JPWO2006101075A1 - 多層フィルム・シート成形用ダイス - Google Patents

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Abstract

高精度な厚さの多層フィルム・シートを成形するために、溶融樹脂流路（１１１，１１２）の途中に可動チョーカバー（３１，３２）を可動配置し、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルト（３５，３６）によって可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行い、チョーカ調整ボルトの各々にサーマルコンダクタ（３７，３８）を設ける。

Description

この発明は、多層フィルム・シート成形に用いられるダイスに関し、特に、マルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイス（マルチマニホールドダイス）に関するものである。
マルチマニホールドダイス（Ｔダイ）による多層フィルム・シート成形では、多層成形するフィルム・シートの厚さが均一になるには、各層の溶融樹脂が合流した後の溶融樹脂の流量分布がダイスの幅方向において均一で、且つダイ停滞時間分布もダイスの幅方向において均一であることは勿論のこと、合流前の各層の溶融樹脂の流量分布もそれぞれダイスの幅方向において均一で、且つダイ停滞時間分布もダイスの幅方向において均一である必要がある。
このことに対して、均一な流量分布、均一なダイ停滞時間分布が得られるよう、マルチマニホールド法による多層フィルム・シート成形用ダイスでは、各層のマニホールドや圧損調整ランドの形状を、コンピュータを用いたシミュレーションによる分析、解析によって決定することが行われている。この場合のマニホールドや圧損調整ランドの形状は、かなり複雑な曲面形状になるが、高精度な数値制御機械加工によって複雑な曲面形状の加工も可能になってきている。
多層フィルム・シート成形においても、単層フィルム・シート成形と同様に、フィルム・シート成形機の運転条件や樹脂品種により、樹脂特性は各層毎に変わる。このように、フィルム・シート成形機の運転条件により、樹脂特性が変わるため、前述したようにマニホールドや圧損調整ランドの形状を最適設定しても、全ての運転条件で、フィルム・シート厚さを均一することは難しい。
また、各層の溶融樹脂がダイス内において合流し、合わされる部分では、各層相互の樹脂特性差や相手層樹脂の特性の干渉を受ける。この合流部における樹脂挙動は、シミュレーションを完全に行うことが難しく、簡単なモデルでシミュレーションすることが多い。
従来、運転条件、樹脂品種、更に各層合流による多層フィルム・シートの厚さ変動は、各層のチョーカ部隙間を変えることにより、各層の厚さを調整し、ダイス出口のリップ隙間調整によって全層厚さを調整することにより、補償している。
２層フィルム・シート成形用のダイスでは、各層の溶融樹脂流路に各々チョーカ部を設けることが多い。３層フィルム・シート成形用のダイスでは、３層すべてにチョーカ部を設けると、ダイス構造が複雑になると共にダイス形状が非常に大きくなり、容易に使用することが難しくなる。このため、一般的には、外層の溶融樹脂流路にのみ、あるいは内層の溶融樹脂流路にのみチョーカ部を設けることが多い。
しかし、外層の溶融樹脂流路にのみ、あるいは内層の溶融樹脂流路にのみチョーカ部が設けられた場合には、各層の精密調整を行うことが難しいので、外層の厚さ精度がよいフィルム・シートを成形することが難しい。
チョーカ部の隙間調整は、チョーカ調整ボルトを回し、チョーカバーを上下方向（ダイス内部における溶融樹脂流路の断面積に変化を与える方向）移動させることにより行われる。チョーカ調整ボルトは、一般的なダイスで、ダイス幅方向に、３０〜６０ｍｍ程度のピッチをもって複数個設けられている。
フィルム・シート厚さを均一にするには、これらのチョーカ調整ボルトを操作し、チョーカ部の隙間を、各チョーカ調整ボルトの配置部位毎に調整する。チョーカバーは、一般に、角棒構造で、ダイス本体と同種の鋼材により構成されている。
各チョーカ調整ボルトを回してチョーカバーの移動量を変えて行うチョーカ部隙間調整は、数本のチョーカ調整ボルトピッチ毎にチョーカバーを曲げて、その形状でチョーカ部隙間を変える程度であり、各チョーカ調整ボルト毎に波状にチョーカバーを曲げることはできない。つまり、狭いピッチでの微細なチョーカ部隙間調整は困難であり、狭いピッチでの厚さ調整を行うことができない。
各チョーカ調整ボルトに回転アクチュエータを取り付け、フィルム・シート厚さを自動計測し、その計測値によって各回転アクチュエータをフィードバック制御し、自動的にフィルム・シート厚さを自動制御するシステムがある。
この場合、チョーカ部の隙間調整は、自動になるが、手動のものと同様に、狭いピッチでの微細なチョーカ部隙間調整ができず、狭いピッチでの厚さ調整を行うことができない。
３層すべてにチョーカ部を設けると、前述の如く、ダイス構造が複雑でダイス形状が大きくなるので、外層の溶融樹脂流路にのみ、あるいは内層の溶融樹脂流路にのみチョーカ部を設けることが多い。
また、ダイス本体にカートリッジヒータを埋め込まれ、ヒータ加熱によって各層の溶融樹脂流路における溶融樹脂の粘性特性を変え、溶融樹脂の流量調整によってフィルム・シート厚さを調整する多層フィルム・シート成形用ダイスも知られている。
カートリッジヒータがダイス背面よりダイス幅方向に所定ピッチで複数個配置され、各ヒータの温度調整によってマニホールド内樹脂の流れ特性を変えてフィルム・シート厚さを調整する方式のものでは、ダイス中央よりマニホールド内に流入した溶融樹脂がマニホールド内でダイス幅方向に広がる時に、ダイス中央側のヒータによって制御した影響がダイス端部側へ流れる溶融樹脂に及ぶことになる。
