JPH06344414A - 共押出多層成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱可塑性合成樹脂等の共押出多層成形方法を提
供する。 【構成】樹脂流の調整部２と、この後方に設けられた押
出機の吐出ノズルに接続される溶融樹脂の流入部３と、
調整部２の前方に接続されたアダプタ４よりなるフィー
ドブロック１をＴダイ５の直前に接続することにより、
各熱可塑性合成樹脂の流路の断面積を変化させて、流速
を調整し、合流させることにより積層フイルムとする共
押出多層成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性合成樹脂等の
共押出多層成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱可塑性合成樹脂等の共押出
多層成形方法としては、マルチマニホールド法とフィー
ドブロック法とが知られており、共に広く利用されてい
る方法である。前者のマルチマニホールド法は、例え
ば、実公昭32-2173 号公報に記載されているように、押
出機より押し出された熱可塑性合成樹脂等を、ダイ内に
設けられた複数のマニホールドでダイ幅全体に広げて合
流させて先端のスリットより積層された状態で押し出す
方法である。

【０００３】一方、後者のフィードブロック法は、種々
の実施の方法があるが、基本的には、押出機とマニホー
ルドダイとの間にフィードブロックを設けて、このフィ
ードブロック内で各層となる熱可塑性合成樹脂を整合し
て合流させダイ先端より積層された状態で押し出す方法
であり、例えば、特公昭50-6860 号公報に記載された方
法である。

【０００４】この特公昭50-6860 号公報に記載された方
法によれば、複数の熱可塑性合成樹脂の押出機と、これ
らの押出機と連通して設けられ、該押出機から合成樹脂
流を受ける分配マニホールド（或いは別個に形成された
フィードボートブロック）を有し、この分配マニホール
ド内には、前記押出機にそれぞれ連結された複数の入口
と、これらの入口とそれぞれ連通する複数の主通路と、
出口部と、前記主通路と出口部との間に位置してこれら
を互いに連通させる複数の分配通路とが形成され、該分
配通路が主通路からの樹脂流を、互いに密接する少なく
とも２つの流れからなる複合流とし、この複合流が前記
出口部を通過する間にその断面形状が変えられて積層体
とする製造方法を特徴としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルチ
マニホールドダイがダイ内に設けられた複数のマニホー
ルドで構成されているため、構造が複雑になるので強
度、剛性には相当の注意が必要となり、分解や組み立て
に工数がかかり、ダイも高価となる。又、３層以上にな
ると相当に大型化して取扱が極めて困難であり、積層す
る熱可塑性合成樹脂等の層数や層の配列を変更したいよ
うな場合、或いは使用樹脂の変更のある場合には、この
マニホールドダイを作り変える必要が出てくる等の問題
がある。

【０００６】又、上記の特公昭50-6860 号公報に記載さ
れた方法においては、押出機からの各層の樹脂流の合流
点における平均流速を揃える点ではよいが、例えば１対
１０のような積層樹脂の厚さの比率のような場合、１１
分割して層の配分を行う必要が生じ、実際に２〜３層以
上の多層の積層は困難であるといった問題がある。

【０００７】本発明は、このような上記の問題点に着目
してなされたものであり、これらの問題点を解消し、熱
可塑性合成樹脂等の共押出多層成形において、フィード
ブロックにより流速を調整し、合流させることにより、
層厚さの比率の異なる多層構成の積層フイルムの押出し
を可能とする方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の共押出多層成形
方法においては、Ｔダイの直前にフィードブロックを設
け、このフィードブロックにおいて各熱可塑性合成樹脂
の流路の断面積を変化させて、各熱可塑性合成樹脂の流
速を調整し、合流させてＴダイへ導入することを特徴と
する。

【０００９】即ち、本発明のフィードブロック共押出多
層成形方法におけるフィードブロックは、Ｔダイの直前
に接続されるものであり、押出機からの各層となる複数
の熱可塑性合成樹脂の流入部と、これらの樹脂流れを調
整し、合流させる調整部と、Ｔダイへの接続アダプタに
よって基本的に構成されるものである。

【００１０】上記説明のフィードブロックの調整部に
は、流入口の奥に流路の断面積を変化させて流速を調整
し、合流させるための調整ゾーンを設けるか、或いは、
予め各樹脂層の樹脂の種類と積層厚さ等を要素に設計さ
れた調整ゾーンを有する調整部を互換式にしておいて、
その都度対応する方法を特徴とする。

【００１１】本発明の共押出多層成形方法において使用
可能な熱可塑性合成樹脂としては、各種のポリオレフイ
ン系樹脂、或いはこの変成タイプ、ナイロン樹脂、塩化
ビニル樹脂等殆どのものが上げられるが、特に塩化ビニ
ル樹脂のように熱安定性が悪く熱分解し易い樹脂や、熱
履歴により流動特性が変化し易い樹脂には、マルチマニ
ホールド法より構造がシンプルであり、樹脂の滞留時間
が短い点で、より好適である。

