JPH09174660A - 複層シート又は複層フィルムの成形ダイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】押出し条件が変更になっても容易且つ適切に対
応することができ、高品質、高歩留りの複層シート又は
複層フィルムを製造する。 【解決手段】流路２４の幅方向に渡って弾性を有するチ
ョークバー３８を配設すると共に、チョークバー３８の
前記流路幅方向で前記流路反対側に複数のボルト部材を
所定間隔で取り付け、チョークバー３８を各ボルト部材
４２で押し引きし、ボルト部材４２に対応するチョーク
バー３８部分を流路２４に対して曲げ変形させることに
より流路２４の幅方向の間隙量を複数のボルト４２ごと
に調整できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複層シート又は複層
フィルムの成形ダイ装置に係り、特に複層シート又は複
層フィルムを構成する各層のシート幅方向の厚みを均一
化する複層シート又は複層フィルムの成形ダイ装置。

【０００２】

【従来の技術】複層シート又は複層フィルム（以下、複
層シートの例で説明する）ダイ装置を複数のマニホール
ドを備えたダイ装置で押出し成形する場合、複層シート
を構成する各層のシート幅方向の厚みを均一化して押し
出すことが、高品質、高歩留りの複層シートを製造する
上で重要になる。

【０００３】このことから、各層のシート幅方向の厚み
を均一化して押出すための技術が従来よりさかんに開発
されてきた。例えば、実開昭５４−１０７６６４号公報
の複層シート成形用ダイには、マニホールドから合流部
に至る流路全体の間隙をチョークバー機構により調整す
ることが開示され、特開昭５２−６０８５３号公報の共
押出フィルムの製造方法には、前記合流部において樹脂
の流路がつくる合流角度を、合流部に臨む少なくとも１
個のチョークバーで調節することが開示され、実開平７
−１５３２１号公報には、マニホールドから合流部に至
る複数の流路（スリット）のうちの少なくとも１つの流
路の一部に薄膜を形成すると共に、該薄膜の非流路側に
該薄膜の厚み方向に該薄膜を押し引きする流路断面積調
節手段を設けたことが開示され、特公昭６０−３７７８
１には、マニホールドをストレートマニホールドとし、
このマニホールドに続いてダイ中央部からダイ両端部に
向かって長さが漸増する通路と、長さが漸減するスリッ
トを形成することが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術はどれも複層シート全体の厚みを調整すること
はできても複層シートを構成する各層の前記流路の幅方
向（流路幅がシート幅になる）において発生する厚みム
ラをなくすことはできないという欠点がある。特に、複
数の樹脂同士の粘度に大きな差がある場合や、複数の樹
脂の押出し流量に大きな差のある（各層の厚みが異な
る）場合、各層のシート幅方向の厚みを均一化してダイ
装置から押し出すことは極めて困難である。所望の押出
し仕様に最適設計したダイ装置であっても押出し条件
（樹脂流量、樹脂温度、樹脂種類等）を変更した時に、
同一のダイ装置で対応することは不可能であった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、流量、樹脂温度、樹脂種類等の押出し条件が変
更になっても容易且つ適切に対応することができ、各層
の幅方向の厚みを均一化できるので、高品質、高歩留り
の複層シート又は複層フィルムを製造することができる
複層シート又は複層フィルムの成形ダイ装置を提案する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、複数のマニホールドに供給された溶融樹脂
を、それぞれの流路を介して合流部に合流し、該合流部
で各溶融樹脂を複層状に重ね合わせてスリットから外部
に押出すと共に、前記マニホールドで前記流路の幅方向
に拡流してシート状の流れを形成する複層シート又は複
層フィルムの成形ダイ装置に於いて、前記流路の少なく
とも１つに、該流路の幅方向に渡って弾性を有するチョ
ークバーを配設すると共に、前記チョークバーに複数の
ボルト部材を所定間隔で連結し、前記ボルト部材をねじ
込み調整して前記チョークバーを前記流路に対して進退
させることにより前記流路の幅方向の間隙量を調整でき
るようにしたことを特徴とする。なお、ここで述べるフ
イルム成形には、押出ラミネートによるフイルム成形を
含むものとする。

