｆ１１表面４２にょワて規定され、 細長い部材５０の外側表面８ｏ及び環状に間隔をおいた仕込み０８８によって規 定されている。より詳しくこま、下流に動くと、環状軸方向に揃えられた通路１ １８は＜１）管状のハウシング１２の内側表面区域４２為、及び細長い部材５０ の外側表面区域８０ａによって規定される区域１１８ａ、（２）内＠ｔ１薗区域 ４２ｂ及び外側表面区域８０ｂによって規定される区域１１８ｂ、（３）アライ メント部材８２の内！１表面１１０を含んでいる環状に間隔をおいた仕込み口８ ８、（４）内側表面区域４２ｃ及Ｕ外側表面区域８０ｃによって規定される区＄ １１８ｃ、及ヒ（５）内ＩＷ’ｌ　Ｆ面区１２４２ｄ及び外ｉ１１表面区域８０ ｄニヨって規定される区域１１８ｄ７）らなっている、環状軸方向に揃えられた 通路１１８の涜ｇＡ形の外形は最少の圧力低下で大容量の実質的に均一な、よく 混合された熱可塑性物質がそこを１京２１ろことを可能にし、そして詰りの可能 性を最少にする。

第１Ｉ２１に寥兄明ざｉｔろように、・環状軸方向に揃えられた通路１１８の一 部１．１　＋高評型の環状軸方向に揃えられた通路１２０ｆｔ含み、こｚｌはア ライメント部（オ８２のすぐ下流に位置し、そし、て管状のハウシング１２の内 側表面区域４２ｂ及び細長い部材５０の９￥側表面区域ＦｌＯｂによって規定さ れている。漏斗型の環状軸方向に揃えられた通路＋２０は、環状に間隔をおいた 仕込み０８８と軸方向に揃えられ、これらと平行である１１１１：＋型の環状軸 方向に揃えられた通ＸＭ１２０は押出し・タイ装置１０を出て行く前に環状軸方 向に揃えられた通路１１８ｂ中で納可盟性物質の圧縮、ファネリング、ｔＨ合、 リッピング及びリコ〉バイニングの為、流線形の手段を与える。漏斗型の［秋軸 方向に揃えられた通路１２０の減少する通路は、３′Ｉ状に間隔をおいた仕込み ０８８を通過した後と：熱可塑性物質を圧縮し、押出しタイ装！ＩＱを出て行く 前に熱可塑性フィルムのプロフィール、パターン、表面外観、テクスチャー及び 均一性を改良する。

慕４図を？　ｅ、ｉｌずろと好ましいＡ　ｌｔ　ｆａｌｌに於いて、、１斗型の 環状軸方向に植えられた通路１２０はダイ１０を出て行く荊に、熱可塑性物質の 改良さ！また安定（ヒの為ここ撹乱挿入体を含んでいる。撹乱挿入ｌ＄は管状の ハウジング１２の内側表面区域４２ｂ上二こ外側の複数の螺旋状の溝１２２及び 細長いａ３ｔ第５０の外側表面区域１１０ｂ上に内側の複数の螺旋状の満１２４ を含んでいる。撹乱挿入１本は外側の複数の螺旋状の溝１２またけ、内側の複数 の螺旋状の満１２４だけを、又は好ましくは同し・方向にツイスト又は回転して いる外飼及υ内側の複数の螺旋状のｆｉ１２２凌び）２４を一緒に有することか 出来る。外側と内側の複数の螺旋状のｆｉ＋２２及び１２４；え、下流に移行す る閘に７反対方向のツイスト効果について反対向きてあり６ろ、螺旋状の溝は環 状軸方向に揃えられた通路＋＋８ｂを通過する熱可塑性物質の混合、リコンバイ ニング及びニッティングを改良するツイスト通路を形成ずろ。

好ましい具体例て二ま、第四図の螺旋状の溝１２２と１２４の深さは、内側表面 区域４２ｂ及Ｕ外！’ＪＰ面！１０ｂ：こぞって下流に移行する二二従って減少 ずろ、螺旋状の溝１２２と１２４はツイストし、モし、て表面４２１］及び８０ ｂによフて与えられる軸二二間して約０〜８０．好まし、くは約１０°〜５０゛ 、モし・て最へ好まし・くは約３０°の範囲の角度で内側及び外側の表面４２ｂ 及び８０ｂにそった溝又二まチャンネルを与え、それによフて少なくとも一つの 完全な回転を有するツイストし・た溝を与えている。

