(57)【要約】【課題】本発明は、シングルマニホールド・ビーク方式の共押出Ｔダイに関して、多層膜構成でも高精度均一な製膜のための成形条件及び製造条件変更を迅速に行うことにより、使用樹脂量を低減しながら、短時間に適切な条件を設定し、連続してかつ安定的に製造可能な押出Ｔダイ装置を提供すること。【解決手段】シングルマニホールド・ビーク方式の共押出Ｔダイ装置において、Ｔダイから押し出された樹脂の膜厚を測定する厚みセンサ、および、Ｔダイのリップ開口部の長手方向に少なくとも１以上の圧電素子を配置し、厚みセンサで測定した樹脂の膜厚が目的の膜厚になるように、圧電素子に電圧を印加することにより圧電素子を厚み方向に変形させ、リップ幅の調整を行うことを特徴とする共押出Ｔダイ装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シングルマニホールド・ビーク方式の共押出Ｔダイ装置において、Ｔダイから押し出された樹脂の膜厚を測定する厚みセンサ、および、Ｔダイのリップ開口部の長手方向に少なくとも１以上の圧電素子を配置し、
前記厚みセンサで測定した樹脂の膜厚が目的の膜厚になるように、前記圧電素子に電圧を印加することにより該圧電素子を厚み方向に変形させ、リップ幅の調整を行うことを特徴とする共押出Ｔダイ装置。
【請求項２】
前記圧電素子を用いて、リップ幅分布測定およびリップ幅分布調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の共押出Ｔダイ装置。
【請求項３】
前記圧電素子を用いて、実測したリップ幅分布を測定し、膜厚分布の測定結果と合わせた結果に基づき、リップ幅分布調整を行うことを特徴とする共押出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共押出成形に関する技術に関わり、初期の成形条件設定時及び製造時の条件変更を迅速に行うことにより、使用樹脂量を低減しながら、短時間に適切な条件を設定し、連続してかつ安定的に製造可能な安価な共押出Ｔダイ装置とこれを用いる成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボルト等により機械的にリップ幅を自動調整し、初期の成形条件設定時及び製造時の条件変更を行う押出装置及び押出成形方法が実用化されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、リップ幅を調整するため、吐出フィルムの膜厚を測定し、予めデータ化していた膜厚とリップ幅の関係から、リップ幅を所望の膜厚となるように調整している。この調整を引用文献１では、リップ幅調整用ボルトにより調整している。
【０００４】
ただし、この方法では、リップ幅の絶対値を設定していないため、所望の膜厚に達成するまでに、複数回の試行錯誤が必要であり、場合によっては、所望の膜厚に達するまでに莫大な時間を要する。このとき多くの樹脂材料を費やしてしまう。特に多層の共押出成形では、各層の厚みや総厚を制御する必要があり、試行錯誤の回数や時間が莫大となる。
また、上記特許文献１では、リップ幅調整用ボルトを温度制御により動作させている。リップ幅調整のための温度変更が樹脂自体の温度も変化させ、均一フィルム膜厚成形が不安定になるため、安定的な成膜条件に落ち着くまでに時間がかかるという欠点が存在する。
【０００５】
また、多層膜形成を行う共押出成形においては、マルチマニホールド方式のＴダイが実用化されている。しかし、特定の層構成に対しては膜厚精度が高いが、装置が高価となり、また、層構成を変更することは不可能である。
【０００６】
このため、迅速に膜厚均一条件が設定・制御可能な共押出Ｔダイ装置及びこれを用いる成形方法が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−２４６２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の要望を満たすべくされたものであって、初期の成形条件設定時及び製造時の条件変更を迅速に行うことにより、使用樹脂量を低減しながら、短時間に適切な条件を設定し、連続してかつ安定的に製造可能な共押出Ｔダイ装置とこれを用いる成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、シングルマニホールド・ビーク方式の共押出Ｔダイ装置において、Ｔダイから押し出された樹脂の膜厚を測定する厚みセンサ、および、Ｔダイのリップ開口部の長手方向に少なくとも１以上の圧電素子を配置し、前記厚みセンサで測定した樹脂の膜厚が目的の膜厚になるように、前記圧電素子に電圧を印加することにより該圧電素子を厚み方向に変形させ、リップ幅の調整を行うことを特徴とする共押出Ｔダイ装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記圧電素子を用いて、リップ幅分布測定およびリップ幅分布調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の共押出Ｔダイ装置である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記圧電素子を用いて、実測したリップ幅分布を測定し、膜厚分布の測定結果と合わせた結果に基づき、リップ幅分布調整を行うことを特徴とする共押出成形方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、効率的で省資源の条件出しと成形中の迅速な微調整が可能な安価な共押出Ｔダイ装置とこれを用いる成形方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明におけるリップ幅計測・調整機能付きＴダイ及びこれを用いる押出成形機の概念図