【０００７】本発明によれば、成形ダイ装置で成形した
複層シートの各層の厚みにおいて、厚すぎる部分があれ
ばその部分に対応するボルト部材をねじ込み調整してチ
ョークバーを押して、その部分の間隙量を小さくし、薄
すぎる部分があればその部分に対応するボルト部材をね
じ込み調整してチョークバーを引いて、その部分の間隙
量を大きくする。これにより、複層シートの各層の厚み
を流路の幅方向、即ち複層シートの幅方向に渡って均一
にすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る複層シート又は複層フィルムの成形ダイ装置の好まし
い実施の形態について詳説する。図１は本発明に係る成
形ダイ装置１０の側面断面図であり、図２は正面図であ
る（但し、図１よりも縮小してある）。また、図３は上
面断面図である。尚、説明は複層シートで行う。

【０００９】図１に示すように、成形ダイ装置１０は、
主として、粘度等の性質の異なる複数の溶融樹脂を押出
す複数の押出機（図示せず）からそれぞれの溶融樹脂が
供給されるマニホールド１２、１４、１６、複数の溶融
樹脂を複層状に重ね合わせる合流部１８、各マニホール
ド１２、１４、１６と合流部１８とをそれぞれ繋ぐ複数
の流路２０、２２、２４が形成された成形ダイ装置本体
２６と、合流部１８で重ね合わされた複層シート２８全
体の厚みであるスリット３０開度を調整する調整ボルト
３２と、複数の流路２０、２２、２４のうちの少なくと
も１つに設けられた流路間隙量調整手段３４とで構成さ
れる。そして、成形ダイ装置１０で複層シート２８を成
形する場合、それぞれのマニホールド１２、１４、１６
に供給された溶融樹脂を、それぞれの流路２０、２２、
２４を介して合流部１８に合流し、該合流部１８で各溶
融樹脂を複層状に重ね合わせてスリット３０から回転す
る冷却ドラム３６上に押し出す。この成形においてマニ
ホールド１２、１４、１６で前記流路２０、２２、２４
の幅方向（図３参照）に拡流してシート状の流れを形成
する。

【００１０】前記流路間隙量調整手段３４は、図１から
図３に示すように、主として、流路２４の幅方向の一方
端（一方のダイ幅端部）から他方端（他方のダイ幅端
部）に渡って配設された弾性を有するチョークバー３８
と、チョークバー３８の流路反対側でチョークバー３８
の長手方向に所定間隔で連列された複数のボルト部材４
２、４２…とで構成される。

【００１１】各ボルト部材４２の先端部は、チョークバ
ー３８に回動自在に支持されると共に、各ボルト部材４
２は成形ダイ装置１０の支持部材４４に噛合支持され
る。これにより、ボルト部材４２を正逆方向に回転させ
ると、ボルト部材４２は軸方向に移動し、チョークバー
３８のボルト部材４２対応部分が曲げ変形した流路２４
に対して進退する。この操作をボルト部材４２ごとに行
うことにより、流路２４の合流部１８直前における間隙
量に分布をつけることができる。チョークバー３８は、
図４に示すように縦断面が略台形状に形成され、断面幅
Ｗは２０〜１００ｍｍで好ましくは３０〜５０ｍｍがよ
い。これは、断面幅Ｗが狭すぎると強度が低くなり、広
すぎると弾性曲げの範囲が小さくなり調整量が制限され
るためである。また、ボルト部材４２同士の間隔Ｌ（図
３参照）は、２０〜１００ｍｍで好ましくは２５〜６０
ｍｍがよい。これは、ボルト部材４２同士の間隔が小さ
過ぎるとボルト部材４２の数が多くなり過ぎて流路２４
の間隙量調整に時間がかかり、大き過ぎると流路２４の
間隙量調整においてきめ細かい調整ができなくなり調整
精度が悪くなるためである。また、チョークバー３８の
流路形成面３８Ａは、高精度の平坦面が要求されること
から、チョークバー３８の材質は錆等が発生しにくいＳ
ＵＳ３０４を使用することが好ましい。

