JPS6257489B2 - - Google Patents

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JPS6257489B2
JPS6257489B2 JP54136961A JP13696179A JPS6257489B2 JP S6257489 B2 JPS6257489 B2 JP S6257489B2 JP 54136961 A JP54136961 A JP 54136961A JP 13696179 A JP13696179 A JP 13696179A JP S6257489 B2 JPS6257489 B2 JP S6257489B2
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injection block
flow
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melt injection
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JP54136961A
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Rejinarudo Shimonzu Fuiritsupu
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of JPS5591644A publication Critical patent/JPS5591644A/ja
Publication of JPS6257489B2 publication Critical patent/JPS6257489B2/ja
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    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C48/307—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets specially adapted for bringing together components, e.g. melts within the die
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フラツトフイルム法による熱可塑
性重合体積層体の製造、さらに詳しくは、単一チ
ヤネル同時押出法による熱可塑性重合体積層体の
製造に関する。
単一チヤネル同時押出法は、フイルムの押出し
を通常単層流条件下に行うという事実に基づいて
いる。単層流条件下では、重合体の流れの横断面
を横切る方向に混合は起こらない。それ故、１つ
の複合流を形成する複数の異なる成分が最終積層
体中に区別された領域を形成する。
多くのフイルム製造過程では、品質が劣るフイ
ルムの端縁が生成する。例えば、ポリエチレンテ
レフタレートフイルムは通常、機械方向（即ち押
出方向）及び横断方向（即ち押出方向に直交する
方向）の両方向に延伸される。横断方向延伸に於
いては、横方向に力を適用する為にテンターを用
いてフイルムの端縁をクリツプで掴持する。クリ
ツプはフイルムの端縁を損傷するので、損傷した
端縁は裁断される。裁断された端縁は一般に「エ
ツジトリム」と呼ばれる屑材料である。エツジト
リムは通常巾約10cmのストリツプ状を成す。
エツジトリムは価値のある重合体であるから回
収しなければならない。例えば、エツジトリムを
細断して小片とし、これらを押出機へ戻す。エツ
ジトリムが２つの異なる重合体から成る場合回収
は困難である。というのは、いかなる場合にも一
方の重合体が不純分となるからである。米国特許
明細書3448183は、１つの重合体のみからなるエ
ツジトリムが生成するような方法でマルチチヤネ
ル同時押出法を実施すべきであると教示してい
る。しかしながら、この教示された技法を単一チ
ヤネル同時押出法に適用しても、境界が十分明確
に区画されたエツジトリムを生成するように制御
するのは容易でない。本発明は、境界が十分明確
に区画されたエツジトリムを容易に生成せしめる
ことを目的とする。
本発明に係る溶融射出ブロツクは溶融熱可塑性
重合体の第１の流れを通す第１のチヤネルおよび
