(57)【要約】【課題】スロットから吐出される溶融樹脂の幅方向の端部側の流速を速めることができて、成形された樹脂フィルムの端部が厚くなることを抑制できるスロットダイ装置を提供することを目的とする。【解決手段】溶融樹脂がマニホールドに供給され、前記マニホールドの下流部に設けられたスロットを通過し、フィルム状に成形されるスロットダイ装置において、前記マニホールドおよびスロットの幅方向の両端部には通過する前記溶融樹脂と接してガイドするインナーディッケルが設けられて、前記インナーディッケルのマニホールド上部と接している角度が４５度以上７５度以下の範囲内であることを特徴としたスロットダイ装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂がマニホールドに供給され、前記マニホールドの下流部に設けられたスロットを通過し、フィルム状に成形されるスロットダイ装置において、
前記マニホールドおよびスロットの幅方向の両端部には通過する前記溶融樹脂と接してガイドするインナーディッケルが設けられて、前記インナーディッケルのマニホールド上部と接している角度が４５度以上７５度以下の範囲内であることを特徴としたスロットダイ装置。
【請求項２】
前記インナーディッケルにおいて、インナーディッケル下部のマニホールド中央部に面する角が、面取りを施した形状であることを特徴とした請求項１に記載のスロットダイ装置。
【請求項３】
前記インナーディッケルが、溶融樹脂との接触面が上流側よりも下流側が前記マニホールドおよびスロットの幅方向外側に傾斜して、拡幅していることを特徴とする請求項１または２に記載のスロットダイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルムを成形するスロットダイ装置に関し、特に、樹脂フィルムの端部が厚くなることを抑制するスロットダイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スロットダイを用いて樹脂フィルムを生成する際に、成形された樹脂フィルムの端部が厚くなってしまい、この端部を切除することが行われている。そこで、樹脂フィルムの端部が厚くなることを抑制し、切除される樹脂量を軽減させている。
例えば、特許文献１には、溶融樹脂をダイ本体に形成されたマニホールド部から供給してダイランド部、リップランド部を介してリップ出口から押出し、目的の幅に拡幅されたシートまたはフィルムを成形する押出成形用Ｔダイにおいて、ダイ本体のマニホールド部およびダイランド部ならびにリップランド部内に摺動自在に配置され、互いに接近離間して成形幅を調整可能な一対のインナーディッケルの内面に、リップ出口端縁部の樹脂流量を絞る端縁絞り部をそれぞれ設けた押出成形用Ｔダイが開示されている。
この押出成形用Ｔダイによれば、端縁絞り部により、樹脂フィルムの端縁部における樹脂の吐出流量を減少させ、リップ出口からの吐出時に、樹脂シートの左右の端縁部が円形断面に膨らむ事を抑制している。
【０００３】
また、特許文献２には、樹脂吐出用のスロットの開口部を形成するリップが長手方向に沿って設けられたダイ本体と、リップに付設されてスロットの開口幅を規定するディッケル機構とを備えたフィルム成形用の押出ダイにおいて、ディッケル機構は、リップに沿って互いに接近離間する左右一対のディッケル構成部材から成り、かつ、各ディッケル構成部材は、内面がリップの前端面に面接触するアウターディッケルと、当該アウターディッケルの前記内面から略垂直に立ち上げられてスロット内に外装された板状のインナーディッケルとから構成されているフィルム成形用の押出ダイが明示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９２５９４号公報
【特許文献２】特開２００１−０３０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および２によるスロットダイ装置では、スロットから吐出される溶融樹脂はその幅方向の端部側の流速が中央部より遅いので、幅方向の端部が流速の速い幅方向の中央側に縮みやすく、その厚さが厚くなりやすかった。
