JPS62169616A - シ−ト状物の押出し用ダイ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶融体からシート状物を得るダイ、例えば、
熱可塑性樹脂フィルムを製造するシート状物の押出し用
ダイに関する。

更に詳しくは、ダイ開口部近傍に設けられた複数の押引
伝達装置において、補助加熱装置により、該押引伝達装
置の熱膨脹を利用し、該ダイ開口部の間隙をダイ幅方向
に局所的に変化させて、前記溶融体の吐出量をダイ全幅
にわたり均一化し、吐出されるシート状物の厚みを一定
にぜんとする押出し用ダイの改良に関する。

（従来の技術） 溶融体を押出し用ダイから吐出し、シート状物、たとえ
ば熱可塑性樹脂フィルムを成形する装置において、吐出
されるフィルムの厚みを均一にすることは基本的要求機
能であり、成形装置全体がかかる目的のために構成され
ているといっても過言ではない。

かかる厚さの均一化手段として、幾つかの手法が既に知
られているが、押引伝達装置の熱膨脹を利用し、得られ
るフィルム厚みの均一化を図るフィルム成形方法として
、たとえば特開昭５９−１２７号公報に示された提案例
がある。

本提案例は、ダイ開口部の間隙を調整するダイ幅方向に
設けられた複数の押引伝達装置自体の内部に補助加熱装
置を埋設し、該補助加熱装置への入力を増減させること
で、該押引伝達装置の温度を上下させ、該押引伝達装置
に発生する熱膨脹を利用して押引力を引出すことにより
ダイ開口部を変化させ、吐出されるフィルムの厚みの均
一化を達成せんとするものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の方法は、押引伝達装置自体の内部に補助加熱装置
を埋設することで、効率よく押引伝達装置を熱膨脹させ
ることができ、これにより、応答性の良好なリップ開口
部の間隙の調整を行なうことができるとともに、短時間
で高精度のリップ開口部の間隙の調節を行なうことがで
きたが、実際の生産に際しては、さらに下記の如きの問
題点が存在することが判明した。

すなわち、押出し用ダイの幅方向に複数設けられている
押引伝達装置は、ボルト等の純機械的な回転付与体であ
り、その機械的精度による調整量の誤差の発生を避ける
ため、フィルム押出開始前に、予めダイ開口部を構成す
る弾性変形部分である構造体を、弾性変形範囲内で十分
余裕を持たせ押圧させてセットされている。さらにフィ
ルム押出し開始後に、フィルム幅方向の厚みむらの均一
化を達成するまでの到達時間を極力短くするため、ダイ
開口部の間隙はダイ全幅にねたり略一定になるようにセ
ットされている。また、上記押引伝達装置は、フィルム
押出し開始前に補助加熱装置からの投入エネルギーによ
り、ダイ全幅にねたり略一定に熱膨脹されている。

かかる蝉作によりフィルム吐出後の厚さを均一にするた
めには、該投入熱エネルギーを部分的に放熱し、リップ
開口部の間隙を局部的に広くする操作をとり、ざらに該
投入エネルギーを部分的にさらに増すことによってリッ
プ開口部の間隙を局部的に狭くする操作をとる。

このような局部的な押引伝達装置への投入熱エネルギー
の増減をしなくても、フィルムを均一にする操作は可能
である。たとえば、押印伝達装置に予め熱エネルギーを
投入せず、該押印伝達装置には投入エネルギーを増加す
るのみの一方向制御でも吐出されるフィルムの厚さを均
一にすることは可能であるが、ダイ開口部の間隙を狭く
する操作しか与えられないため、フィルム吐出開始時に
生じた厚みむらによっては均一化を達成するまでの時間
が著しく遅延し、ざらにその精度も十分なものが得られ
ない。

つまり実際の生産に際しては、リップ開口部の間隙の局
部的な調整が良好に行なえるように、あらかじめ押引伝
達装置に関し、前記した如くの押圧セットの操作量と、
さらにダイ゛全幅にわたり略一定に熱膨脹すべく補助加
熱装置からの投入エネルギー量を適切に決定する必要が
あるということである。　　　　　″ かかる設定量が不都合な場合、たとえば、投入熱エネル
ギーが不十分な場合には、リップ開口部の間隙を広くす
る操作量は、予め設定した投入エネルギーにより生じた
押引伝達装置の熱膨脹量で該操作量が決定されるため、
容易に該操作の限界に到達してしまう。

