(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のリップ間に樹脂シートを吐出するスリットを形成し、少なくとも一方のリップの長手方向に沿って前記スリットの端部吐出域と製品部吐出域との間隙を互いに独立に操作可能な複数の間隙調整機構を配置した樹脂シート用口金において、前記リップの吐出側端部を可撓部に形成し、前記間隙調整機構として電気ヒータを内蔵すると共に該電気ヒータに対する電気エネルギー供給量に応じて熱膨張量を変化させるロッドを設け、該ロッドの熱膨張により前記可撓部を変形させ前記スリット間隙を調整するようにし、前記端部吐出域の間隙調整機構を構成するロッドが、前記製品部吐出域の間隙調整機構を構成するロッドよりも、ロッドの長さ、ロッド素材の熱伝導率、熱膨張率及びロッド加熱用電気ヒータの容量を大きくし、前記端部吐出域の間隙調整機構の操作量を前記製品部吐出域の間隙調整機構の操作量よりも大きくし、かつ、前記端部吐出域のロッドの直径を前記製品部吐出域のロッドの直径よりも太くした樹脂シート用口金。
【請求項２】
前記端部吐出域におけるリップの可撓部の厚さを、前記製品部吐出域におけるリップの可撓部よりも薄くした請求項１に記載の樹脂シート用口金。
【請求項３】
前記端部吐出域におけるスリット間隙を前記製品部吐出域におけるスリット間隙よりも広くした請求項１または２に記載の樹脂シート用口金。
【請求項４】
前記端部吐出域におけるスリット吐出方向の長さを前記製品部吐出域におけるスリット吐出方向の長さよりも短くした請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂シート用口金。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂シート用口金の下方に、該口金から吐出した樹脂シートを冷却固化する冷却ロールを配置し、該冷却ロールの下流側に延伸装置と巻取装置を配置した樹脂シートの製造装置。
【請求項６】
前記冷却ロールと巻取装置との間の領域に、樹脂シートの端部の厚みを測定する厚さ計と製品部の厚みを測定する厚さ計とを配置し、前記端部の厚みの厚さ計の測定値に基づき前記端部吐出域の間隙調整機構を、また前記製品部の厚みの厚さ計の測定値に基づき前記製品部吐出域の間隙調整機構をそれぞれ制御するようにした請求項５に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の製造装置を使用して樹脂シート用口金から樹脂シートを吐出し、次いで冷却したのち延伸する樹脂シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂シート用口金に関し、さらに詳しくは、同一口金で端部厚みが異なる多種類の樹脂シートの成形に適用することができる汎用性の高い樹脂シート用口金に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂フィルム等の樹脂シートを成形する口金として、Ｔ型ダイ方式のものがある。このＴ型ダイ方式の口金は、一対のリップを両者間にスリットを形成するように組み付け、そのスリットから溶融樹脂をシート状に押し出すようになっている。その一対のリップには、樹脂シートの厚さを調整するため、スリットの長手方向に沿って複数本の調整ボルトが取り付けられ、これら各調整ボルトを押し引きすることによってスリット間隙を調整するようになっている。
【０００３】
この口金で樹脂シートを成形する場合、特に横延伸するときに樹脂シートの両端部をテンタークリップで把持しながら行う必要があるため、例えば製品厚さ１０μｍ程度の薄いフィルムを製膜する際には、その両端部の厚みを中央の製品部よりも厚くするようにする。また、両端部を厚くすることにより、縦延伸を行うときに蛇行が発生しないように抑制するという効果もある。
【０００４】
しかし、両端部の厚みは、どのような種類の樹脂シートを成形する場合にも一律に同じではなく、品種毎に適切な大きさがある。厚みが不完全であると、横延伸するとき端部に破れが生じたり、蛇行を生じて操業不安定になるという問題がある。また、例えば製品の厚さが１００μｍ以上の厚いフィルムを製膜する際には、口金出口の樹脂シートのネックダウンによる厚膜化により、必要以上にフィルムが厚くなってしまい、逆に横延伸のクリップにかまないという問題が生ずることがある。このような場合には、逆に端部のスリット間隙を狭くする調整をしばしば行う。
