KR101412391B1 - 플랫 다이 및 시트 제조방법 - Google Patents

Abstract

시트 단부를, 제품으로 채용되는 중앙 부위와는 상이한 용융 수지로 할 수 있는 플랫 다이를 제공한다.

플랫 다이이고, 메인층이 되는 용융 수지가 주입되는 메인층 주입구(20)와; 서브층이 되는 용융 수지가 주입되는 서브층 주입구(5)와, 서브층이 되는 용융 수지를 유출하는 서브층 유출구(6)를 구비하는 플러그(1)와; 측면에 플러그(1)를 삽입 가능하게 하고, 메인층 주입구(20)로부터 주입되는 용융 수지와 서브층 유출구로부터 유출되는 용융 수지를 외부로 유출하는 매니폴드부(30)를 구비한다.

플랫 다이

Description

플랫 다이 및 시트 제조방법{FLAT DIE AND SHEET MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 용융 수지를 압출(押出)하는 장치인 다이스에 관한 것이고, 특히 시트를 제조하기 위한 다이스인 플랫 다이에 관한 것이다.

종래의, 주로 필름/시트 제품을 제조할 때에 이용하는 T-다이(플랫 다이)는, 압출기(押出機) 등의 용융 가소화 장치로부터 보내진 용융 수지를, 얇고 폭넓은 상태로 압출하는 장치이다. T-다이는, 단일 수지 또는 시트의 두께 방향으로 상이한 수지를 적층시킨 상태로 압출하는 성형방식이 이용된다.

T-다이로부터 시트형상으로 압출된 수지는, 냉각 장치에 접할 때까지의 사이에 폭방향이 축소하는 넥인(neck-in) 현상 및 시트 단부가 두꺼워지는 에지비드(edge-bead) 현상이 발생하기 때문에, 단부는 잘라 폐기하거나 재활용된다. 특히 원료가 고가이고 제품 물성 관리가 엄격한 광학 용도의 시트 등에서는, 자른 시트의 단부는 재활용할 수 없기 때문에 폐기할 수밖에 없고, 비용면에서 손실이 큰 문제가 있다.

이 문제에 대하여, 단부가 두꺼워지는 부위에 미리 염가의 수지를 유동시키고(서브층), 제품으로 채용하는 중앙 부위에만 본래의 수지를 유동(메인층)시키는 장치 구성이 바람직하다. 이 폭방향으로 상이한 수지를 적층시키는 구조를 구비한 것으로서, 다이스 유입부는 메인층과 서브층 모두를 다이스 상단에 마련하고, 다이스 본체에 각각의 유로가 있고, 매니폴드부에서 합류시켜 폭방향으로 층분포를 부여하는 압출방식을 채용한 T-다이가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

[특허문헌 1] 일본특허 제3459960호 공보

하지만, 상술의 특허문헌 1에 개시되어 있는 것과 같은 방식으로는, 서브층의 폭을 임의로 변경하는 것이 곤란하다. 또한, 상술의 특허문헌 1에 개시되어 있는 방식은, 용도에 따라 서브층을 이용하지 않는, 즉 메인층만 성형하고 싶은 경우에도 서브층의 유로에 메인층과 동일한 수지를 유입할 필요가 있고, 또한 다이스의 매니폴드부로부터 상류부의 본체 치수를 길게 취하지 않으면 안 되는 등, 구조상의 문제가 있다.

본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제품으로 채용되는 중앙 부위와 그 단부에 상이한 유체를 적층시킬 수 있는 플랫 다이 및 시트 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 플랫 다이이고, 소정의 유체인 제 1 유체가 주입되는 제 1 유체 주입부와, 상기 제 1 유체와는 상이한 유체인 제 2 유체가 주입되는 제 2 유체 주입부와 상기 제 2 유체를 유출하는 제 2 유체 유출부를 구비하는 플러그와, 측면에 상기 플러그를 삽입 가능하게 하고, 상기 제 1 유체 주입부로부터 주입되는 제 1 유체와 상기 제 2 유체 유출부로부터 유출되는 제 2 유체를 외부로 유출하는 매니폴드부를 구비한다.