８５図をフ照すると、好ましい具体例で、撹乱挿入体は１２０対応する内側の螺 旋状の＄１２４と揃えられている少なくとも１２個の外側の螺旋状のＪ］２２を 含んでいて、グイ１０の中の熱可塑性物質の撹拌、安定１ヒ、及び均一な混合を 改良する。しかし、螺旋状の（１！！２２と１２４はそろっている必要はない。

ｍ１図の新規な押出し９イ装＃１０を含めた。熱可望性溶！！！！物質から管状 のフィルムを製造する本方法に於いて。

最初は押ｊ２樗か４３の熱可塑嘔門間の円筒状の≧膏れニオ、細長い部材５００ ノ一ス区域′１バこよって１′ｌ状の流！１に転換される。よ：）詳しく；よ、 訣可塑１１物輩；オハウンング１２の内側表面区域４２ａＰｃび細長い部萼イ５ ０の外側表面区域８０ａによって規定される環状軸方向に揃えられた通路区域１ １８を通るように向けられ、進められ、下流に運ばれる０次２；熱可塑性物質の 環状の漬れか、そこを通過し・た後−二均一に混合されるところのアライメント 部キオ８２の環状に間隔をおいた仕込み口８８を通って、１状軸方向に加えらｉ ｔた通路１１８を下流；こ向かって通り運はＺｌ、又二よ移行し続ける。好まし 、い具体例て二、１　Ｍ可塑性物質はポリスチレンフォー・ムて造・”＞１１で いろ。

その後熱可塑性物質：よ環状軸方向に揃えられた通路１１８を通って下流に移動 し、そこで１斗型の環状軸方向に揃えられた通路１２０のな〃）て漏斗型に狭め られ、混合され、ニットされ、リコンハインされる。好ましい具１４：例で、環 状軸方向に揃えられた通路区域１１８ｂは１４及び５図に説明されるように熱可 塑性物質の強められた混合及びリコンハイニンクの為にそ２１ぞｔ１内側表面４ ２ｂと外側表面８０ｈの上に螺旋状の溝１２２と１２４を有する。その後、管状 の熱可塑性！ｌ′ＩＦ！賞の凍１１は、環状軸方向に揃えられた通路１１８Ｃ１ １１８ｄを通って、丁、膏：こ竿多動し続け、ダイ１０を出て行き、実質的二二 全仄Ｓこ均一な厚み及びプロフィールを胃する熱可塑性フィルムを生しろ。

本発明の工程に於ける圧力は、ＦＰ工しタイ装置！１００物理的な完全普欠性を 変更しないように、十分に低いものであるか、そのなかで子端形成さ１ｚろこと を防止する為に十分に高いものでδる。

本発明の工程の温度；ま、熱可塑性物質の粘度が十分な溶融強度を示すように十 分低いｔのて５ろが、押出しタイ日１Ｎ１０の中で固化し、過度の圧力を生りな い橿に十分高いものでるる。

本発明の工程の典型的な条件は約１１０００ｐｓｉ　〜５０００ｐｓｉｇ、好ま しくは約＋５００ｐｓｉｇ〜２５００ｐｓｉｇ、そして最も好ましくは約１８０ ０ｐｓｉｇ〜２０００ｐｓ＋ｇの！［１１ｉ１の圧力、約２００’Ｆ〜約４００ ’「、好ましくは約２２０’Ｆ〜３００’ｒ、そし・て最屯好ましくは約２７０ ’Ｆ〜約３００　ＦのＲ囲のに８度を含んでいろ、ポリスチレンフオームか生し ・ろ熱可塑性物質であるときは、１８００〜２０００ｐｓｉｇの１！囲の圧力は 最適なフオームのセルの形状及び構造、ｉ法、強度及び密度を与え、予情フォー ミンクを防止ず４．又エリスチレンフオームに対し、押出機からの生麿運度（押 出し速度）か増加さｔするときは、溶＠１度；誹対応してスクリューのより高い 回転数によって遺り出さ１１ろ熱の為に、そして冷却押出機中のポリスチレンの より低い１ｋｌ埼時間の為に増加ざ１＞る、　２７０’Ｆ〜３００“Ｆの温度範 囲がより高い生産速度を与える。