このため、フィルム・シート厚さ調整において、ダイス端部側についてはダイス中央側上流の制御影響を考慮した複雑な制御が必要になる。樹脂特性から、上流側と下流側の温度制御の相互干渉により、フィルム・シート厚さを均一にすることが困難になる場合も生じる。
カートリッジヒータがダイス出口幅方向に所定ピッチで複数個配置され、各ヒータを温度調整する方式のものでは、幅方向に個別に制御可能であるため、フィルムや薄物シートの成形に有効的に使用されている。しかし、厚物シートの場合は、ヒータの熱量不足により、十分な制御が困難で、使用されることが少ない。
３層フィルム・シート成形用のダイスでは、外層溶融樹脂流路と内層溶融樹脂流路の間のカートリッジヒータは、外層溶融樹脂流路と内層溶融樹脂流路を同時に加熱することになり、各層の溶融樹脂の温度制御を的確に行うことが難しい。このヒータの不要な影響を外層溶融樹脂が受けないよう、このヒータと外層溶融樹脂流路との間に、断熱材による断熱部を設けることも考えられるが、限られた構造スペースで、断熱部を設けることは困難な場合が多い。
この発明が解決しようとする課題は、高精度な厚さの多層フィルム・シートを成形することである。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、複数個のマニホールド部および溶融樹脂流路を有するマルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイスにおいて、前記複数個の溶融樹脂流路のうちの少なくとも一つの前記溶融樹脂流路の途中に可動チョーカバーが可動配置され、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルトによって前記可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行うチョーカ部隙間調整機構を有し、前記チョーカ調整ボルトの各々にサーマルコンダクタが設けられている。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、好ましくは、層厚さが互いに異なる多層フィルム・シートを成形する多層フィルム・シートダイスである場合には、層厚さが薄いものの溶融樹脂流路の途中にのみに前記可動チョーカバーが可動配置され、当該可動チョーカバーのチョーカ調整ボルトの各々に前記サーマルコンダクタが設けられている。
また、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、二つの外層用のマニホールド部および溶融樹脂流路と、少なくとも一つの内層用のマニホールド部および溶融樹脂流路を有するマルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイスにおいて、外層用の溶融樹脂流路の途中に可動チョーカバーが可動配置され、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルトによって前記可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行う外層用チョーカ部隙間調整機構を有する。
また、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、二つの外層用のマニホールド部および溶融樹脂流路と、少なくとも一つの内層用のマニホールド部および溶融樹脂流路を有するマルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイスにおいて、外層用の溶融樹脂流路の途中に可動チョーカバーが可動配置され、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルトによって前記可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行う外層用チョーカ部隙間調整機構を有し、内層用の溶融樹脂流路の途中に固定チョーカバーが固定配置され、前記チョーカ調整ボルトの各々にサーマルコンダクタが設けられ、前記固定チョーカバーの配置部位におけるダイス幅方向に所定のピッチでサーマルコンダクタが配置されている。
また、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、二つの外層用のマニホールド部および溶融樹脂流路と、少なくとも一つの内層用のマニホールド部および溶融樹脂流路を有するマルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイスにおいて、外層用の溶融樹脂流路の途中に可動チョーカバーが可動配置され、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルトによって前記可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行う外層用チョーカ部隙間調整機構を有し、前記チョーカ調整ボルトの各々にサーマルコンダクタが設けられ、内層用の溶融樹脂流路の途中におけるダイス幅方向に所定のピッチでサーマルコンダクタが配置されている。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、好ましくは、前記サーマルコンダクタの各々に温度センサが設けられている。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、好ましくは、さらに、上部リップ部と下部リップ部を有し、前記上部リップ部と前記下部リップ部とによりダイス幅方向に長いスリット状のダイス出口が画定され、当該ダイス出口のリップ隙間を調整するリップ隙間調整機構を有する。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、好ましくは、さらに、上部リップ部と下部リップ部を有し、前記上部リップ部と前記下部リップ部とによりダイス幅方向に長いスリット状のダイス出口が画定され、前記上部リップ部と前記下部リップ部の少なくとも何れか一方に、各々個別に温度調整可能な複数個のヒータ要素がダイス幅方向に所定ピッチで装着されている。