【図２】リップ幅計測・調整機能付きＴダイのリップ内部正面図（ａ）と断面図（ｂ）の模式図（（ａ）ｙｚ断面図、（ｂ）ｘｚ断面図）
【図３】実施例に記載のリップ幅分布データ
【図４】実施例に記載のリップ幅分布（図３）に対する押出フィルムの膜厚分布のデータ
【図５】実施例に記載のリップ幅分布（図３）に対する押出フィルムの最外層（低密度ポリエチレン樹脂）膜厚分布のデータ
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面に従って、本発明のシステム概要について説明する。
図１は、本発明におけるリップ幅計測・調整機能付きＴダイ及びこれを用いる押出成形機の概念図である。
【００１５】
押出Ｔダイ３から樹脂材料１を押し出す。このときの膜厚を厚みセンサ５で測定する。膜厚測定は反射の時を図示しているが、層構成によってはリップの反対側にも厚みセンサを付加し、透過の測定も併用する。
【００１６】
図１は、低密度ポリエチレン樹脂・ＥＶＯＨ・接着層の３種５層の共押出の例である。中心層１６がＥＶＯＨ、最外層１７が低密度ポリエチレン樹脂、これら２層の間が接着層である。シングルマニホールドの本手法の場合、ビークといわれる流路統合部材１５を用いて多層膜を形成する。
【００１７】
目的の膜厚及び膜厚レンジとなるよう、予め測定しておいたリップと膜厚分布の関係から、リップ幅分布を圧電素子４により調整する。すなわち、膜厚が小さい幅方向（ｚ方向）に関する領域は、リップ幅が大きくなるように、圧電素子を厚み方向に変形させる。
【００１８】
次に、実施例に基づいて説明する。
【００１９】
＜実施例＞
予め用意するリップと膜厚分布の関係データの一例を、図３、４に示す。図４は、３種５層の全体の膜厚を示す。押出幅８００ｍｍ、ライン速度１００ｍ／ｍｉｎで成形した場合の結果の一例である。このように、リップ幅分布に応じて、幅方向の膜厚分布（総厚）が決まる。
【００２０】
例えば、平均膜厚５５μｍ、膜厚レンジ１０μｍとした場合は、リップ（分布）Ｂとなるように、リップを調整する。
【００２１】
リップ幅分布の調整について説明する。
例えば、幅方向端のリップ幅を１０小さくする場合、圧電素子４ａを厚み方向（ｘ）に伸ばすように電圧を印加する。逆に幅を大きくする（拡げる）場合、圧電素子４ａを厚み方向（ｘ）に縮めるように電圧を印加する。
【００２２】
このとき、リップ幅（例えば、図２の１０、１１）を直接圧電素子４で測定することが可能なため、リップ幅調整を少ない回数で行うことが可能である。
【００２３】
圧電素子の幅Ｌの単位で調整が可能であるため、より細かい調整をするためには、この幅Ｌを小さくし、素子を幅方向に多く配置すれば良い。このように、リップ幅分布を目的となる平均膜厚、膜厚レンジになるまで調整する。
【００２４】
本発明の成形装置を用いることにより、多くの押出成形で必要とされるｍｍ単位での制御が容易に可能となる。さらに、この条件で連続成形を実施し、例えば外乱等の影響で時間経過とともに厚みが変化した場合、上記リップ幅の調整を実施することで、樹脂材料の無駄を少なく、短時間で安定した連続運転も可能である。
【００２５】
上記は共押出の総厚についての実施例であったが、共押出ではさらに各層の調整が必要になる場合がある。
【００２６】
問題となることが多い、包み込みと呼ばれる最外層の両端膜厚が大きくなり、内側の層を包み込む欠陥現象の解決例を示す。
図５にリップ幅分布に対する、低密度ポリエチレン樹脂層１７の厚みを示す。この図において、リップＣの場合、両端の膜厚が相対的に厚くなり、上記の包み込みの問題が起きる。リップＢの条件で成形すれば、この問題を解決し、均一な多層膜を得ることが可能となる。
【００２７】
本発明は押出成形技術に関わり、迅速かつ使用樹脂量を少なく成形条件が決定でき、かつ安定的な連続成形が可能なため、押出成形の効率化が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・樹脂材料
２・・・共押出フィルム（中心層：ＥＶＯＨ）
３・・・Ｔダイ
４、４ａ、４ｂ・・・圧電素子
５・・・厚みセンサ
６・・・膜厚測定装置
７・・・リップ幅測定・制御装置
８・・・制御装置
９・・・固定（調整しない）リップ壁
１０・・・リップ幅（圧電素子４ａ部に対応）
１１・・・リップ幅（圧電素子４ｂ部に対応）
１２・・・電極
１３・・・スペーサー
１４・・・フィードブロック
１５・・・ビーク
１６・・・共押出フィルム（中間層：接着層）
１７・・・共押出フィルム（最外層：低密度ポリエチレン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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