異なる溶融熱可塑性重合体の１もしくは２以上の
第２の流れを通す１もしくは２以上の第２のチヤ
ネルを含んでなる単一チヤネル同時押出方法に使
用する溶融射出ブロツクであつて、第１のチヤネ
ル内において複合流中の第２の成分の巾を規定す
るためのガイドを第２の流れが第１のチヤネルに
入る合流点に設置したことを特徴とする。
本発明に係る溶融射出ブロツクの好ましい一態
様は、(a)溶融熱可塑性重合体の第１の単層流を通
す１つの第１のチヤネル、(b)溶融熱可塑性重合体
の第２の単層流を通す１つの第２のチヤネル、(c)
複合された流れを通す統一チヤネル、及び(d)第２
のチヤネルが第１のチヤネルに合体する合流点を
含んでなる溶融射出ブロツクであつて、この溶融
射出ブロツクは上記第１のチヤネル中に部分的に
位置する１対のガイドを有し、このガイドはその
始端が合流点に位置するか、または、好ましく
は、合流点の上流部に位置して合流点を経由して
統一チヤネル中に延び、第２のチヤネルがガイド
間に於いて統一チヤネルに合体する様に構成され
たことを特徴とする。好ましくは、ガイドは互い
に平行であつて、これら２つのガイドは両者間
に、合流点に於ける第２のチヤネルの巾に等しい
間隔を置いて配置されている。
本発明に係る溶融射出ブロツクの他の好ましい
態様は、(a)溶融熱可塑性重合体の第１の単層流を
通す１つの第１のチヤネル、(b)溶融熱可塑性重合
体の第２の層流を通す２つの第２のチヤネル、(c)
複合された流れを通す統合チヤネル、及び(d)それ
ぞれ第２のチヤネルが第１のチヤネルに合体する
２つの合流点を含んでなる溶融射出ブロツクであ
つて、この溶融射出ブロツクはそれぞれ上記第１
のチヤネル中に部分的に位置する２対のガイドを
有し、各対のガイドはそれぞれ１つの合流点を経
由して統合チヤネル中へ伸び、それぞれの第２の
チヤネルが１対のガイド間に位置する合流点に於
いて統合チヤネルに合体するように構成されたこ
とを特徴とする。好ましくは、４つのガイドすべ
てが互いに平行であつて、各対のガイドは当該対
のガイド間の合流点に於ける上記第２のチヤネル
の巾に等しい間隔を置いて配置されている。
本発明に係る溶融射出ブロツクを使用して単一
チヤネル同時押出法により、熱可塑性重合体材料
から積層体を製造する方法は、 (a) １つの管中で溶融熱可塑性重合体の１つの第
１の単層流と溶融熱可塑性重合体の少なくとも
１つの第２の単層流を合体して、複合流の各成
分の間に１つの明確に限定された主要接合面ま
たは複数の明確に限定された主要接合面を有す
る溶融熱可塑性重合体の複合された単層流を形
成し、 (b) 上記複合流をシート押出ダイのマニホールド
へ送給して上記主要接合面（単数または複数）
が溶融重合体の主要流れ方向と平行な状態を維
持したまま、マニホールドを通過すると共にシ
ートの形状をとらせ、 (c) 上記複合流を単層流条件下に押し出して、積
層体を製造する： 以上の(a)、(b)及び(c)の工程を含んでなる単一同
時押出方法に於いて、上記１または２以上の第２
の流れが第１の流れに合流する位置に於いて、そ
れぞれの第２の流れを第２の流れの巾を規定する
複数のガイド間に局限することを特徴とする。
本発明は種々の重合体から積層体を製造するの
に利用できる。例えば、第１層がポリエチレンテ
レフタレートホモポリマーであり、ヒートシール
層が95−70モル％のテレフタル酸と５−30モル％
のイソフタル酸からなる酸成分とエチレングリコ
ールとのコポリエステルであるヒートシール可能
なポリエステル積層体の製造に使用できる。
以下、本発明の好ましい態様を添付図面につい
て具体的に説明する。
第１図は、エツジトリムを生成する単一チヤネ
ル同時押出法を略示したものであつて、この押出
ラインには第１の押出機１０及び第２の押出機１
１が含まれる。第１の押出機１０では溶融熱可塑
性重合体の第１の単層流が形成され、溶融射出ブ
ロツク１２の第１の取入口１８へ供給される。第
２の押出機１１では溶融熱可塑性重合体の第２の
単層流が形成され、溶融射出ブロツク１２の第２
の取入口１９へ供給される。第１図は溶融射出ブ
ロツク１２の配置を示すものであつて、本発明の
重要な特徴である溶融射出ブロツクの構造は第５
乃至９図に示してある。
溶融射出ブロツクでは複合された単層流が形成
され、その第１及び第２各成分の間には明確に規
定された接合面が存在する。
複合流は均質な流れに常用される方法によつて