また、特許文献１には、インナーディッケルの内面に、リップ出口端縁部の樹脂流量を絞る端縁絞り部をそれぞれ設けていることにより、樹脂フィルムの端縁部における樹脂の吐出流量を減少させていると記載されているが、リップ出口端縁部を絞ることで樹脂フィルムの端縁部に樹脂が集まり、樹脂フィルムの端縁部が円形断面に膨らみ厚くなる事が考えられる。
【０００６】
本発明は、上述する事情に鑑みてなされたもので、スロットから吐出される溶融樹脂の幅方向の端部側の流速を速めることができて、成形された樹脂フィルムの端部が厚くなることを抑制できるスロットダイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為に、本発明の請求項１に係る発明では、溶融樹脂がマニホールドに供給され、前記マニホールドの下流部に設けられたスロットを通過し、フィルム状に成形されるスロットダイ装置において、前記マニホールドおよびスロットの幅方向の両端部には通過する前記溶融樹脂と接してガイドするインナーディッケルが設けられて、前記インナーディッケルのマニホールド上部と接している角度が４５度以上７５度以下の範囲内であることを特徴とするスロットダイ装置である。
【０００８】
また、請求項２に係る発明では、前記インナーディッケルにおいて、インナーディッケル下部のマニホールド中央部に面する角が、面取りを施した形状であることを特徴とした請求項１に記載のスロットダイ装置である。
【０００９】
また、請求項３に係る発明では、インナーディッケルは、溶融樹脂との接触面が上流側よりも下流側がマニホールドおよびスロットの幅方向外側に傾斜して拡幅していることにより、溶融樹脂には、幅方向の端部にインナーディッケルに沿って、上流側から下流側に向かうと共にマニホールドおよびスロットの幅方向外側に傾斜して拡幅する流れが形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のスロットダイ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、インナーディッケルは、溶融樹脂との接触面が上流側よりも下流側がマニホールドおよびスロットの幅方向外側に傾斜して拡幅していることにより、溶融樹脂には、幅方向の端部にインナーディッケルに沿って、上流側から下流側に向かうと共にマニホールドおよびスロットの幅方向外側に傾斜して拡幅する流れが形成される。
【００１１】
そして、この流れによりスロットから排出された溶融樹脂の幅方向の端部が幅方向に縮んで厚くなることを抑制することができる。そのため、切除される樹脂フィルムの端部の量を少なくすることができて、コストの低減と廃棄物の減少とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態によるスロットダイ装置の一例を示す図で（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】スロットダイ装置に備えるインナーディッケルの横断断面図である。
【図３】（ａ）は本実施範囲のインナーディッケルを備えるスロットダイ装置と本実施範囲外のインナーディッケルを備えるスロットダイ装置の排出される溶融樹脂の流速と幅中心からの方向の距離との関係を比較した図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態によるスロットダイ装置について、図に基づいて説明する。
【００１４】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態によるスロットダイ装置１は、スロットダイ本体２と、スロットダイ本体２の内部に形成されて溶融樹脂Ｒ１が供給されるマニホールド３と、スロットダイ本体２の内部にマニホールド３と連通して形成され、マニホールド３内の溶融樹脂Ｒ１が通過しフィルム状に成形されるスロット４と、スロット４を通過したフィルム上の溶融樹脂Ｒ１を排出する排出口５と、マニホールド３およびスロット４の幅方向の長さを規定するインナーディッケル機構６とを備えている。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、スロットダイ本体２は、上部に溶融樹脂Ｒ１の供給口２ａを備えており、供給口２ａは溶融樹脂Ｒ１を供給する図示しないアダプターと接続されている。