図１は、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを２層フィルム・シート成形用ダイスに適用した一つの実施形態を示す縦断面図である。 図２は、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを３層フィルム・シート成形用ダイスに適用した一つの実施形態を示す縦断面図である。 図３は、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを３層フィルム・シート成形用ダイスに適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 図４は、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを３層フィルム・シート成形用ダイスに適用したもう一つの実施形態を示す縦断面図である。 図５は、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを２層フィルム・シート成形用ダイスに適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 図６は、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを３層フィルム・シート成形用ダイスに適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 図７は、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを２層フィルム・シート成形用ダイスに適用した他の実施形態を示す縦断面図である。 図８は、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを３層フィルム・シート成形用ダイスに適用した他の実施形態を示す縦断面図である。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを２層フィルム・シート成形用ダイスに適用した一つの実施形態を、図１を参照して説明する。
本実施形態の多層フィルム・シート成形用ダイスは、ダイス本体１００に、上下二つの樹脂入口流路１１１、１１２と、ダイス幅方向に長い二つのマニホールド部１１４、１１５を有する。
樹脂入口流路１１１、１１２は、各々ダイス幅方向中央にて各々個別にマニホールド部１１４、１１５に連通している。
マニホールド部１１４、１１５の出口側には、各々個別に、溶融樹脂流路１１７、１１８が形成されている。この各層の溶融樹脂流路１１７、１１８はマニホールド部と同様にダイス幅方向に長く、その形状は、コンピュータによるシミュレーションによって最適設定されている。
溶融樹脂流路１１７と１１８は、合流部１２０において一つに合流する流路形状に形成されており、合流部１２０はダイス幅方向に長い一つの合流溶融樹脂流路１２１によってダイス本体１００の前面側のダイス出口１２２に連通している。
ダイス出口１２２は、上部リップ部１２３と下部リップ部１２４とにより、ダイス幅方向に長いスリット状に画定されている。
ダイス本体１００には、ダイス幅方向に所定のピッチで、複数個のリップ調整ボルト１２５が取り付けられている。リップ調整ボルト１２５を回すことによって、各リップ調整ボルト１２５毎に上部リップ部１２３を弾性変形させ、ダイス出口１２２のリップ隙間を微調整できるようになっている。この構造がリップ隙間調整機構である。
上下二つの溶融樹脂流路１１７、１１８の途中には、各々、可動チョーカバー１３１、１３２が可動配置されている。可動チョーカバー１３１、１３２は、溶融樹脂流路１１７、１１８の途中に可変のチョーカ部１３３、１３４を構成している。
ダイス本体１００には、ダイス幅方向に所定のピッチ（２０〜６０ｍｍ程度）で、複数個の中空チョーカボルト（チョーカ調整ボルト）１３５、１３６が配置されている。中空チョーカボルト１３５は、上側の可動チョーカバー１３１に接続され、回されることにより、可動チョーカバー１３１を上下移動させ、チョーカ部１３３の隙間調整を行う。中空チョーカボルト１３６は、下側の可動チョーカバー１３２に接続され、回されることにより、可動チョーカバー１３２を上下移動させ、チョーカ部１３４の隙間調整を行う。これがチョーカ部隙間調整機構である。
上下複数個の中空チョーカボルト１３５、１３６の各々の中空部には細棒状のサーマルコンダクタ１３７、１３８が可動チョーカバー１３１、１３２部分まで挿入されている。つまり、中空チョーカボルト１３５、１３６の中空部に、サーマルコンダクタ１３７、１３８の先端側が可動チョーカバー１３１、１３２部分に届くように挿入されている。
サーマルコンダクタ１３７、１３８は、カートリッジヒータや二重パイプ式の熱媒式パイプ等により構成することができ、可動チョーカバー１３１、１３２側の先端部に精密な温度測定を行える温度センサ１３９、１４０を内蔵し、各々独立して温度制御される。
なお、可動チョーカバー１３１、１３２のためのチョーカ調整ボルトを熱媒ボルトにより構成し、チョーカ調整ボルト自体をサーマルコンダクタとすることもできる。