前に述へたよろに、二の方法及びｆＪｉ規な押出しダイ１０は、特にポリスチレ ンフィルム又はシートを生し・るように適合かさ！ｌろ、典型的にニスポリス千 しン：第１又はそ／１以上の押出機から、押出しダイ装置ｔ　１０！こ入ろＦｌ 状のｆ宝れに押出さノ１ろ、ダイ１０の中で、環状の流れ；ス管状のフィルムに 転換ざ）ｌろ。ダイ１（１を出ていくフィルムを次に縦割り又はカットしてシー トを形成する。ウニランの米国特許３，６１６．０２０及びマッルへの６．６６ ９．７９４の碌に、任意付加的に−又はそれ以上のラミネート又はプリントをシ ートに適用する二とが出来ろ、そし・て最後にシートは熟成、販売、又はその後 の熱形成、シェービング又は成形の為にロールに巻か）ｌる。

新規な押出しタイｌｉ看１０を含んている二の工程は効率良い有効かつ高い容量 の蝕可堕性物質の管状のフィルムを形成する方法でδ！１、全体にわたって優れ たプリフィールを示し、改良さ２１　ｆ：表面外観を示し・、均一な厚みを示す 。

第１図に説明ざＧるよっに二の工程はで王意深くスパイダーダイ中等かＸ！路１ １８に存在しないように設計されており、そ２１によって望ｔ２１ないスパイダ ーダイ中及び不規則部分、及びそこで遣られろフオームのリップリングを最小限 にしている。

二二に記載した押出しタイ装置１０と方法で造られる熱可塑性フィルムは、押出 し可能なプラスチック材料、例えこま限定されるものでニオないか、ボリスチレ シ、ポリスルホン、及びポリエチしン萼を含めた広い１１料範囲のものてδる。

これらのフ→スチックを１科：ま勿−１充填剤、可塑剤。

着色剤又は他の通常の添加物と混合して使用さノするが、但しこれ・３；、を薯 −押出しを可１１ヒとする状すの虫のである。

更にこれらのプラスチックは各熱可塑性物質の所望の性貢を利用するように組合 せろ二とが出来、モし・てラミネートが所望の効央を達成する為に適用できる。

プラスチックを１料の為の発泡剤は知られている。これらは一般に一次押出讐中 二二射出さｔする。該可塑性フオームを製造するのζこ有用な任意の発泡剤を不 発明の方法及び装置で使用てぎろ。好ましいポリス千しンフォームについては好 ましい発泡剤には、ブタン、プロパン、及びペンタンからなる群から選は！Ｉろ 炭化水素、又はＣ０２又はこれらの混合物が含まｊｔ、１９６４年１２月２０日 に発行の、アイカニ７″／への米国特許３，１６０．６８８及び１９７２年４月 ２５日に発行のアイカニアンへの３．６５８．９７３に記載される通りてδろ。

好ましい具（１例でポリス千しンフォームが製造される熱可塑性物質て５４とき ′、ｉ、樹脂は一般目的ボリスチレン又；１１ホリス千レン、モしてｐｔ”Ｊ好 ましくはアモコセネ→ルハーハスポリスチしンＲ−１を含む、これらの樹脂の純 金せを使Ｆｋ１ｆろ二とか出来ろ。

副成ｌＦｌぺ 一一欠及び二ｌ′ｒ、ｒＩＩＩ比情か・３の消岬ホリスチレンフオームをスパイ ダーグイに仕込んた０発泡剤としてブタンを使用し、二１１を一イリ゛押出情に （王、入した。４Ｐ！用した樹脂はアモコセネラルバーバスボリスチレンＲ−１ でδつな、ダイは外側の管状の本１ｔを含んてＳす、そのなかに支持された内側 の円筒状のマンドレルが取り付けられていた。