スロットダイ本体２は、成形される樹脂フィルムＲ２の幅方向に細長い外形に形成されている。
マニホールド３は、スロットダイ本体２の幅方向にわたって筒状に形成されていて、幅方向の中間部の上部にスロットダイ本体２の供給口２ａが接続されており、供給口２ａから溶融樹脂Ｒ１が供給される。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、スロット４は、マニホールド３の下側にスロットダイ本体２の幅方向にわたって形成されている。
排出口５はスロットダイ本体２の下端部に形成されていて、スロット４の下端部に位置している。
【００１７】
インナーディッケル機構６は、マニホールド３およびスロット４の幅方向の両端部に設けられた一対の第一、第二のインナーディッケル１１、１２と絞り部材１３とから構成される。第一、第二のインナーディッケル１１、１２、絞り部材１３は、この順に上から下へ配列されている。
第一、第二のインナーディッケル１１、１２および絞り部材１３は、マニホールド３およびスロット４内において幅方向の移動が可能で、その表面１１ａ、１２ａ、１３ａでマニホールド３とスロット４の幅方向の寸法を規定している。スロットダイ本体２に供給された溶融樹脂Ｒ１は、この表面１１ａ、１２ａ、１３ａにガイドされて下方へ通過する。
【００１８】
第一のインナーディッケル１１は、マニホールド３とスロット４の上部側に位置し、マニホールド３とスロット４の上部側の幅方向の寸法を規定している。第一のインナーディッケル１１の表面１１ａは、上側から下側に向かってマニホールド３およびスロット４の幅方向の寸法を広げるように傾斜または湾曲している。
また、第二インナーディッケル１２は、スロット４の下流側に位置し、スロット４の下流側の幅方向の寸法を規定している。第二のインナーディッケル１２の表面１２ａは、上側から下側に向かってスロット４幅方向の寸法を広げるように傾斜または湾曲している。
また、絞り部材１３は、スロット４の下端部に位置し、スロット４の下端部の幅方向の寸法を規定することで、排出口５の幅方向の寸法を規定している。
【００１９】
第一、第二のインナーディッケル１１、１２および絞り部材１３は、上方から下方に向かってマニホールド３およびスロット４の幅方向の寸法を広げるように位置をずらして配置されている。
【００２０】
次に、上述した構成のスロットダイ装置による樹脂フィルムの成形方法について説明する。
まず、スロットダイ本体２に供給口２ａから溶融樹脂Ｒ１を供給する。溶融樹脂Ｒ１はマニホールド３に流入しマニホールド３の幅方向に広がり、下方のスロット４へ流入する。そして、溶融樹脂Ｒ１はスロット４を通過することによって、所定の厚さのフィルム状に成形される。
そして、スロット４内でフィルム状に成形された溶融樹脂Ｒ１は、排出口５から排出され、空気中を通る間に溶融樹脂Ｒ１は冷却され、徐々に固化され、溶融フィルムＲ２の状態になり、スロットダイ装置１の下方（下流側）に設けられた図示しないローラーによって圧延される。ローラーは樹脂フィルムＲ２が排出されるスピードよりも速いスピードで回転されている。
排出口５から排出された時点では、樹脂フィルムＲ２は完全に固化しておらず、ローラー部などによって冷却され固化する。
【００２１】
このとき、排出口５から排出された樹脂フィルムＲ２は、完全に固化していないため端部Ｒ２ａが幅方向に縮み、樹脂フィルムＲ２の端部Ｒ２ａが厚くなる。後にこの厚くなった端部Ｒ２ａは切除されて厚さの均一な樹脂フィルムＲ２が提供される。
【００２２】
本実施の形態では、マニホールド３およびスロット４内を通過する溶融樹脂Ｒ１は、上方から下方に向かってマニホールド３およびスロット４の幅方向の寸法を広げるように位置をずらして配置された第一、第二のインナーディッケル１１、１２および絞り部材１３の表面１１ａ、１２ａ、１３ａに沿って流れているので、この溶融樹脂Ｒ１には下側に流れるにつれて幅方向に広がる流れが形成される。そして、溶融樹脂Ｒ１は、排出口５からこの流れで樹脂フィルムＲ２となって排出されるため、樹脂フィルムＲ２の端部が鉛直方向に排出される従来の形態と比べて樹脂フィルムＲ２の端部Ｒ２ａが幅方向に縮むことを抑制できる。
【００２３】
つぎに、本発明の特徴でもあるインナーディッケル形状について図２を用いて説明する。