また、過度の熱エネルギーを投入すると、押引伝達装置
の熱膨脹量が大きくなり、リップ開口部を構成する弾性
変形部分の弾性変形力が大きくなりすぎるとともに、フ
ィルム厚みむらに応じてさらに熱エネルギーを投入した
場合に該押引伝達装置の熱膨脹でリップ開口部の間隙を
狭くする変化量が十分得られないばかりか、該押引伝達
装置は高温下で高応力が生じているため、熱歪が生じて
しまうことになる。

さらに、前記押引伝達装置は、リップ開口部近傍に接合
しているため、上記投入熱エネルギーが該押引伝達装置
等を介して該リップ開口部近傍に熱伝導し、該リップ開
口部近傍に゛温度むらが形成されるため、新たな厚みむ
らが発生してしまうものである。しかして、ダイ全幅に
ねたり略一定に押引伝達装置を熱膨脹させ、補助加熱装
置から該押引伝達装置に投入する熱エネルギー量を如何
にして適切な量に設定するかが、熱膨脹を利用して−〇
　− フィルムの均一化を図る押引伝達装置において、その制
御性を決定づけるといっても過言ではない。

しかしながら、熱可塑性樹脂を吐出した後、ダイ幅方向
におけるフィルムの微妙な厚みむらに応じて多数の押引
伝達装置を熱膨脹すべく該押引伝達装置に対応した補助
加熱装置からの投入エネルギーを個々に調整すると、補
助加熱装置全体に投入する熱エネルギーが経時的に変化
することになるのを避は得ず、ある場合には補助加熱装
置全体からの投入エネルギー量が当初の設定値に比べて
増加し、一方ある場合には減少するという現象が発生す
る。

この結果、吐出開始前にダイ全幅にわたり補助加熱装置
からの投入エネルギーを適切に設定すると、制御性の良
好なる押引伝達装置の平均膨張量が、ダイ全幅にわたっ
て経時的に変化するため、該押引伝達装置の制御性が経
時的に変化し、所望の均一な厚さのフィルムが安定して
得られなくなるばかりか、ひいては前述の如く、投入エ
ネルギー全体が減少した場合は、操作限界に到達する押
引伝達装置の熱膨脹に対し、リップ開口部の間隙の変化
量が十分に得られない。また該押引伝達装置が高温で高
応力となると、熱歪が発生し、リップ開口部においても
温度むらを形成するため、こうなった場合には、もはや
所望通りの厚さをもったフィルムを製造することはむず
かしくなってしまう。

本発明の目的は、上記したような点に鑑み、押引伝達装
置の制御性を常に良好な状態に保つことができ、ひいて
は均一な厚さのフィルムを所望通りに吐出せしめること
が良好にできるとともに、吐出フィルムの劣化や物性の
均質性を阻害すること等の不都合も実際上招くことがな
いという均一な厚さのフィルムを製造する上で、その実
用性が大幅に改良されてなるシート状物の押出し用ダイ
を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成する本発明のシート状物押出し用ダイ
は、以下の構成からなる。すなわち、ダイ開口部および
該開口部から吐出される溶融体を加熱する主加熱装置を
備え、かつ、補助加熱手段からの熱エネルギによる熱膨
脹を利用して上記ダイ開口部より吐出される溶融体の厚
みを制御する押引伝達装置をダイの幅方向に複数備えた
シート状物の押出し用ダイにおいて、上記例々の補助加
熱装置へ投入する熱エネルギーを増減可能に制御し、か
つ上記熱エネルギーの増減によって個々の補助加熱装置
への熱エネルギー量に差が生じても、全体として、上記
複数の補助加熱装置への投入エネルギーを実質的に一定
に保ち得る制御手段を設けたことを特徴とするシート状
物の押出し用ダイである。

以下、図面に従って、本発明のシート状物の押出し用ダ
イについて詳しく説明する。

本発明のダイは、フィルム厚みむらに応じて個々の補助
加熱装置への投入エネルギーを操作するが、該補助加熱
装置全体への投入熱エネルギー量は、常に実質的に一定
となるように制御せんとして構成されてなるものであり
、しかして、リップ開口部の間隙を調整する上で、常に
良好な制御性が得られるように、ダイ全幅にわたって押
引伝達装置の平均熱膨脹量が時間に関係なく略一定に保
つことを実現するものである。

第１図は、本発明のシート状物の押出し用ダイの一実施
態様をモデル的に示した概略側面断面図であり、１は押
出し用ダイ本体、２は該押出し用ダイ本体１と熱可塑性
樹脂７の温度を設定する主加熱装置、３はダイ開口部′
６の間隙を調整する押引伝達装置、４は押引伝達装置３
を熱膨脹せしめる補助加熱装置、５はダイ開口部付近の
弾性変形部分である。