マンドレルはシングルスハイクー又はボルトによ〕て外側の管状の不１本に対し て１ｍｌ定された。二のスパイク−ダイの全体の寸法は直径か１０．５インチ、 深さが１６．２５インチ、そしてマンドレルと外側の管状の本体の間の閘隔が０ ．３７５インチてろった。

溶融ポリスチレンを本体とマントしルの間の環状の空間を通し・て仕込み、それ によって円ｗｊ状の棒状の溶融ポリスチレンの杉態から管又二よフィルム二二転 投した。スパイダーダイ中のｔｉｈボリスチしンの１度及び圧力は、夫々２８５ ’Ｆ及び１６００ｐｓｉ！にｌｊ！　ッた。ダイを出ていくフオームを次に縦割 り又はカットしてシートを杉成し、その後ロールに巻いた。

二の方、夫及び装置で遭ったポリス千しンフォームは表面役ひ内部にスパイダー マーク又は不規則部分を示し、これはスパイダーによっで生Ｌ・ろ濱れの中断に よるものである。溶融ポリスチレンかスパイダーを通過する近辺に於けるポリス チレンの涜ノＩのスパイダーによる中断の他に、スパイダーはまた溶融ポリスチ レンが跳ね運ってスパイダーによってゆがめら７することを生り、望まし・くな いリソブリンクアフエクトを生し、不均一な厚みと一定でないフロフィールを生 した。

表１を型開するとこのスパイダーグイによって遣られるフオームの平均フオーム フロフィール％を測定し、そして通読ｌＯ日間毎日記録し・た、フオームフロフ ィール％はある種の区域に対するホリステしンフォーム試料の固まりを示し・て いるニュークリアーゲージ又二虞デバイスの使用によって測定された。二の場合 、標ｉｌｌ　！！６．０ｇ／１００平方インチて６ろ、二のＩＯ日日間期間にわ たる単一のスバイグーダイ二二ついての平均フオームプロフィール％は】２゜４ ％で５０、二の二と二：フオームが標準から約±６．２％変化し、ているーｔて ない厚み又；まプロフィールを有し・ていたことを示している。

実籍例Ｉ １０日後に、スパイダークイをスパイダーレスダイ、又！、を第１図の１０８に ７４応する押出しダイ装置と取瞥えた。

頴成ＰＪへで使用したのど同り樹脂及び発泡剤を実施例１ても使用した。

二のタイの全体の寸イ去；ま直径か１０００インチ、深さが＋６．２５インチ、 そして通路かＱ、３７５インチで、１１１図に示さｔするＯＩＩＯ２１５６イシ チをＭする揃えろｚまた環状の間隔をおいた仕込み口を有している０表１を参照 すると二のダイ及び工程もダイｌＯ〜２０で示ざｚｌろよう；こ１０日間試験さ れた。

一次没ひ二次押工樗か・−の円筒状の溶砿ホリステしンフォームの濱れを仕込み 、ダイ中て環状の攬ｔ１！こＲ換した。タイ中の溶融ホリス子しシの温壇凌ひ圧 力は約２８５′Ｆ及″、’＋９００ｐｓｉにそｚｌそｎ　＋？た７１た。ａｎｎ 、−ｘに於ける同じ生産速度を連成するのにより高いダイ圧力か要求された。ダ イ１００内ａｆ１設計は溶硬ボリスチしンを二のダイのアライメント部材８２の 仕込み口８８を通過させる為に押すのに、組成物、へのスハイグーグイよりりよ り高い圧力を必要とした。溶融ホリスチレンの管状の漬れをＩＩ状の纏長い通路 の、一方向にそろった環状：こ間隔をおいた複数の仕込み口を通過さ譬た後に十 分潰合した。その後溶融物質を１斗状に肩め、そして辻込み口を通過した後二こ リコンバインした。その後、ＴＩＩ杷ホリスチレンを形成し、そして全体にわた って均一な厚みを示すフオームに引抜いた。タイを出ていくフオームは、次に裂 かれシートにされ、その後ロール二二巻７））ｚＬな。