積層体に変換される。即ち、複合流は一端供給シ
ート押出ダイ１３のマニホールド２０へ送られ
る。複合流がダイ１３を通過すると、その断面形
状は円形からシート形状へ変化する。全体に亘つ
て単層流はそのまま保持され、従つて、複合流の
各領域は押出工程全体に亘つてさらに最終製品に
於いてもその同一性を保持する。その結果、積層
体が生成する。押出後、ポリエチレンテレフタレ
ートの均質フイルムに常用される後処理が行われ
る。即ち、ニツプローラー１４で縦方向に延伸さ
れ、テンター１５で横方向に延伸される。
テンターは、積層体の端縁を損傷するので、損
傷した端縁はナイフ１６で裁断され、エツジトリ
ム１７として取除かれる。エツジトリムはなお価
値のある重合体であるから、重合体を回収するこ
とが必要であるか、または好ましい。多くの工業
的方法に於いては、エツジトリムは細断して小片
とし、押出機、例えば第１図に示す押出機１０の
ホツパーへ戻す。ツインチヤネル同時押出法を説
明した米国特許明細書3448187には、エツジトリ
ムが１種類の重合体のみからなるならば回収は容
易であると指摘されている。我々は、例えばヒー
トシール可能な積層体のようなある種の積層体で
は１方または両方の外層がテンターの操作に支障
を招くことを観察した。従つて、１種類の重合体
のみからなる端縁部が形成されるように単一チヤ
ネル同時押出しを実施することが望ましい。この
場合、エツジトリムを除去する前の積層体の好ま
しい構造は第２，３及び４図に示す通りである。
第２図は、本発明により製造されるエツジトリ
ム裁断前の２層積層体の横断面を示すもので、こ
の積層体は第１の層３０及び第２の層３１からな
る。これら２つの層は積層体面に平行な第１の境
界面３２及び積層シートの両端縁から約10cmそれ
ぞれ離れた側境界面３３に於いて接合している。
側境界面３３の外側の端縁部３４は第１の層３０
を構成する重合体のみからなつている。
第３図は第２図とほぼ同様であるが、３層積層
体を示している。第３図の参照数字は第２図の場
合と同様である。２つの第２の層の組成は同じで
あつても相違してもよい。
第４図は、第２及び３図に示す積層体の平面図
であつて、側境界面３３が積層体の端縁３５と実
質的に平行に伸びている状態を示している。側境
界面３３の位置にわずかに変動してもよい（平均
位置の両側に約１cmまで）が、変動の程度はテン
ターが均質な端縁部３４とのみ接触する程度にと
どめるべきである。しかしながら、側境界面３３
の内側でエツジトリムを裁断する必要がある。こ
のことは、エツジトリムが主として第１の重合体
からなるが少量の第２の重合体が混入しているこ
とを示す。第２の成分がわずかに混入してもエツ
ジトリムの回収は容易である。もし、わずかな混
入でさえ避けることが重要であるならば、ダブル
エツジトリムを裁断すればよい。即ち、第１のエ
ツジトリムを側境界面３３の外側で裁断する。こ
の第１のエツジトリムは１種類の重合体のみから
なり、完全な回収が可能である。積層体の端縁は
依然不完全である、側境界面３３の内側で第２の
エツジトリムを裁断すれば、積層体の端縁は完全
なものになる。第２のエツジトリムは巾の狭いス
トリツプであつて、回収はできない。
積層体を構成する複数層の相対的厚さを容易に
調節できる点は単一チヤネル同時押出法の特に有
利な点である。第１及び第２の押出機の相対的速
度を調整することのみが必要である。従来の単一
チヤネル同時押出法でこのような調節を行えば側
境界面３３の位置に影響を及ぼす。本発明に係る
溶融射出ブロツクを用いれば、側境界面の位置に
実質的に影響を及ぼすことなく比較的大きな許容
範囲内で流量を調節することが可能となる。
第５乃至８図は、第１図に参照数字１２を以つ
て示した射出ブロツクを示す。この射出ブロツク
はほぼ粘度が等しい複数の溶融体の合流に適して
いる。第５図は射出ブロツクの対称面で裁断した
長手方向断面を示し、射出ブロツクの半分がこの
図に示され、残りの半分は第５図に示すものとは
鏡像の関係にある。前に述べたように、射出ブロ
ツクには第１の取入口１８及び第２の取入口１９
がある。射出ブロツクには第１のチヤネル５１と
第２のチヤネル５２が含まれ、これらは、合流点
１４に於いて統合されたチヤネル５３となる。両
方のチヤネルとも入口部では円形断面を持つてい
るが、これらの断面は合流点５４に於ける複合流