第２図は、第１図に示したダイの概略正面図でおる。

第２図に示す符号４１，４２．・・・・・・４９は、第
１図において４で示される複数個の補助加熱装置を示し
たものであり、９個の補助加熱装置を設けた例を示した
ものである。１０は、該複数の補助加熱装置全体への投
入熱エネルギー量を実質的に一定に保ち、かつ吐出され
る溶融体の厚さがダイ幅方向で均一になるように個々の
補助加熱装置４１．４２．・−・・・・４９の加熱量レ
ベルを制御する制御装置である。

かかる態様において、押出し用ダイ本体１およびダイ内
部の熱可塑性樹脂７は、主加熱装置２により所定の温度
に保持される。そしてダイ開口部６から吐出される熱可
塑性樹脂フィルムの厚さむらに応じて、補助加熱装置４
を操作し、押引伝達装置３の熱膨脹差を利用してダイ開
口部６の弾性変形部分５をダイ幅方向で局所的に調整し
、前述の如きに吐出されるフィルムの均一化を図るもの
である。

ここで、制御装置１０の作用について、−具体例を挙げ
て説明すると、熱可塑性樹脂の押出し前に主加熱装置へ
の投入熱エネルギーが０１で、押出し用グイと熱可塑性
樹脂がほぼ均一で、１℃に保たれているとする。そして
、補助加熱装置全体への投入エネルギーを０２とし、さ
らに、４１゜４２、・・・・・・４９の個々の補助加熱
装置への投入エネルギーを均等にＱ２／９として、ダイ
幅方向に複数設置された押引伝達装置がダイ全幅にわた
り略均一に所定最熱膨脹しているとする。この場合は補
助加熱装置全体への投入エネルギーＱ２により、前記の
１℃の変化はほとんどないものとする。

ここで、吐出フィルムの厚さを均一にするために、補助
加熱装置４５への投入エネルギーを△Ｑ２だけ増やした
とすると、第３図に示したように該△Ｑ２に相当する分
の投入エネルギーを他の４１゜４２．４３，４４．４６
，４７，４８．４９の各補助加熱装置では減少させて、
補助加熱装置４１〜４９への投入エネルギーはＱ２の一
定に保つ制御装置１０を、本発明の押出し用グイでは特
に具備してなるものである。

このような例において、４１．４２，４３．４４．４６
，４７，４８．４９の補助加熱装置へのΔＱ２の減少量
の割り振りは、第３図に示したように、ΔＱ２／８ずつ
の均等割りでもよいし、あるいは、フィルム厚みがほぼ
均一な時に生じる微小厚みむらの調整では、第４図に示
すように、たとえば、４４．４６を八〇２Ｘ３／１２ず
つ、４３．４７を△Ｑ２Ｘ２／１２ずつ、４２．４８を
△Ｑ２Ｘ１／１２ずつ減少させるという如くに重みづけ
を行なっても効果的である。

また、フィルム製膜開始時のように、ダイ幅方向で大周
期の厚みむらが生じる場合には、第５図に示すように、
例えば、投入エネルギーΔＱ２を４５と４６に２分割し
、他の補助加熱装置から△Ｑ２／７ずつ均等に減少を行
なえば、各押引伝達装置の熱膨脹に要する時間が短縮で
き、効果的なものであり、このような制御の実際上のや
り方は、溶融熱可塑性樹脂の物性、ダイの形状、押出し
条件等により、任意に設定することができるものである
。

しかして、かかる制御装置を具備すると、補助加熱装置
全体から投入される全熱エネルギーが経時的に変化する
ことがなく、該押引伝達装置の平均熱膨脹量が常に略一
定に保たれるため、フィルム吐出開始前に該投入仝熱エ
ネルギーを適切に設定することで、該押引伝達装置は常
に良好な制御性を持つことができるものである。

なおまた、例えば第３図において補助加熱装置４５への
投入エネルギーを△Ｑ２だけ前記と逆に減少させたい場
合には、上記と逆の操作をすればよい。

また、本発明のもう一つのシート状物押出し用グイの一
実施態様例の概略断面図を第６図に示す。

同図に示したシート状物押出し用グイは、押引伝達装置
近傍に、単数または複数の温度均一化ユニット８をダイ
幅方向に沿って埋設したものである。ここで、温度均一
化ユニットとは、パイプ状構造物の内部にナトリウム、
水銀、メタノール等の液状物が、使用温度に応じて適宜
選択され、封入されてなる伝熱素子のことをであり、一
般にはヒートパイプと呼称されているものである。