この方法及び装置で造られたホリスチレンフイルムは、実質的にスパイダーマー クかなく、不規則性がなく、一定し・た均一な厚みを示した０表１をツーすると 、ここで製造したフオームの工均フす−ムプロフィール％は８．４１ｔてるり、 標準から±４　、２　”＋　ＬかフオームＩみが変化していないことを示し、こ れ；オ刹成物へのスハイターダイよりも実質的な数層て５ろ。上記の他二二、二 の数層はより高い収率を竺し、ｐＦｒ望り仕１うでよ一ノ多くのｆ４科が造られ た。

本発明のＡ体向か示さ７１記敏ざ！またが、嗜々のイ１正及び置き１ｃｊえ、並 びｉこ工程段階及び装置の並へ代え及び組合せが、本発明の範−〇所情な晴神か らそれることなく、当業者によってなされろ二とか理解される。

表１ 組成？１１　Ａ　　　　　　　　　　　実施例１３　　　　１２．９　　　　　 　　１３　　　　　　６．５Ｊ　　　　　１２．１　　　　　　　１４　　　　 　　６．５５　　　　１２．５　　　　　　　１５　　　　　１１．２Ｂ　　　 　　１１．９　　　　　　　１６　　　　　　８．５７　　　　　＋２．８　　 　　　　　１７　　　　　　９．３８　　　　　！２．８　　　　　　　１８　 　　　　　９．２９　　　　１２．２　　　　　　　　ｍ　９　　　　　　　Ｂ 。８１０　　　１１．２　　　　　　　　：３ｆ’）　　　　　　　９．７平均 　　　Ｂ、Ｂ　　　　　　　　ＪＩＦ均　　　　　　８．４１国際調査報告