【００１２】ボルト部材４２の基端部で成形ダイ装置１
０の外側には、図１及び図５に示すようにギア形状のボ
ルトヘッド４２Ａが設けられ、ボルトヘッド４２Ａに
は、ボルト部材４２を回動させる六角棒（図示せず）を
嵌合する六角孔４２Ｂが形成される。このボルトヘッド
４２Ａには、成形ダイ装置１０の外面に回動自在に支持
されたバーニアダイヤル４６のギア部が噛合しており、
バーニアダイヤル４６はバーニア４６Ａと目盛り付きダ
イヤル円板４６Ｂとで構成される。目盛り付きダイヤル
円板４６Ｂで表示される目盛と、流路２４の間隙量との
関係が予め求められており、目盛りを見ることにより流
路２４の間隙量が分かるようになっている。例えば、目
盛りが零の場合は、流路２４の間隙がないことを示し、
目盛りが１００の場合には間隙量が１ｍｍであることを
示す。これにより、六角棒でボルト部材４２を回転させ
ると、チョークバー３８が流路２４の間隙量を大きくし
たり小さくしたりする方向に変形して流路２４の間隙量
を調整すると同時に、目盛り付きダイヤル円板４６Ｂの
変化した目盛り数により調整量を表示し、調整した後の
流路２４の間隙量も知ることができる。

【００１３】尚、図１では、流路２４にのみ流路間隙量
調整手段３４を設けた例で説明したが、他の２つの流路
２０、２２にも設けることが好ましい。次に、上記の如
く構成した複層シートの成形ダイ装置１０の作用につい
て各流路２０、２２、２４に流路間隙量調整手段３４を
設けた例で説明する。先ず、各流路２０、２２、２４に
設けられた流路間隙量調整手段３４を調整して各流路２
０、２２、２４の幅方向に間隙量分布がない、所謂間隙
量一定の状態にしておく。この状態で、それぞれのマニ
ホールド１２、１４、１６に供給された溶融樹脂を、そ
れぞれの流路２０、２２、２４を介して合流部１８に合
流し、該合流部１８で各溶融樹脂を複層状に重ね合わせ
てスリット３０から冷却ドラム３６上に押し出す。そし
て、押し出されて成形された複層シート２８の各層２８
Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの厚み（図８参照）を複層シート２
８の幅方向（流路の幅方向又はダイ幅方向と同じ）に沿
って測定し、各層２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの幅方向の厚
みにおいて厚すぎる部分があればその部分に対応するボ
ルト部材４２でボルト部材４２に対応するチョークバー
３８部分を変形させてその部分の間隙量を小さくし、薄
すぎる部分があればその部分に対応するボルト部材４２
でボルト部材４２に対応するチョークバー３８部分を変
形させてその部分の間隙量を大きくし、流路の間隙量に
分布をもたせる。これにより、複層シート２８の各層２
８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの厚みを複層シート２８の幅方向
に渡って精度良く均一にすることができる。この時、成
形ダイ装置１０の押出し条件（流量、樹脂温度、樹脂種
類等）について、流路２０、２２、２４の間隙量と目盛
り付きダイヤル円板４６Ｂの指示目盛りとの関係データ
を採取することにより、次回からは、目盛り付きダイヤ
ル円板の目盛りが前記データで得られた適切な目盛りを
指示するようにボルト部材４２を回動させるだけで複層
シート２８の各層２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの幅方向の厚
みを精度良く均一にすることができる。

【００１４】

【実施例】以下に本実施の形態で説明した成形ダイ装置
を用いて複層シートを成形した実施例を説明する。

【００１５】

【表１】 実施例で使用した成形ダイ装置１０は、３層の複層シー
トを形成するもので、ボルト部材４２同士の間隔Ｌが５
０ｍｍ、チョークバー３８の断面幅Ｗが４０ｍｍとし
た。また、流路２４に流路間隙量調整手段３４を設け
た。

【００１６】また、成形ダイ装置１０の押出し条件は、
表１に示すように押出し条件Ａと押出し条件Ｂの２種類
について行った。押出し条件Ａは、３層から成る複層シ
ート２８のうち、上層２８Ａ（図８参照）を形成する上
層樹脂の種類をハイデンシチィーポリエチレン（ＨＤＰ
Ｅ）として流量が２５ｋｇ／時間、中間層２８Ｂを形成
する中間層樹脂の種類をローデンシチィーポリエチレン
（ＬＤＰＥ）として流量を２００ｋｇ／時間、下層２８
Ｃを形成する下層樹脂の種類をハイデンシチィーポリエ
チレン（ＨＤＰＥ）として流量が７５ｋｇ／時間とした
ものである。一方、押出し条件Ｂは、３層から成る複層
シート２８のうち、上層樹脂の種類をローデンシチィー
ポリエチレン（ＬＤＰＥ）として流量が５０ｋｇ／時
間、中間層樹脂の種類をハイデンシチィーポリエチレン
（ＨＤＰＥ）として流量を５０ｋｇ／時間、上層樹脂の
種類をハイデンシチィーポリエチレン（ＬＤＰＥ）とし
て流量が２００ｋｇ／時間としたものである。そして、
押出し条件Ａ、Ｂ共に、複層シート２８を成形するため
の総流量は３００ｋｇ／時間であり、その他の押出し条
件である押出し温度は３００°Ｃ、ダイ幅は１０００ｍ
ｍ、ライン速度は１５０ｍ／分で同じとした。