第１図に示した構成の装置では、押引伝達装置３はダイ
開口部近傍の弾性変形部分５と接合しているため、吐出
したフィルムの厚さを均一にすべく補助加熱装置への入
力を増減することで、リップ開口部を調整した場合、押
引伝達装置等を介して補助加熱手段の熱が少なからずリ
ップ開口部の弾性変形部分に熱伝導し、ダイ幅方向で温
度むら−１４−” を生じるものである。そこで、温度均一化ユニット８を
ダイ幅方向に埋設することで、ダイ幅方向の温度むらを
均一化せんとするものである。

第６図では、ダイ開口部近傍のみに温度均一化ユニット
を埋設した例を示したが、押引伝達装置とダイとのもう
一方の接合部近傍に温度均一化ユニットを埋設しても効
果的である。

また、さらに本発明のシート状物押出し用ダイの他の態
様例を第７図に示す。

第６図の如く、温度均一化ユニットによりダイ幅方向の
温度の均一化が達成されても、補助加熱装置の熱の伝導
量が大きく、押引伝達装置近傍のダイ温度が主加熱装置
で設定された温度と温度差が大きくなる場合には、さら
に冷却装置９を用いることでその欠点が解消され得るも
のである。

冷却装置としては、空気、油あるいは水等の冷却媒体を
通す流路なと、適宜のものを所望に合せて単数または複
数個で用いることができる。

かかる第６図、第７図に示した構成の装置においても、
第１図に示した装置の場合と同様に、補助加熱装置全体
への投入エネルギーを一定に保つ制御装置１０を具備す
ることにより、押引伝達装置とダイ開口部近傍の弾性変
形部分との力学的平衡状態を常に良好な状態に保つこと
ができ、均一な厚さのシート状物を得る上で効果的な吐
出が可能となるものである。

（効　果） 以上述べた通り、従来の技術では、補助加熱装置全体か
ら投入する熱エネルギー量が経時的に変化するため、押
引伝達装置の平均熱膨脹量が経時的に変化し、たとえフ
ィルム吐出開始前に押引伝達装置が良好な制御性を示す
該投入熱エネルギー量を与えても、既に述べた通りの不
都合を招いたものである。

これに対し、本発明のシート状物押出し用ダイにおいて
は、常に押引伝達装置全体に投入する熱エネルギー量を
一定に制御できる制御装置を具備しているので、初期の
段階で該押引伝達装置が良好な制御性を示す該投入熱エ
ネルギーを設定することで、常に良好な制御性を維持す
ることができ、均一な厚さのシート状物を得る押出し用
ダイとしてその実用性が大幅に向上された、実際工業上
極めて有用なダイか実現されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るシート状物の押出し用ダイの一
実施態様例をモデル的に示した概略断面図である。 第２図は、第１図に示したダイの概略正面図である。 第３図、第４図、第５図は、本発明に係るシート状物の
押出し用ダイにおいて個々の補助加熱装置の加熱量レベ
ルを制御する制御装置における制御例として、加熱量の
増減量の割り振り方の例を模式的に説明する図である。 第６図は、本発明に係るシート状物押出し用ダイの他の
実施態様例をモデル的に示した概略断面図である。 第７図は、同じく本発明に係るシート状物の押１：・↑
、ｂｈ 出し用ダイの他の実施態様例をモデル的←鰺示手概略断
面図である。 図面の簡単な説明 １：押出し用ダイ本体 ２：主加熱装置 ３：押引伝達装置 ４：補助加熱装置 ５：ダイ開口部近傍の弾性変形部分 ６：ダイ開口部 ７：溶融熱可塑性樹脂 ８：温度均一化ユニット ９：冷却装置 １０：制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ダイ開口部および該開口部から吐出される溶融体を加熱
   する主加熱装置を備え、かつ、補助加熱手段からの熱エ
   ネルギによる熱膨脹を利用して上記ダイ開口部より吐出
   される溶融体の厚みを制御する押引伝達装置をダイの幅
   方向に複数備えたシート状物の押出し用ダイにおいて、
   上記個々の補助加熱装置へ投入する熱エネルギーを増減
   可能に制御し、かつ上記熱エネルギーの増減によって個
   々の補助加熱装置への熱エネルギー量に差が生じても、
   全体として、上記複数の補助加熱装置への投入エネルギ
   ーを実質的に一定に保ち得る制御手段を設けたことを特
   徴とするシート状物の押出し用ダイ。