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．（３）内側表面を規定している軸方向に揃っている内部を有している管状の ハウシンク、 （ｂ）該ハウジンクの内側表面内に配置され、内側表面から間隔をおいている外 側表面を含んでおり、通路を与えている細長い部材、及び （ｃ）該細長い部材を該ハウシンケにしっかりと連結しており、内側表面を規定 している環状に間隔をおいた複数の仕込み口を有している、アライメント部材、 を含んでおり、 該ハウシンクの内側表面、該細長い部材の外側表面、及び該環状に配置された複 数の仕込み口が熱可塑性物質の均衡のとれた流れを可能にする軸方向にそろった 環状通路を規定している、 熱可塑性溶融物質から管状のフィルムを製造するための押出しダイ装置。
2. ２．該細長い部材か該ハウシンクの内部内を、その中心を通ってのひている請求 項１に記載の押出しダイ装置。
3. ３．該細長い部材か、熱可塑性物質の円筒状の流れを環状の流れに転換する先細 形のヘット、該先細形のヘッドの下流の中間区域、及び該中間区域の下流の出口 区域からなるマンドレルを含んでいる請求項１に記載の押出しタイ装置。
4. ４．環状に間隔をおいた複数の仕込み口か、該仕込み口の少なくとも５つの異な る直径のリンケを含んでいる請求項１に記載の押出しダイ装置。
5. ５．該仕込み口の内側表面が、入口区域、中間区域、及び出口区域を含んでおり 、該入口区域が該中間区域よりもより大きな直径を含んでおり、該中間区域の方 向に内側に傾いており、そして該外側区域が該中間区域よりもより大きな直径を 含んでおり、該中間区域から離れる方向に外側に傾いている請求項１に記載の押 出しダイ装置。
6. ６．該仕込み口の内側表面の人口及び出口区域が、中間区域に対して約４５：の 角度で傾いている請求項５に記数の押出しタイ装置。
7. ７．軸方向に樹っている環状の通路の一部が、ほぼ漏斗形の形状である請求項１ に記載の押出しダイ装置。
8. ８．該漏斗形の軸方向にそろった環状通路と、該環状に間隔をおいた複数の仕込 み口が、実質的に平行な関係で配置されている請求項７に記載の押出しダイ装置 。
9. ９．該軸方向にそろつた環状の通路の少なくとも一部か複数の螺旋状の溝を含ん でおり、ツイストされた通路を形成している請求項１に記載の押出しダイ装置。
10. １０．該細長い部材の該外側表面の少なくとも一部が複数の螺旋状の溝を含んで いる請求項１に記載の押出しダイ装置。
11. １１．請ハウシンクの内側表面の少なくとも一部が複数の螺旋状の溝を含んでい る請求項１に記載の押出しダイ装置。
12. １２．（ａ）中心の長手方向の穴を有しており、スリーブを含んでいる内側表面 を規定している管状のハウシンク、（ｂ）該長手方向の穴中に配置され該穴から 間隔をおいた外側表面を含んでおり、該穴との間に通路を与えている円筒状のト ービート部材、及び （ｃ）該円筒状のトービード部材を該ハウジンクにしっかりと連結しており、内 側表面を規定している環状に間隔をおいた複数の口を有している、全体がほぼデ ィスク形のアライメント部材、を含んでおり、ここで（１）該ハウジングの内側 表面、（２）該円筒状のトービート部材の外側表面、及び（３）該環状に配置さ れた基数の口かほぼ平行な関係で配置され、熱可塑性物質の均衡のとれた流れを 可能にする軸方向にそろった環状通路を規定している、 熱可塑性溶融物質から管状のフィルムを製造するための押出しタイ装置。
13. １３．該環状に間隔をおいた複数の口か、該口の少なくとも５つの変化する径の 環列を含んている請求項１２に記載の押出しタイ装置。
14. １４．該口の内側表面か、入口区域、中間区域及び出口区域を含んでおり、該入 口区域が、中間区域に得して１５の角度で傾いている請求項１２に記載の押出し ダイ装置。
15. １５．該ハウジングの内側表面の該スリーブ、及び該スリーブに隣撓する円筒状 のトービート部材の外側表面の一部が実質的に漏斗形の形状の軸方向に揃ってい る環状道路を規定している請求項１２に記載の押出しダイ装置。
16. １６．該漏斗形の軸方向に揃っている環状通路が、次第に狭くなる請求項１５に 記載の押出しダイ装置。
17. １７．該ハウジングの該内側表面のスリーブ、及び該スリーブに隣捜する該円筒 状のトービード部材の外側表面の一部の、少なくとも一方又は両方が、上に複数 の螺旋状の溝を含んでおり、ツイスト通路を形成している請求項１２に記載の押 出しタイ装置。
18. １８．該ハウシンクの該内側表面の該スリーブの螺旋状の溝か、それに隣捜する 円筒状のトービート部材の外側表面の該一部とは反対方向である請求項１７に記 載の押出しダイ装置。
19. １９．軸方向に揃っている環状に間隔をおいた複数の仕込み口を有するダイを通 して、熱可塑性物質の環状の流れを形成し、 該仕込み口を通して供給した後に、熱可塑性物質の環状の流れを漏斗状に集めて リコンバインし、均一に熱可塑性物質をりコンハインし。 実質的に全体にわたって均一な厚みを有している管状の熱可塑性物質の満れを形 成することからなる、熱可塑性溶融物質から管状のフィルムを製造する方法。
20. ２０．熱可塑性物質の円筒状流れを環状の流れに変換し、該熱可塑往物資の環状 の流れを、軸方向に揃っている環状に間隔をおいた複数の仕込み口を有する、細 長い環状の通路を通して運搬し、 該細長い環状の通路を通じて該熱可塑性物質を漏斗状に集めてリコンバインし、 その中で熱可塑性物質を実質的にりコンバイン及び混合し、 実質的に全体にわたって均一な厚みを有している環状の熱可塑性物質の流れを形 成し、引抜くことからなる、熱可塑性溶融物質から管状のフィルムを製遺する方 法。
21. ２１．該熱可塑性物質か、該形成及び引抜きの工程前にブレフォーミンクしてし まうのを防止する為に、十分に高い圧力を有する請求項１９に記載の方法。
22. ２２．該熱可塑性物質か、該形成及び引抜きの工程前に固化してしまれないよう に、粘度が十分な溶融強さと高さそ示すように十分低い温度を有している請求項 １９に記載の方法。
23. ２３．該熱可塑性物質か約１０００ｐｓｉｇ〜約５０００ｐｓｉｇの範囲の圧力 を有する請求項２０に記載の方法。
24. ２４．該熱可塑性物質か約２００Ｆ〜約４００Ｆの範囲の温度を有する請求項２ ０記載の方法。
25. ２５．該熱可塑性物質かホリスチレンフォームからなる請求項２０に記載の方法 。