温度センサ１３９、１４０により計測される温度によってサーマルコンダクタ１３７、１３８の電流制御を行うことにより、各サーマルコンダクタ１３７、１３８の温度を個別に精密に制御することが可能になる。なお、要求されるフィルム・シート厚さ精度によっては、温度センサ１３９、１４０を省略できる。
ダイス流路をコンピュータによってシミュレーションした時の条件と実際に運転した時の樹脂特性が異なる場合や、シミュレーション時と異なる品種の樹脂を用いて運転する場合には、ダイス幅方向全体の流れが大きなうねりで変化する。この大きなうねりは、中空チョーカボルト１３５、１３６の操作によって調整、補償する。
サーマルコンダクタ１３７の熱は可動チョーカバー１３１に伝導し、サーマルコンダクタ１３７によって可動チョーカバー１３１の表面温度が決まる。また、サーマルコンダクタ１３８の熱は可動チョーカバー１３２に伝導し、サーマルコンダクタ１３８によって可動チョーカバー１３２の表面温度が決まる。
チョーカ部１３３、１３４の溶融樹脂は、可動チョーカバー１３１、１３２の表面温度が高い部位では、樹脂特性によって粘性を下げることにより、多く流れ、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さは厚くなる。これとは、反対に、可動チョーカバー１３１、１３２の表面温度が低い部位では、溶融樹脂の流れが少なくなり、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さは薄くなる。
チョーカ部１３３、１３４は、狭い流路構造になっているから、流路内樹脂の流れ特性を温度で制御することは、十分達成可能である。これにより、中空チョーカボルト１３５、１３６によるチョーカ部隙間調整では調整できない狭いピッチでの調整は、サーマルコンダクタ１３７、１３８の温度制御によって行うことができる。
このことから、中空チョーカボルト１３５、１３６によるチョーカ部隙間調整は手動式で、サーマルコンダクタ１３７、１３８によるサーマルコンダクタ制御（温度制御）は自動式であることが好ましい。
この実施形態による多層フィルム・シート成形用ダイスは、フィルム・シート厚さの自動計測によってフィードバック制御する自動制御システムのフィルム・シート成形機での使用が好ましく、フィルム・シート厚さの自動計測結果によって、フィルム・シート厚さが均一になるように、各サーマルコンダクタ１３７、１３８のサーマルコンダクタ制御（温度制御）を行うことができる。
なお、簡易機では、フィルム・シート厚さの自動計測結果に基づいて、各サーマルコンダクタ１３７、１３８の設定温度を手動入力してもよい。
サーマルコンダクタ１３７、１３８が熱媒式の場合には、可動チョーカバー１３１、１３２の表面温度を強制的に低い温度に設定することが可能であるので、温度による制御量を大きいレンジで設定することができる。
上述したように、各層について、中空チョーカボルト１３５、１３６によるチョーカ部隙間調整と、サーマルコンダクタ１３７、１３８によるサーマルコンダクタ制御とを併用することにより、運転条件が大きく違った場合や、樹脂品種が変わっても、高精度の厚さの多層フィルム・シートが成形可能になる。
同一樹脂品種の場合には、サーマルコンダクタ１３７、１３８によるサーマルコンダクタ制御とリップ調整ボルト１２５によるリップ隙間調整によって高精度の厚さの多層フィルム・シートが成形可能になる。これにより、高精度の厚さ精度を要求される複屈折を利用した光学用多層フィルム・シートの成形を生産性よく行うことが可能になる。
このように、この実施形態では、各層の樹脂厚さ調整が可能で、更にリップ隙間調整を行うことにより、各層の樹脂厚さと全体厚さが高精度な多層フィルム・シートを成形できる。
なお、可動チョーカバー、サーマルコンダクタは、必ずしも、各層に設けられる必要はなく、図５に示されているように、片側の溶融樹脂流路１１７にのみ、可動チョーカバー１３１、中空チョーカボルト１３５、サーマルコンダクタ１３７、温度センサ１３９が設けられてもよい。
片側の溶融樹脂流路１１７にのみ、可動チョーカバー１３１、中空チョーカボルト１３５、サーマルコンダクタ１３７、温度センサ１３９が設けられることにより、これらが両方に設けられる場合に比して必要部品の個数が削減され、機械的な構造が簡素化され、併せてこれらの制御系も簡単になる。
図５は、層厚さが互いに異なる多層フィルム・シートを成形する多層フィルム・シートダイスであり、樹脂入口流路１１２、溶融樹脂流路１１８の流路断面積が、樹脂入口流路１１１、溶融樹脂流路１１７の流路断面積より大きい。
サーマルコンダクタによって層厚さを調整する場合、層厚さが厚く、樹脂流量が多い層は、サーマルコンダクタによる層厚さの変化が小さく、層厚さが薄いほうがサーマルコンダクタによる層厚さ調整が感度よく効果的に行われる。この場合も、全体の厚さはリップ隙間で調整することが可能である。
したがって、片側の溶融樹脂流路のみ、可動チョーカバー、中空チョーカボルト、サーマルコンダクタ等を設ける場合、層厚さが薄いものの溶融樹脂流路、この実施形態では、溶融樹脂流路１１７の途中にのみに可動チョーカバー１３１が可動配置され、この可動チョーカバー１３１の中空チョーカボルト１３５の各々にサーマルコンダクタ１３７が設けられればよい。
このように、片側にしかサーマルコンダクタがない場合でも、従来のチョークバーを押引するダイに比べて短い間隔の凹凸を調整できるメリットが得られる。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを３層フィルム・シート成形用ダイスに適用した一つの実施形態を、図２を参照して説明する。
本実施形態の多層フィルム・シート成形用ダイスは、３層フィルム・シート成形用ダイスであり、ダイス本体１０に、上下二つの外層用樹脂入口流路１１、１２と、中間部の一つの内層用樹脂入口流路１３と、ダイス幅方向に長い二つの外層用マニホールド部１４、１５および内層用マニホールド部１６を有する。