또한, 본 발명은, 상술 기재의 플랫 다이에 있어서, 상기 매니폴드부는, 당해 매니폴드부에 대한 상기 플러그의 삽입 길이에 근거하여 상기 제 2 유체의 유출 량을 조정하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 시트를 제조하는 시트 제조방법에 있어서, 플랫 다이의 내부에 소정의 유체인 제 1 유체를 주입하고, 상기 플랫 다이의 매니폴드부에 있어서, 외부로 유체를 유출하는 매니폴드부의 측면으로부터 상기 제 1 유체와는 상이한 유체인 제 2 유체를 상기 플랫 다이의 내부에 주입하고, 주입된 상기 제 1 유체와 상기 제 2 유체를 상기 매니폴드부로부터 압출하는 것으로 시트를 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상술 기재의 시트 제조방법에 있어서, 상기 제 2 유체는, 상기 제 2 유체가 주입되는 제 2 유체 주입부와 상기 제 2 유체를 유출하는 제 2 유체 유출부를 구비하는 플러그가 상기 매니폴드부의 측면에 삽입되고, 상기 플러그를 통해 주입되는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 본 발명은, 상술 기재의 시트 제조방법에 있어서, 상기 제 2 유체의 유출량은, 상기 매니폴드부에 대한 상기 플러그의 삽입 길이에 근거하여 조정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제품이 압출되는 개구부인 매니폴드부의 측면으로부터 제 2 유체가 주입되기 때문에, 중앙 부위와 단부에 상이한 유체를 적층시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태에 있어서 플랫 다이는, 폭방향으로 수지 경계층을 마련하고, 플랫 다이 단부만 상이한 수지를 유입하 는 것으로 시트를 제조한다. 이 방법을 실현하기 위하여, 본 실시 형태는 플랫 다이 측면에 수지 유로를 구비한 플러그를 삽입하고, 플러그로부터 상이한 수지를 유입하는 사이드 피드 기능을 갖는 플랫 다이를 이용한다.

도 1에 본 실시 형태의 플랫 다이를 나타낸다. 플랫 다이(10)는 그 상부에 메인층이 되는 용융 수지(제 1 유체)가 주입되는 메인층 주입구(20)(제 1 유체 주입부)를 구비한다. 또한, 플랫 다이(10)는, 그 하부에 메인층 주입구(20)로부터 주입되는 용융 수지와, 후술하는 플러그(1)로부터 유출되는 서브층이 되는 용융 수지(제 2 유체)를 외부로 유출하는 매니폴드부(30)를 구비한다.

매니폴드부(30)는, 후술하는 플러그(1)를 삽입 가능하게 하기 위하여 외부로의 용융 수지의 누설을 방지하는 실(3), 실(3)을 지지하는 실 누름 부재(2), 및 플러그(1)를 지지하는 서브 플레이트(4)로 구성된 플러그 삽입 기구를 갖는다. 또, 매니폴드부(30)에 삽입된 플러그(1)는 시트 폭방향으로 슬라이드할 수 있다.

또, 도 1에는 플랫 다이(10)의 한쪽의 단부만 나타내고 있지만, 플랫 다이(10)는 양단부 모두 상술한 바와 같은 구성으로 한다.

다음으로, 본 실시 형태의 플러그(1)의 외관도를 도 2(a)에 나타내고, 플러그(1)의 단면도를 도 2(b)에 나타낸다.

플러그(1)는 서브층이 되는 용융 수지가 주입되는 서브층 주입구(5)(제 2 유체 주입부) 및 주입된 용융 수지를 유출하는 서브층 유출구(6)(제 2 유체 유출부)를 구비한다. 도 2(a) 및 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 서브층 유출구(6)의 형상은, 얇고 폭이 넓은 상태로 압출하기 위하여 폭방향으로 플랫한 형상으로 되어 있 고, 이에 의하여 서브층 주입구(5)로부터 주입된 용융 수지는, 플랫한 형상으로 서브층 유출구(6)로부터 유출된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 삽입될 때 서브층 유출구(6)가 항상 매니폴드부(30)의 유출 방향을 향하도록, 플러그(1)와 매니폴드부(30)의 접합면은 서로 맞물리는 경사를 갖고 있지만, 그 형태를 한정하는 것은 아니다.

다음으로, 플러그(1)가 플랫 다이(10)의 매니폴드부(30)에 삽입되고, 메인층, 및 서브층의 용융 수지가 주입 및 압출되는 상태를 도 3에 나타낸다. 또, 플러그(1)의 플러그 스트로크(삽입 길이)가 110㎜인 경우의 상태를 도 3(a)에, 플러그 스트로크가 최장이 되는 140㎜인 경우의 상태를 도 3(b)에, 각각 일 예로 나타낸다. 또, 도 3에 있어서는, 메인층이 되는 용융 수지는 흰 바탕 및 그 흐름 방향을 흑색 화살표로 나타내고, 서브층이 되는 용융 수지는 검은 바탕 및 그 흐름 방향을 흰색 화살표로 나타낸다.