の断面と一致するように変化する。即ち、第１の
チヤネル５１は５５に於いて収斂し、頂面が平ら
になる（その形状は第６図に示す）。第２のチヤ
ネル５２は取入口１９に於いては円形断面である
が５６に於いては矩形断面に変化する。射出ブロ
ツクは２つのガイド５７（第５図には１方のみが
示してある）を備えている。これらのガイドの始
端は第１のチヤネル５１の中に位置し、合流点５
４を経由して統合されたチヤネル５３の中へ伸び
ている。本発明に係る射出ブロツクが従来の射出
ブロツクと異なる点はこれらのガイド５７の存在
にある。これらガイドの使用によつて本発明が目
的とする所望の構造を有する複合流を形成するこ
とができる。射出ブロツクの構造は第６，７及び
８図に示す横断面を参照すればより明白となろ
う。
第６図は、合流点より上流部の構造を示す横断
面（第５図６−６線に沿う）である。第２のチヤ
ネルは長方形断面５６を有し、その長辺の長さは
２つのガイド５７間の距離と同じである。合流点
及びそのすぐ下流部に於ける構造は第７図の断面
（第５図７−７線に沿う）に示してある。第１及
び第２のチヤネルは統合されるけれども、それぞ
れの横断面がそのまま維持されることがわかるで
あろう。第８図は第５図の８−８線に沿う横断面
であつて、統合されたチヤネル５３が最終的に円
形断面となること及びガイド５７がここまで伸び
ていることを示している。
操作過程に於いて、第１の押出機は溶融熱可塑
性重合体の第１の流れをチヤネル１８へ供給し、
第２の押出機は溶融熱可塑性重合体の第２の流れ
をチヤネル５２へ供給する。それぞれの押出機は
常法に従つて運転され（ダイ中及びダイへ通じる
パイプ中に単層流を形成する。）、２つの押出機の
相対的速度（即ち、吐出割合）は押出物中の熱可
塑性重合体の相対的量に応じて調節する。
２つの単層流は合流点５４に於いて統合される
が、第２の流れは２つのガイド５７間に挾まれた
状態に保持される。このことは、第２の流れの巾
がガイド側の距離によつて規制されることを意味
する。２つの流れの流量は積層体中の重合体の割
合によつて決まり、またそれぞれの断面は射出ブ
ロツクによつて決まるが、それらの線速度はたま
たま一致することはあつても通常一致しないであ
ろう。合流点の下流では、それぞれの線速度は一
致する。従つて、合流点の下流部で第２の流れの
平均速度が大きくなれば第２の流れは薄くなり、
また、第２の流れの平均速度が減ずれば第２の流
れは厚くなる。しかしながら、その巾は変化しな
い。その巾はガイド間の距離によつて規制される
からである。従つて、広い範囲に亘つて相対的供
給量が変動してもガイドの存在によつて満足すべ
きエツジトリムが生成する。（もつとも、第２の
熱可塑性重合体の供給量には実用上限界がある。
その供給量は第２の重合体の連続した流れを形成
するに十分でなければならないし、また第２の重
合体の流れがガイド５７間から溢流する程多量で
あつてはならない。） 積層体製造過程に於いて、射出ブロツクの上流
部は単一チヤネル同時押出法に常用される押出機
の操作に従い、また射出ブロツクの下流部は均質
なフイルムの製造に常用される操作に従う。
チヤネル５２に複合流を供給することによつ
て、より複雑な積層体を製造することができる。
また、第３図に示すような３層積層体は、同様な
２つのチヤネル５２を有する射出ブロツクを用い
て製造することができる。使用する射出ブロツク
は第９図に示してある。第９図の参照数字は第５
図と同様である。第９図のチヤネルは第５図と同
様であるのでさらに説明する必要はないであろ
う。
上述の射出ブロツクをポリエステルの同時押出
しに常用される装置に組み込んで、常用されるヒ
ートシール可能なポリエステル積層体を製造する
のに使用できた。厚さ16μｍのポリエステルホモ
ポリマー基体層と厚さ４μｍのコポリエステルヒ
ートシール層とからなる厚さ20μｍの積層体を得
ることができた。この、コポリエステルは20モル
％イソフタル酸と80モル％のテレフタル酸とから
なる酸混合物とエチレングリコールから得ること
ができた。２つの重合体を同時押出しして、ホモ
ポリマーのみからなる巾10cmの端縁部を有する積
層体とした。ガイドが正確に境界面を規定したの
で、エツジトリムの裁断は容易であつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は単一チヤネル同時押出法によりエツジ