外層用樹脂入口流路１１、１２、内層用樹脂入口流路１３は、各々ダイス幅方向中央にて各々個別に外層用マニホールド部１４、１５、内層用マニホールド部１６に連通している。
外層用マニホールド部１４、１５、内層用マニホールド部１６の出口側には、各々個別に、外層用溶融樹脂流路１７、１８、内層用溶融樹脂流路１９が形成されている。この各層の溶融樹脂流路１７〜１９はマニホールド部と同様にダイス幅方向に長く、その形状は、コンピュータによるシミュレーションによって最適設定されている。
外層用溶融樹脂流路１７と１８と内層用溶融樹脂流路１９は、合流部２０において一つに合流する流路形状に形成されており、合流部２０はダイス幅方向に長い一つの合流溶融樹脂流路２１によってダイス本体１０の前面側のダイス出口２２に連通している。
ダイス出口２２は、上部リップ部２３と下部リップ部２４とにより、ダイス幅方向に長いスリット状に画定されている。
ダイス本体１０には、ダイス幅方向に所定のピッチで、複数個のリップ調整ボルト２５が取り付けられている。リップ調整ボルト２５を回すことによって、各リップ調整ボルト２５毎に上部リップ部２３を弾性変形させ、ダイス出口２２のリップ隙間を微調整できるようになっている。この構造がリップ隙間調整機構である。
外層用溶融樹脂流路１７、１８と内層用溶融樹脂流路１９の途中には、各々、可動チョーカバー３１、３２、５１が可動配置されている。可動チョーカバー３１、３２、５１は、外層用溶融樹脂流路１７、１８、内層用溶融樹脂流路１９の途中に可変のチョーカ部３３、３４、５２を構成している。
ダイス本体１０には、ダイス幅方向に所定のピッチ（２０〜６０ｍｍ程度）で、複数個の中空チョーカボルト（チョーカ調整ボルト）３５、３６、５３が配置されている。中空チョーカボルト３５は、上側の可動チョーカバー３１に接続され、回されることにより、可動チョーカバー３１を上下移動させ、チョーカ部３３の隙間調整を行う。中空チョーカボルト３６は、下側の可動チョーカバー３２に接続され、回されることにより、可動チョーカバー３２を上下移動させ、チョーカ部３４の隙間調整を行う。また、中空チョーカボルト５３は、中間部の可動チョーカバー５１に接続され、回されることにより、可動チョーカバー５１を上下移動させ、チョーカ部５２の隙間調整を行う。これがチョーカ部隙間調整機構である。
複数個の中空チョーカボルト３５、３６、５３の各々の中空部には細棒状のサーマルコンダクタ３７、３８、５４が可動チョーカバー３１、３２、５１部分まで挿入されている。つまり、中空チョーカボルト３５、３６、５３の中空部にサーマルコンダクタ３７、３８、５４の先端側が可動チョーカバー３１、３２、５１部分に届くように挿入されている。
サーマルコンダクタ３７、３８、５３は、カートリッジヒータや二重パイプ式の熱媒式パイプ等により構成することができ、可動チョーカバー３１、３２、５１側の先端部に精密な温度測定を行える温度センサ３９、４０、５５を内蔵し、各々独立して温度制御される。
なお、可動チョーカバー３１、３２、５１のためのチョーカ調整ボルトを熱媒ボルトにより構成し、チョーカ調整ボルト自体をサーマルコンダクタとすることもできる。
温度センサ３９、４０、５５により計測される温度によってサーマルコンダクタ３７、３８、５４の電流制御を行うことにより、各サーマルコンダクタ３７、３８、５４の温度を個別に精密に制御することが可能になる。なお、要求されるフィルム・シート厚さ精度によっては、温度センサ３９、４０、５４を省略できる。
ダイス流路をコンピュータによってシミュレーションした時の条件と実際に運転した時の樹脂特性が異なる場合や、シミュレーション時と異なる品種の樹脂を用いて運転する場合には、ダイス幅方向全体の流れが大きなうねりで変化する。この大きなうねりは、中空チョーカボルト３５、３６、５３の操作によって調整、補償する。
サーマルコンダクタ３７の熱は可動チョーカバー３１に伝導し、サーマルコンダクタ３７によって可動チョーカバー３１の表面温度が決まる。サーマルコンダクタ３８の熱は可動チョーカバー３２に伝導し、サーマルコンダクタ３８によって可動チョーカバー３２の表面温度が決まる。また、サーマルコンダクタ５４の熱は可動チョーカバー５１に伝導し、サーマルコンダクタ５４によって可動チョーカバー５１の表面温度が決まる。
チョーカ部３３、３４、５２の溶融樹脂は、可動チョーカバー３１、３２、５１の表面温度が高い部位では、樹脂特性によって粘性を下げることにより、多く流れ、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さは厚くなる。これとは、反対に、可動チョーカバー３１、３２、５１の表面温度が低い部位では、溶融樹脂の流れが少なくなり、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さは薄くなる。
チョーカ部３３、３４、５２は、狭い流路構造になっているから、流路内樹脂の流れ特性を温度で制御することは、十分達成可能である。これにより、中空チョーカボルト３５、３６、５３によるチョーカ部隙間調整では調整できない狭いピッチでの調整は、サーマルコンダクタ３７、３８、５４の温度制御によって行うことができる。
このことから、中空チョーカボルト３５、３６、５３によるチョーカ部隙間調整は手動式で、外層サーマルコンダクタ３７、３８、５４によるサーマルコンダクタ制御（温度制御）は自動式であることが好ましい。
この実施形態による多層フィルム・シート成形用ダイスでも、フィルム・シート厚さの自動計測によってフィードバック制御する自動制御システムのフィルム・シート成形機での使用が好ましく、フィルム・シート厚さの自動計測結果によって、フィルム・シート厚さが均一になるように、各サーマルコンダクタ３７、３８、５４のサーマルコンダクタ制御（温度制御）を行うことができる。