【００１２】

【作用】本発明の共押出多層成形方法においては、Ｔダ
イの直前にフィードブロックを設け、このフィードブロ
ックにおいて各熱可塑性合成樹脂の流路の断面積を変化
させて、各熱可塑性合成樹脂の流速を調整し、合流させ
てＴダイへ導入することにより、層厚さの比率の異なる
多層構成の積層フイルムの押出しを可能とするものであ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 〔実施例１〕図１は、本発明共押出多層成形方法の一実
施例の要部を示す断面図である。図１において、１はフ
ィードブロックであり、このフィードブロック１は、樹
脂流の調整部２と、この後方に設けられた押出機の吐出
ノズルに接続される溶融樹脂の流入部３と、調整部２の
前方に接続されたアダプタ４により構成されている。こ
のアダプタ４の前方にはＴダイ５が接続されて共押出多
層成形が行なわれるようになされている。

【００１４】本実施例におけるフィードブロック１の調
整部２は、構造をシンプルにして製作を容易し、積層の
構成─各層の熱可塑性合成樹脂の種類、層厚さ及びその
比率─毎に取り替えるようになされている。

【００１５】フィードブロック１の調整部２の流路２１
の溶融樹脂は、ベースフイルムとなるものであり、調整
部２の先端部で流路２１、２３からの溶融樹脂と合流す
ることにより３層に積層されてアダプタ４の流路４１を
流れ、Ｔダイ５の流路５１で拡幅され吐出ノズル５２よ
り多層フイルムとして押出されるようになされている。

【００１６】本実施例は、３種類の熱可塑性合成樹脂に
より積層された３層フイルムの共押出多層成形を実施し
た例であり、熱可塑性合成樹脂のそれぞれの押出しは、
３台の押出機を使用して行われ、これらの押出機の吐出
ノズル（図示しない）は流入部３に設けられた溶融樹脂
の流入口３１、３２、３３に接続されている。

【００１７】調整部２には、流入部３から流入してきた
それぞれの溶融樹脂を流速を整え、所望厚さにするため
に溶融樹脂の流れ方向の断面積と長さの予め設定された
調整ゾーン２１、２２、２３が設けられている。

【００１８】この各溶融樹脂に対して設けられている調
整ゾーン２１、２２、２３の断面積の大きさは、各熱可
塑性合成樹脂のもつ材料特性や最終の各層の層厚さ比率
をもとに、押出量の調整と共に、合流前の溶融樹脂の流
速を調整するように決められるものである。

【００１９】又、調整ゾーン２１、２２、２３の長さＬ
は、３０mm〜５００mmの範囲に設定されるのが好まし
い。この調整ゾーン２１、２２、２３の長さＬは、３０
mm以下では十分な層流が得られず層界面粗れによる外観
不良を起こし、５００mm以上では、調整部２の調整ゾー
ン２１、２２、２３の機械的精度、特に寸法精度が得難
くなる。

【００２０】本実施例においては、ナイロン樹脂、変成
ポリエチレン樹脂、及び高密度ポリエチレン樹脂の３種
類の熱可塑性合成樹脂等を用いた。押出機には上記の樹
脂に対応してそれぞれスクリュウ径５０mm、５０mm、６
５mmのものを使用して流入部３に接続し、続いて本発明
のフィードブロック、幅１０００mmのコートハンガータ
イプのＴダイをアダプタ４に連結して、エアーナイフ式
冷却の引取機を使用して３層の共押出多層成形を行っ
た。

【００２１】

【表１】

【００２２】調整部２の調整ゾーン２１、２２、２３の
断面積の大きさは、それぞれ１９mm、５６mm、３２０mm
とし、長さＬは、それぞれ５０mm、４０mm、４０mmとし
た。その他の諸条件については、〔表１〕の実施例１に
示す通りである。

【００２３】〔実施例２〕本実施例では、更に上記と同
様の３種類の熱可塑性合成樹脂により、各層の層厚さ
と、それに伴う押出量のみを変更して試験を行った。そ
の他の諸条件については、〔表１〕の実施例２に示す通
りである。

【００２４】この共押出多層成形における結果は、〔表
１〕に示す通りで、層界面粗れによる木目模様や波形模
様の発生がなく、外観の良好な積層フイルムを得ること
ができた。

【００２５】〔比較例１〕

【００２６】図３は、本比較試験に使用した従来のマニ
ホールドタイプのコートハンガーＴダイよる共押出多層
成形の要部を示す断面図である。図３において、０１
は、押出機ヘッド０３により例示するように、３台の押
出機ヘッドに連結される連結部であり、この連結部０１
には各押出機からの溶融樹脂の流路０１１、０１２、０
１３が設けられて、合流路０２で合流して積層され、コ
ートハンガーＴダイ０４のマニホールド部０４１を経て
吐出ノズル０４２から積層フイルムとなって押出される
構造であるが、連結部０１の流路０１１、０１２、０１
３は同一の断面積を有し、又、これらの流路０１１、０
１２、０１３の長さも特に設定されていないものであ
る。