【００１７】また、成形ダイ装置１０の流路２４の間隙
量は、図６に示すように、流路幅方向の間隙量を一定に
した流路間隙分布ａと、図７に示すように、流路幅方向
の間隙量を中央部の間隙量を小さく、両端部の間隙量を
大きくするようにチョークバー３８を流路２４に対して
進退させて流路２０、２２、２４の幅方向の間隙量に分
布をもたせた流路間隙分布ｂの２種類について行った。
図６、図７において、斜線部分が流路２４の間隙量の分
布を示す。

【００１８】本発明の成形ダイ装置による押出し試験
は、次の通りおこなった。即ち、押しだし条件Ａ、Ｂに
示す押出し条件で、３層の溶融樹脂を押出して複層シー
ト２８を形成する。次に、全体の厚みを測定し、複層シ
ート２８全体の厚みが複層シート２８の幅方向で均一に
なるようにスリット開度を調整ボルトで調整した。その
後、再度、押しだし条件Ａ、Ｂに示す押出し条件で複層
シート２８を成形した。そして、複層シート２８の断面
を顕微鏡で観察しながら複層シート２８を構成する各層
２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの幅方向の厚み分布を測定し、
上層２８Ａ厚み分布、中間層２８Ｂ厚み分布及び下層２
８Ｃ厚み分布を評価した。

【００１９】表２に試験サンプルとその評価結果を示
す。

【００２０】

【表２】 表２に示すように、試験サンプルにおいて、押しだし条
件Ａと流路間隙量に分布をもたせた流路間隙分布ｂを組
み合わせたものを試験１とし、押しだし条件Ａと流路間
隙量に分布のない流路間隙分布ａを組み合わせたものを
試験２、押しだし条件Ｂと流路間隙量に分布のない流路
間隙分布ａを組み合わせたものを試験３とした。

【００２１】表２の評価結果から試験１と試験２を比較
すると、流路２４の幅方向に渡ってそれぞれチョークバ
ー３８を配設し、複数のボルト部材４２でチョークバー
３８を曲げ変形させて流路２４の間隙量に分布をもたせ
た試験１の場合には、上層２８Ａ、中間層２８Ｂ、下層
２８Ｃともに厚み分布が１〜２μと非常に小さく、顕微
鏡による断面写真でも図８に示すように各層２８Ａ、２
８Ｂ、２８Ｃとも複層シート２８の幅方向において均一
な厚みを得ることができた。これに対し、流路２４の間
隙量に分布をもたせずに一定にした試験２の場合には、
各層２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの厚み分布は４〜５μと試
験１に比べて大きくなった。特に、断面写真の図９から
分かるように、層厚の薄い上層２８Ａにおいては、中央
部が厚く両端部が薄い層厚分布を示し、最両端まで溶融
樹脂が供給されなかった。試験３の場合には、上層２８
Ａの樹脂流量が試験２よりも多く且つ低粘度の樹脂であ
ることから、流路の間隙量に分布をもたせずに一定にし
ても層厚分布が小さかった。

【００２２】このように、樹脂流量が少なく樹脂粘度が
小さい場合には、合流部１８での幅方向での圧力バラン
スがくずれ、通常はダイ幅方向（流路幅方向）における
中央部に比べて両端部の圧力が低くなる。このことから
分かるように、合流部１８前の流路における間隙量は、
ダイ幅方向に一定では均一な厚みの複層シート２８を得
ることはできない。即ち、溶融樹脂の流れは中央部に集
中しやすく、その結果、中央部が厚く、両端部が薄い層
厚分布になる。この傾向は複層シート２８幅の大きな、
即ちダイ幅が大きくなればなるほど顕著になり、流路２
０、２２、２４の幅方向全体にわたって流路間隙量に微
妙な分布をもたせることが必要になる。従って、ダイ幅
方向に均一な厚みの複層シート２８を得るためには、流
路２０、２２、２４の幅方向の間隙量の分布を、溶融樹
脂の粘度等の押出し条件に応じてきめ細かく調整する必
要がある。