도 3(a)에 나타낸 상태에 비하여 도 3(b)의 상태가, 삽입 길이가 길어진 양만큼 매니폴드부(30)로부터 유출되는 양이 많아지고, 서브층 용융 수지의 시트 폭방향의 길이도 길어진다.

더욱이, 도 3에 나타낸 플러그(1)의 삽입 개소의 확대도를 도 4에 나타낸다. 도 3 및 도 4에서 나타내는 바와 같이, 플러그(1)의 플러그 스트로크가 조정되는 것에 의하여, 서브층 용융 수지가 유출되는 유량 및 시트 폭방향의 길이도 조정된다. 또, 도 4(a)는 도 3(a)에 대응되고, 도 4(b)는 도 3(b)에 대응된다.

이와 같이, 메인층의 유입은 종래와 같이 플랫 다이 상부로부터 실시하고, 서브층의 유입은 플랫 다이 측면에 유로를 마련한 플러그로부터 실시하는 것에 의하여, 시트 폭방향으로 상이한 수지를 적층시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태와 같이 플러그 방식으로 하는 것에 의하여, 플러그 스트로크의 조정에 의한 서브층의 폭을 용이하게 변경하는 것이 가능해지고, 더욱이 유로를 마련하지 않는 플러그를 이용하면 메인층만의 시트를 성형할 수 있다.

본 실시 형태에 의하여, 이하의 효과를 발휘한다.

본 실시 형태와 같이 유로 방식 플러그에 의하여, 서브층을 측면 단부로부터 유입시키는 것으로, 플랫 다이 본체의 형상은 종래의 것과 같게 할 수 있다.

또한, 유로를 마련한 플러그의 스트로크를 조정하는 것으로 서브층의 폭을 자유롭게 조정할 수 있다.

더욱이, 유로를 마련하지 않는 플러그를 이용하는 것으로, 용이하게 메인층만의 시트 성형방식으로 변경할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 플랫 다이의 구성도 및 플러그 삽입 개소 근방의 확대도.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 플러그의 외관 및 단면을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 형태에 관하여 플랫 다이에 용융 수지가 주입되고 있는 상태를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시 형태에 관하여 플랫 다이에 용융 수지가 주입되고 있는 상태의 플러그 삽입 개소 근방의 확대도.

[부호의 설명]

1　플러그

2　실 누름 부재

3　실

4　서브 플레이트

5　서브층 주입구

6　서브층 유출구

10　플랫 다이

20　메인층 주입구

30　매니폴드부

Claims (5)

1. 소정의 유체인 제 1 유체가 주입되는 제 1 유체 주입부와;

   상기 제 1 유체와는 다른 유체인 제 2 유체가 주입되는 제 2 유체 주입부와, 상기 제 2 유체를 유출하는 제 2 유체 유출부를 구비하는 플러그와;

   측면에 상기 플러그를 삽입 가능하게 하고, 상기 제 1 유체 주입부로부터 주입되는 제 1 유체와, 상기 제 2 유체 유출부로부터 유출되는 제 2 유체를 외부로 유출하는 매니폴드부; 를 구비하는 플랫 다이.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 매니폴드부는, 상기 매니폴드부에 대한 상기 플러그의 삽입 길이에 근거하여, 상기 제 2 유체의 유출량을 조정하는 것을 특징으로 하는 플랫 다이.
3. 시트를 제조하는 시트 제조방법에 있어서,

   플랫 다이 내부에 소정의 유체인 제 1 유체를 주입하고,

   상기 플랫 다이의 매니폴드부로서, 외부로 유체를 유출하는 매니폴드부의 측면으로부터 상기 제 1 유체와는 상이한 유체인 제 2 유체를 상기 플랫 다이의 내부에 주입하고,

   주입된 상기 제 1 유체와 상기 제 2 유체를 상기 매니폴드부로부터 압출하여 시트를 제조하는 것을 특징으로 하는 시트 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 유체는, 상기 제 2 유체가 주입되는 제 2 유체 주입부와 상기 제 2 유체를 유출하는 제 2 유체 유출부를 구비하는 플러그가 상기 매니폴드부의 측면에 삽입되고, 상기 플러그를 통해 주입되는 것을 특징으로 하는 시트 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2 유체의 유출량은, 상기 매니폴드부에 대한 상기 플러그의 삽입 길이에 근거하여 조정되는 것을 특징으로 하는 시트 제조방법.

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