サーマルコンダクタ３７、３８、５４が熱媒式の場合には、可動チョーカバー３１、３２、５１の表面温度を強制的に低い温度に設定することが可能であるので、温度による制御量を大きいレンジで設定することができる。
上述したように、外層、内層の各層について、中空チョーカボルト３５、３６、５３によるチョーカ部隙間調整と、サーマルコンダクタ３７、３８、５４によるサーマルコンダクタ制御とを併用することにより、運転条件が大きく違った場合や、樹脂品種が変わっても、高精度の厚さの多層フィルム・シートが成形可能になる。
同一樹脂品種の場合には、サーマルコンダクタ３７、３８、５５によるサーマルコンダクタ制御とリップ調整ボルト２５によるリップ隙間調整によって高精度の厚さの多層フィルム・シートが成形可能になる。これにより、高精度の厚さ精度を要求される複屈折を利用した光学用多層フィルム・シートの成形を生産性よく行うことが可能になる。
このように、この実施形態では、各層の樹脂厚さ調整が可能で、更にリップ隙間調整を行うことにより、各層の樹脂厚さと全体厚さが高精度な多層フィルム・シートを成形できる。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを３層フィルム・シート成形用ダイスに適用した他の実施形態を、図３を参照して説明する。なお、図３において、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施形態では、内層用溶融樹脂流路１９の途中には、可動チョーカバー５１に代えて、固定チョーカバー４１が交換可能に固定配置されている。固定チョーカバー４１は、内層用溶融樹脂流路１９の途中にチョーカ部４２を構成している。
固定チョーカバー４１の配置部位には、中空チョーカボルト３５、３６と同様に、ダイス幅方向に所定のピッチ（２０〜６０ｍｍ程度）で複数個の内層用のサーマルコンダクタ４３が配置されている。
サーマルコンダクタ４３も、カートリッジヒータや二重パイプ式の熱媒式パイプ等により構成することができ、固定チョーカバー４１側の先端部に精密な温度測定を行える温度センサ４４を内蔵している。
温度センサ３９、４０、４４により計測される温度によってサーマルコンダクタ３７、３８、４３の電流制御を行うことにより、各サーマルコンダクタ３７、３８、４３の温度を個別に精密に制御することが可能になる。なお、要求されるフィルム・シート厚さ精度によっては、温度センサ３９、４０、４４を省略できる。
ダイス流路をコンピュータによってシミュレーションした時の条件と実際に運転した時の樹脂特性が異なる場合や、シミュレーション時と異なる品種の樹脂を用いて運転する場合には、ダイス幅方向全体の流れが大きなうねりで変化する。この大きなうねりは、中空チョーカボルト３５、３６の操作によって調整、補償する。
サーマルコンダクタ３７の熱は可動チョーカバー３１に伝導し、サーマルコンダクタ３７によって可動チョーカバー３１の表面温度が決まる。また、サーマルコンダクタ３８の熱は可動チョーカバー３２に伝導し、サーマルコンダクタ３８によって可動チョーカバー３２の表面温度が決まる。
チョーカ部３３、３４の溶融樹脂は、可動チョーカバー３１、３２の表面温度が高い部位では、樹脂特性によって粘性を下げることにより、多く流れ、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さは厚くなる。これとは、反対に、可動チョーカバー３１、３２の表面温度が低い部位では、溶融樹脂の流れが少なくなり、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さは薄くなる。
チョーカ部３３、３４は、狭い流路構造になっているから、流路内樹脂の流れ特性を温度で制御することは、十分達成可能である。これにより、中空チョーカボルト３５、３６によるチョーカ部隙間調整では調整できない狭いピッチでの調整は、サーマルコンダクタ３７、３８の温度制御によって行うことができる。
このことから、中空チョーカボルト３５、３６によるチョーカ部隙間調整は手動式で、サーマルコンダクタ３７、３８によるサーマルコンダクタ制御（温度制御）は自動式であることが好ましい。
サーマルコンダクタ４３の熱は固定チョーカバー４１に伝導し、サーマルコンダクタ４３によって固定チョーカバー４１の表面温度が決まる。
内層のチョーカ部４２の溶融樹脂は、固定チョーカバー４１の表面温度が高い部位では、樹脂特性によって粘性を下げることにより、多く流れ、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さは厚くなる。これとは、反対に、固定チョーカバー４１の表面温度が低い部位では、溶融樹脂の流れが少なくなり、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さは薄くなる。
チョーカ部４２も、狭い流路構造になっているから、流路内樹脂の流れ特性を温度で制御することは、十分達成可能である。これにより、狭いピッチでの調整を、サーマルコンダクタ４３の温度制御によって行うことができる。
このことから、この実施形態による多層フィルム・シート成形用ダイスでも、フィルム・シート厚さの自動計測によってフィードバック制御する自動制御システムのフィルム・シート成形機での使用が好ましく、フィルム・シート厚さの自動計測結果によって、フィルム・シート厚さが均一になるように、各サーマルコンダクタ３７、３８、４４のサーマルコンダクタ制御（温度制御）を行うことができる。
なお、簡易機では、フィルム・シート厚さの自動計測結果に基づいて、各サーマルコンダクタ３７、３８、４４の設定温度を手動入力してもよい。