【００２３】本発明によれば、成形ダイ装置１０で成形
した複層シート２８の各層２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの厚
みにおいて、厚すぎる部分があればその部分に対応する
ボルト部材４２でそのボルト部材４２に対応するチョー
クバー３８部分を押して、その部分の間隙量を小さく
し、薄すぎる部分があればその部分に対応するボルト部
材４２でそのボルト部材４２に対応するチョークバー３
８部分を引いて、その部分の間隙量を大きくする。

【００２４】これにより、溶融樹脂の粘度等の押出し条
件に応じて流路２０、２２、２４の幅方向全体について
の流路間隙量分布を適切に形成することができる。更に
は流路２０、２２、２４の中央部、両端部の中でも間隙
量分布を適切に形成することができるので、流路２０、
２２、２４の幅方向における間隙量分布を極めてきめ細
かく調整することができる。

【００２５】従って、押出し条件に応じて複層シート又
はフィルムの幅方向に渡って各層の厚みを均一にできる
ので、高品質な複層シート又は複層フィルムを安定して
製造することができる。また、複層シート又は複層フィ
ルムの幅方向に渡って各層の厚みを均一にできるので、
複層シート又は複層フィルムの幅方向両端である耳部の
切断量が減少するので歩留りが向上する。また、製造ロ
ットの変更により押出し条件が変わっても同一の成形ダ
イ装置を使用することができるので、生産性が向上する
と共に、装置スペースも小さくできる。更には、非常に
薄い層を有する複層シート又は複層フィルムの製造も可
能になった。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複層シー
ト又は複層フィルムの成形ダイ装置によれば、押出し条
件に応じてシート又はフィルムの幅方向に渡って複層シ
ート又は複層フィルムを構成する各層の厚みを均一にで
きる。従って、高品質、高歩留りの複層シート又は複層
フィルムを製造することができる。また、製造ロットの
変更により押出し条件が変わっても同一の成形ダイ装置
を使用することができるので、生産性が向上すると共
に、装置スペースも小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る成形ダイ装置の側面断面
図

【図２】図２は、本発明に係る成形ダイ装置の正面図

【図３】図３は、本発明に係る成形ダイ装置の上面断面
図

【図４】図４は、チョークバーを説明する断面図

【図５】図５は、バーニアダイヤルを説明する説明図

【図６】図６は、流路に流路間隙量分布をもたせた場合
の説明図

【図７】図７は、流路に流路間隙量分布がない場合の説
明図

【図８】図８は、試験１における複層シートの断面図

【図９】図９は、試験２における複層シートの断面図

【符号の説明】

１０…成形ダイ装置 １２、１４、１６…マニホールド １８…合流部 ２０、２２、２４…流路 ２８…複層シート ３０…スリット ３４…流路間隙量調整手段 ３６…冷却ドラム ３８…チョークバー ４２…ボルト部材 ４６…バーニアダイアル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のマニホールドに供給された溶融樹脂
   を、それぞれの流路を介して合流部に合流し、該合流部
   で各溶融樹脂を複層状に重ね合わせてスリットから外部
   に押出すと共に、前記マニホールドで前記流路の幅方向
   に拡流してシート状の流れを形成する複層シート又は複
   層フィルムの成形ダイ装置に於いて、 前記流路の少なくとも１つに、該流路の幅方向に渡って
   弾性を有するチョークバーを配設すると共に、前記チョ
   ークバーに複数のボルト部材を所定間隔で連結し、前記
   ボルト部材をねじ込み調整して前記チョークバーを前記
   流路に対して進退させることにより前記流路の幅方向の
   間隙量を調整できるようにしたことを特徴とする複層シ
   ート又は複層フィルムの成形ダイ装置。
2. 【請求項２】前記チョークバーは、前記流路の少なくと
   も前記合流部直前に配設されていることを特徴とする請
   求項１の複層シート又は複層フィルムの成形ダイ装置。
3. 【請求項３】前記流路の間隙量を調整した調整量を表示
   する表示手段を設けたことを特徴とする請求項１の複層
   シート又は複層フィルムの成形ダイ装置。