トリムを生成する工程の説明図であり、第２図は
本発明の射出ブロツクを用いて製造される２層積
層体のエツジトリム裁断前の横断面図であり、第
３図は本発明の射出ブロツクを用いて製造される
３層積層体のエツジトリム裁断前の横断面図であ
り、第４図は第２及び３図に示す積層体の平面図
であり、第５図は、ほぼ等しい粘度を有する複数
の溶融体に適用する本発明の射出ブロツクの対称
面に沿う長手方向断面図であり、第６，７及び８
図はそれぞれ第５図に示す溶融射出ブロツクの第
５図６−６線、７−７線及び８−８線に沿う横断
面図であり、第９図は、第５図と同様であるが、
２つの第２のチヤネルを有する溶融射出ブロツク
を示す断面図である。 各図に於ける参照数字は次の通り。１０……第
１の押出機、１１……第２の押出機、１２……溶
融射出ブロツク、１３……シート押出ダイ、１４
……延伸用ニツプローラー、１５……延伸用テン
ター、１６……エツジトリム裁断ナイフ、１７…
…エツジトリム、１８……第１取入口、１９……
第２取入口、２０……マニホールド、３０……第
１の層、３１……第２の層、３２……第１境界
面、３３……側境界面、３４……端縁部、３５…
…端縁、５１……第１のチヤネル、５２……第２
のチヤネル、５３……統合チヤネル、５４……合
流点、５５……収斂部、５６……矩形断面、５７
……ガイド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融熱可塑性重合体の第１の流れを通す第１
    のチヤネルおよび異なる溶融熱可塑性重合体の１
    もしくは２以上の第２の流れを通す１もしくは２
    以上の第２のチヤネルを含んでなる単一チヤネル
    同時押出方法に使用する溶融射出ブロツクであつ
    て、第１のチヤネル内において複合流中の第２の
    成分の巾を規定するためのガイドを、第２の流れ
    が第１のチヤネルに入る合流点に設置したことを
    特徴とする溶融射出ブロツク。 ２ (a) 溶融熱可塑性重合体の第１の単層流を通
    す一つの第１のチヤネル、 (b) 溶融熱可塑性重合体の第２の単層流を通す一
    つの第２のチヤネル、 (c) 複合流を通す統合チヤネル、および (d) 第２のチヤネルが第１のチヤネルに合流する
    合流点、 を有する溶融射出ブロツクであつて、一部が第１
    のチヤネル内に位置し、また、一部が統合チヤネ
    ル内に位置する単一対のガイドを具え、上記第２
    のチヤネルはこれらのガイドの間において統合チ
    ヤネルに合流していることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の溶融射出ブロツク。 ３ 該ガイドは、合流点における第２のチヤネル
    の巾に等しい間隔を置いて互いに平行に配置され
    ている特許請求の範囲第２項に記載の溶融射出ブ
    ロツク。 ４ (a) 溶融熱可塑性重合体の第１の単層流を通
    す一つの第１のチヤネル、 (b) 溶融熱可塑性重合体の第２の層流を通す二つ
    の第２のチヤネル、 (c) 複合流を通す統合チヤネル、および (d) 第２のチヤネルが第１のチヤネルに合流する
    二つの合流点、 を有する溶融射出ブロツクであつて、該溶融射出
    ブロツクは二対のガイドを具え、それぞれのガイ
    ド対は一部が第１のチヤネル内に位置し、そして
    一方の合流点を通つて統合チヤネル内に伸びてお
    り、上記第２のチヤネルはそれぞれのガイド対の
    間において統合チヤネルに合流していることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融射出ブ
    ロツク。 ５ 該四つのガイドは、それぞれのガイド対の間
    の合流点における第２のチヤネルの巾に等しい間
    隔を置いて互いに平行に配置されている特許請求
    の範囲第４項に記載の溶融射出ブロツク。
JP13696179A 1978-10-23 1979-10-23 Melting injection block used for single channel simultaneous extrusion method Granted JPS5591644A (en)

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