サーマルコンダクタ３７、３８、４３が熱媒式の場合には、可動チョーカバー３１、３２、固定チョーカバー４１の表面温度を強制的に低い温度に設定することが可能であるので、温度による制御量を大きいレンジで設定することができる。
上述したように、外層については、中空チョーカボルト３５、３６によるチョーカ部隙間調整と、サーマルコンダクタ３７によるサーマルコンダクタ制御とを併用することにより、運転条件が大きく違った場合や、樹脂品種が変わっても、高精度の厚さの多層フィルム・シートが成形可能になる。
内層については、固定交換式の固定チョーカバー４１とサーマルコンダクタ４３によるサーマルコンダクタ制御とを併用して厚さ調整が行われる。固定チョーカバー４１が隙間調整でないので、ダイス構造が簡単で、ダイス寸法が大きくなることがなく、実用的に使用可能になる。
樹脂特性が大きく変わる場合には、その樹脂の成形条件で、シミュレーションを行い、その条件での最適固定チョーカバーを製作し、固定チョーカバー４１の交換を行う。そして、微調整は、サーマルコンダクタ４３による温度制御により行う。
外層は、チョーカ部隙間調整とサーマルコンダクタ制御との併用式になっているから、サーマルコンダクタ制御と、外層の、より微細な調整との組み合わせで、外層、内層の樹脂の厚さ制御を高精度に行うことができる。これらのことにより、運転条件が大きく違った場合や、樹脂品種が変わっても、高精度の厚さの多層フィルム・シートが成形可能になる。
同一樹脂品種の場合には、外層用サーマルコンダクタ３７、３８、サーマルコンダクタ４３によるサーマルコンダクタ制御とリップ調整ボルト２５によるリップ隙間調整によって高精度の厚さの多層フィルム・シートが成形可能になる。これにより、高精度の厚さ精度を要求される複屈折を利用した光学用多層フィルム・シートの成形を生産性よく行うことが可能になる。
このように、この実施形態では、各層の樹脂厚さ調整が可能で、更にリップ隙間調整を行うことにより、各層の樹脂厚さと全体厚さが高精度な多層フィルム・シートを成形できる。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスを３層フィルム・シート成形用ダイスに適用したもう一つの実施形態を、図４を参照して説明する。なお、図４においても、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施形態では、固定チョーカバー４１が省略され、内層に関しては、内層用溶融樹脂流路１９の両側に配置されたサーマルコンダクタ４３によって内層用溶融樹脂流路１９の通路内壁の温度調整を行うようになっている。なお、サーマルコンダクタ４３の配置部分の内層用溶融樹脂流路１９は、絞り通路になっている。このこと以外は、前述の実施形態（図２）と同じである。
この実施形態でも、外層については、中空チョーカボルト３５、３６によるチョーカ部隙間調整と、サーマルコンダクタ３７、３８によるサーマルコンダクタ制御とを併用することにより、運転条件が大きく違った場合や、樹脂品種が変わっても、高精度の厚さの多層フィルム・シートが成形可能になる。
内層については、サーマルコンダクタ４３によるサーマルコンダクタ制御のみで厚さ調整が行われる。サーマルコンダクタ４３は内層用溶融樹脂流路１９の両側に設けられているので、サーマルコンダクタ制御によってチョーカバー隙間調整分を補うことができる。そして、内層については、チョーカバーもチョーカバー隙間調整機構もないので、ダイス構造が簡単で、ダイス寸法が大きくなることがなく、実用的に使用可能になる。
この実施形態でも、各層の樹脂厚さ調整が可能で、更にリップ隙間調整を行うことにより、各層の樹脂厚さと全体厚さが高精度な多層フィルム・シートを成形できる。
なお、多層フィルム・シートの要求精度によっては、サーマルコンダクタ４３は内層用溶融樹脂流路１９の片側だけに設けられていてもよい。
また、３層フィルム・シート成形用ダイスの場合、可動チョーカバー、サーマルコンダクタ等は、外層用溶融樹脂流路１７、１８にのみ設けられ、内層用溶融樹脂流路１９については省略されてもよい。つまり、図６に示されているように、外層用溶融樹脂流路１７、１８の各々にのみ、可動チョーカバー３１、３２、中空チョーカボルト３５、３６、サーマルコンダクタ３７、３８、温度センサ３９、４０が設けられていればよい。
内層のサーマルコンダクタ４３あるいは５４からの熱は内層用溶融樹脂流路１９だけでなく外層用溶融樹脂流路１７、１８の部分にまで伝熱してしまい、内層を厚くしようとして温度を上げると、外層部分の温度も上がり、両方とも流量が増えることになる。しかし、リップ部で全体の厚さを押さえられているので、層厚さの比率変化は少ない。これに対し、外層のサーマルコンダクタ３７、３８の熱は、外層部分にしか伝わらないので、効果的に層厚さの比率を調整することができる。このことから、外層だけにサーマルコンダクタ３７、３８を取り付け、全体の厚さはリップ隙間で調整することが可能である。
このように、内層のサーマルコンダクタがない場合でも、従来のチョークバーを押引するダイに比べて短い間隔の凹凸を調整できるメリットが得られる。短い間隔の凹凸の調整できるメリットがある。
上述の実施形態では、３層フィルム・シート成形用のダイスになっているが、この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、内層が複数存在することになる４層、５層、それ以上の多層のフィルム・シート成形用ダイスとして、同様に構成することができる。
また、ダイス出口２２、１２２でのフィルム・シート幅方向の任意の位置の厚さ調節は、リップ調整ボルト２５や１２５によるリップ隙間調整機構以外に、図７、図８に示されているように、上部リップ部２３、１２３、下部リップ部２４、１２４の各々に、複数個のカートリッジヒータ（ヒータ要素）６１、６２をダイス幅方向に所定ピッチで埋め込み装着し、これらカートリッジヒータ６１、６２を各々個別に温度調整し、ダイス出口２２、１２２における溶融樹脂の温度−粘性−流量特性を利用するものであってもよい。