【００２４】
図２は第一インナーディッケル１１の横断断面図である。図１（ａ）と同じ面を見ている。図２は左側の第一インナーディッケル１１の形状である。上述のように上側から下側に流れるにつれて、マニホールド３およびスロット４の幅方向外側に傾斜して、拡幅している。
【００２５】
今回マニホールド３上部との接触角が第一インナーディッケルのマニホールド上部との角度１４になる。この角度１４の違いによって流れの状況が大きく変わる。インナーディッケルの角度が小さい角度の場合、マニホールド端部の溶融樹脂の流れる空間は狭くなる。狭いところに流体を流すには大きな力が必要になるため、溶融樹脂は端部に流れず、端部にいくまでに下部方向に流れてしまう。そのため、端部の流速が落ちてしまう。流速が小さければ、流量が少ないため端部近傍では膜厚が薄くなり、不良品となる。また端部では流速が遅いほどネックイン量は大きくなる為、端部は厚い膜厚になる。
【００２６】
一方角度９０度と平坦にした場合には、流速が幅領域でほとんど落ちず、一定になる。通常の流体であれば良い条件といえるが、通常の樹脂ではいかに流速を速くしても、ネックイン量を減らす事はできても、完全にネックインしないようにすることはできない。そのため端部が盛り上がってしまい、厚くなる。そのため、適度な角度にして、幅方向に適度に落ちる流速分布になる条件にしなくてはならない。
【００２７】
第一のインナーディッケルの下部は通常平坦であるが、この場合溶融樹脂は幅方向に広がるよりは、インナーディッケル表面の角度に沿って、鉛直下流方向への成分が大きくなっている。そのため端部流速の減少によるネックインが生じ、端部の厚みが厚くなる。
【００２８】
第一のインナーディッケル下部に図２のように面取り部をつけて広げる事により、インナーディッケル表面の向きを端部方向に向ける事ができ、かつ面取りをおこなっている形状なので液が削った部分に溜まる可能性も低く、端部に溶融樹脂を流しやすくする事ができる。
【００２９】
図では第一、第二のインナーディッケル１１、１２とあるが、本請求項を満たしてさえいれば、一つのインナーディッケルで有っても本構成上では問題ない。
また、第一、第二のインナーディッケル１１、１２が溶融樹脂Ｒ１との接触面１１ａ、１２ａが水平方向の断面において円弧状に凹に湾曲する形状であっても、本構成上は問題ない。
【００３０】
ここで、図２に示した第一インナーディッケル１１のマニホールド上部との角度１４を本実施の形態の４５°、７５°のスロットダイ装置１と、図２に示した第一インナーディッケル１１のマニホールド上部との角度１４を本実施範囲外の３０°のスロットダイ装置１の溶融樹脂の幅方向の位置とその流速との関係をシミュレーションにて検証した。図３（ａ）では幅方向全体の位置と流速との関係を示している。図３（ｂ）では、図３（ａ）の溶融樹脂の端部側の位置と流速との関係を拡大して示している。
【００３１】
図３（ａ）および図３（ｂ）からわかるように、本実施の形態によるインナーディッケル１１を採用した場合と本実施範囲外の形態によるインナーディッケル１１を採用した場合とでは、溶融樹脂Ｒ１の中央部の流速はほとんど変わらないが、端部では本実施の形態によるインナーディッケル１１を採用したほうが、範囲外のインナーディッケルを採用するよりも流速が速くなり、約１割速くなることがわかる。
そのため、本請求範囲のインナーディッケルを用いる事で、端部近傍で薄くなる現象、端部でのネックインを抑制することができることがわかる。
【符号の説明】
【００３２】
１  ・・・スロットダイ装置
２  ・・・スロットダイ本体
２ａ・・・供給口
３  ・・・マニホールド
４  ・・・スロット
５  ・・・排出口
６  ・・・インナーディッケル機構
１１・・・第一のインナーディッケル
１２・・・第二のインナーディッケル
１３・・・絞り部材
１１ａ、１２ａ・・・表面
Ｒ１・・・溶融樹脂
Ｒ２・・・樹脂フィルム
１４・・・第一インナーディッケルのマニホールド上部との角度
１５・・・第一インナーディッケルのマニホールド下部の面取り部
【図１】
2011213083.tif 000003
【図２】
2011213083.tif 000004
【図３】
2011213083.tif 000005