【００２７】上記説明の共押出多層成形装置により、実
施例１と同様の諸条件でもって、幅１０００mmの積層フ
イルムの押出しを実施した。この結果を〔表２〕に示
す。

【００２８】

【表２】

【００２９】〔比較例２〕本比較例２は、比較例１と同
じ共押出多層成形装置により、同一の諸条件で、押出量
のみを変更して行ったものであるが、〔表２〕に示すよ
うによい結果が得られなかった。

【００３０】以上の実施結果の評価は、上記表１〜２の
下欄に示すが、層界面粗れによる木目模様や波形模様の
発生がなく、外観の良好な結果の得られた方法のものに
○印、軽微な波形模様の発生のあった方法のものに△
印、激しい木目模様の発生した方法のものに×印を付し
た。

【００３１】〔実施例３〕図２は、本発明共押出多層成
形方法の他の実施例の要部を示す断面図である。図２に
おいて、１０はフィードブロックであり、このフィード
ブロック１０は、樹脂流の調整部２０とこの前方に接続
されたアダプタ４０により構成されている。このアダプ
タ４０の先端には、Ｔダイ５０が接続されていて、実施
例１と同様に層流となった多層の溶融樹脂は所定幅まで
拡幅されて多層フイルムとして押出されるようになされ
ている。

【００３２】本実施例におけるフィードブロック１０に
は、５層の積層フイルムを共押出多層成形するため、５
箇所に溶融樹脂の流入部３０１、３０２、３０３、３０
４、３０５が設けられ、この５箇所の溶融樹脂の流入部
の内の４箇所の流入部３０２、３０３、３０４、３０５
には樹脂流の調整ゾーン２０２、２０３、２０４、２０
５が設けられている。

【００３３】本実施例で上述のように４箇所に設けられ
た調整ゾーンは、全て同様の構造を有し、同様の機能を
果たすものである。従って、１箇所を例にとり説明する
と、流路２０２にはこの断面を通過する溶融樹脂の平均
流速がほぼ均一になるように、流路２０２の断面積を調
整するためのレストリクターバー６０２が組み込まれ
て、流路２０２と反対側のアジャストボルト７０２に接
続されている。このアジャストボルト７０２の先端部
は、フィードブロック１０の外部の平坦面にダブルナッ
ト８０２により固定され、同時に流路２０２の隙間を調
整するようになされている。

【００３４】このようにしてできた調整ゾーンの流路２
０２、２０３、２０４、２０５の先端部は、流路２０１
に合流して５層を形成するようになされている。即ち、
この５層を形成するフイルムの積層構造は、流路２０１
からの溶融樹脂がベースとなり、次の層に２０２と２０
３からの溶融樹脂が両面から積層され、続いて３０４、
３０５からの溶融樹脂がさらにこの上から積層されて最
終の５層が形成され、アダプタ４０の流路４０１を通っ
てＴダイ５０の流路５０１から多層フイルムとして押出
されるようになされている。

【００３５】本実施例の方法は、実施例１と異なってフ
ィードブロックの内部に各熱可塑性合成樹脂の流路の断
面積を変化させて、各熱可塑性合成樹脂の流速をほぼ同
等に調整する調整ゾーンを設けたことにより、積層する
熱可塑性合成樹脂の種類や、各層の層厚さの変更に対し
てフィードブロックの交換を行うことなくそのままで対
応できる利点を有するものである。

【発明の効果】本発明の共押出多層成形方法において
は、Ｔダイの直前にフィードブロックを設け、このフィ
ードブロックにおいて各熱可塑性合成樹脂の流路の断面
積を変化させて、各熱可塑性合成樹脂の流速を調整し、
合流させてＴダイへ導入することにより、層厚さの比率
の異なる多層構成の積層フイルムの押出しを可能とする
ものである。従って、熱可塑性合成樹脂等の共押出多層
成形方法として好適に使用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の共押出多層成形方法の一実施例の要部
を示す断面図。

【図２】本発明の共押出多層成形方法の他の実施例の要
部を示す断面図。

【図３】従来のマニホールドタイプのコートハンガーＴ
ダイよる共押出多層成形の要部を示す断面図。

【符号の説明】

１ フィードブロック ２ 調整部 ３ 流路部 ４ アダプタ ５ Ｔダイ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性合成樹脂等の共押出多層成形にお
   いて、Ｔダイの直前にフィードブロックを設け、このフ
   ィードブロックにおいて各熱可塑性合成樹脂の流路の断
   面積を変化させて、各熱可塑性合成樹脂の流速を調整
   し、合流させてＴダイへ導入することを特徴とする共押
   出多層成形方法。