この発明による多層フィルム・シート成形用ダイスは、チョーカ調整ボルトによるチョーカ部隙間調整と、サーマルコンダクタによるサーマルコンダクタ制御とを併用していることにより、運転条件が大きく違った場合や、樹脂品種が変わっても、高精度の厚さのフィルム・シートが成形可能になる。
サーマルコンダクタによって各層の溶融樹脂流路におけるチョーカバーの表面温度をチョーカ調整ボルトの配置ピッチと同等のピッチで制御できる。チョーカ部の溶融樹脂は、チョーカバーの表面温度が高いと、樹脂特性によって粘性を下げることにより、多く流れ、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さが厚くなり、これとは、反対に、チョーカバーの表面温度が低いと、流れが少なくなり、その部位に相当する部分のフィルム・シート厚さが薄くなるから、サーマルコンダクタ制御によって狭いピッチでの微細な調整が可能になり、高精度な厚さのフィルム・シートを成形することができる。

Claims (8)

  1. 複数個のマニホールド部および溶融樹脂流路を有するマルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイスにおいて、
    前記複数個の溶融樹脂流路のうちの少なくとも一つの前記溶融樹脂流路の途中に可動チョーカバーが可動配置され、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルトによって前記可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行うチョーカ部隙間調整機構を有し、
    前記チョーカ調整ボルトの各々にサーマルコンダクタが設けられている、
    多層フィルム・シート成形用ダイス。
  2. 層厚さが互いに異なる多層フィルム・シートを成形する多層フィルム・シートダイスであって、層厚さが薄いものの溶融樹脂流路の途中にのみに前記可動チョーカバーが可動配置され、当該可動チョーカバーのチョーカ調整ボルトの各々に前記サーマルコンダクタが設けられている請求項１記載の多層フィルム・シート成形用ダイス。
  3. 二つの外層用のマニホールド部および溶融樹脂流路と、少なくとも一つの内層用のマニホールド部および溶融樹脂流路を有するマルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイスにおいて、
    外層用の溶融樹脂流路の途中に可動チョーカバーが可動配置され、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルトによって前記可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行う外層用チョーカ部隙間調整機構を有する、
    多層フィルム・シート成形用ダイス。
  4. 二つの外層用のマニホールド部および溶融樹脂流路と、少なくとも一つの内層用のマニホールド部および溶融樹脂流路を有するマルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイスにおいて、
    外層用の溶融樹脂流路の途中に可動チョーカバーが可動配置され、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルトによって前記可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行う外層用チョーカ部隙間調整機構を有し、
    内層用の溶融樹脂流路の途中に固定チョーカバーが固定配置され、
    前記チョーカ調整ボルトの各々にサーマルコンダクタが設けられ、
    前記固定チョーカバーの配置部位におけるダイス幅方向に所定のピッチでサーマルコンダクタが配置されている、
    多層フィルム・シート成形用ダイス。
  5. 二つの外層用のマニホールド部および溶融樹脂流路と、少なくとも一つの内層用のマニホールド部および溶融樹脂流路を有するマルチマニホールド方式の多層フィルム・シートダイスにおいて、
    外層用の溶融樹脂流路の途中に可動チョーカバーが可動配置され、ダイス幅方向に所定のピッチで配置された複数個のチョーカ調整ボルトによって前記可動チョーカバーを動かしてチョーカ部の隙間調整を行う外層用チョーカ部隙間調整機構を有し、
    前記チョーカ調整ボルトの各々にサーマルコンダクタが設けられ、
    内層用の溶融樹脂流路の途中におけるダイス幅方向に所定のピッチでサーマルコンダクタが配置されている、
    多層フィルム・シート成形用ダイス。
  6. 前記サーマルコンダクタの各々に温度センサが設けられている請求項１〜５の何れか１項記載の多層フィルム・シート成形用ダイス。
  7. 上部リップ部と下部リップ部を有し、前記上部リップ部と前記下部リップ部とによりダイス幅方向に長いスリット状のダイス出口が画定され、当該ダイス出口のリップ隙間を調整するリップ隙間調整機構を有する請求項１〜６の何れか１項記載の多層フィルム・シート成形用ダイス。
  8. 上部リップ部と下部リップ部を有し、前記上部リップ部と前記下部リップ部とによりダイス幅方向に長いスリット状のダイス出口が画定され、前記上部リップ部と前記下部リップ部の少なくとも何れか一方に、各々個別に温度調整可能な複数個のヒータ要素がダイス幅方向に所定ピッチで装着されている請求項１〜６の何れか１項記載の多層フィルム・シート成形用ダイス。
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