【０００５】
しかしながら、従来の樹脂シート用口金におけるスリット間隙調整機構は、主として製品部の厚み調整を目的として設定されているため、製品部について調整した間隙により端部のスリット間隙が制限を受けるようになっていた。そのため調整ボルトを無理に調整して端部スリットの間隙を変えようとすると、口金の変形等を招いて使用不能になるということがある。したがって、従来の樹脂シート用口金では、一般に１品種毎に製作され、多数の品種に適用することができないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、同一口金で端部厚みが異なる多種類の樹脂シートの成形に適用できる汎用性の高い樹脂シート用口金を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の樹脂シート用口金は、一対のリップ間に樹脂シートを吐出するスリットを形成し、少なくとも一方のリップの長手方向に沿って前記スリットの端部吐出域と製品部吐出域との間隙を互いに独立に操作可能な複数の間隙調整機構を配置した樹脂シート用口金において、前記リップの吐出側端部を可撓部に形成し、前記間隙調整機構として電気ヒータを内蔵すると共に該電気ヒータに対する電気エネルギー供給量に応じて熱膨張量を変化させるロッドを設け、該ロッドの熱膨張により前記可撓部を変形させ前記スリット間隙を調整するようにし、前記端部吐出域の間隙調整機構を構成するロッドが、前記製品部吐出域の間隙調整機構を構成するロッドよりも、ロッドの長さ、ロッド素材の熱伝導率、熱膨張率及びロッド加熱用電気ヒータの容量を大きくし、前記端部吐出域の間隙調整機構の操作量を前記製品部吐出域の間隙調整機構の操作量よりも大きくし、かつ、前記端部吐出域のロッドの直径を前記製品部吐出域のロッドの直径よりも太くしたことを特徴とするものである。
【０００８】
このように端部吐出域の間隙調整機構の操作量を製品部吐出域の間隙調整機構の操作量よりも大きくしているため、製品部吐出域において必要な精密な調整能力を損なうことなく端部厚みの調整範囲が拡大し、同一の口金で多種類の品種の樹脂シートに適用することが可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の口金を装備した樹脂シートの製造装置を示す。
【００１０】
押出機１は熱可塑性樹脂を溶融しながら押し出してギヤポンプ２へ供給し、ギヤポンプ２はそれを計量しながらフィルター３を経て本発明の口金４へ供給する。口金４は溶融樹脂を樹脂シートＳに成形して押し出し、冷却ロール５で冷却固化して未延伸フィルムにする。
【００１１】
未延伸フィルムの樹脂シートＳは、まず縦延伸装置７で、例えば３〜５倍に縦延伸され、引き続き横延伸装置８で両端部をテンタークリップに把持されながら、例えば３〜４倍に横延伸され、最後にテンタークリップで把持されていた両端部を切り離しながら、中間域の延伸された製品部が巻取機１０にロール状に巻き取られる。
【００１２】
上記縦延伸装置７の前部には、樹脂シートＳの両端部の厚みを測定する厚さ計６が設置され、また横延伸装置８の後部に樹脂シートＳの製品部の厚みを測定する厚さ計９が設置されている。これら厚さ計６，９の位置は、冷却ロール５から巻取機１０までの間の領域に設置されおればよく、必ずしも図示の実施形態の位置に限定されるものではない。
【００１３】
厚さ計６，９の測定値信号は制御部１１に入力され、予め設定された基準値と比較されたのち、その差相当の修正信号が、口金４の吐出用スリットの端部吐出域と製品吐出域とに各々互いに独立に操作可能に設けた複数の間隙調整機構へ送られて厚みの修正が行われる。ここで厚さ計６の測定値に基づく修正信号は、端部吐出域の間隙調整機構へ送られ、また厚さ計９の測定値に基づく修正信号は、製品部吐出域の間隙調整機構へ送られるようになっている。これら間隙調整機構の詳細については後述する。
【００１４】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施形態からなる樹脂シート用口金を例示し、図２（Ａ）は一部を切り欠いて示す半正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図、図２（Ｃ）は下面図の一部である。
【００１５】
口金４は、前後二枚の横長のリップ１２，１２が下端の可撓部１２ａ，１２ａの間にスリット１３を形成するように組み付けられ、さらに左右両端面に側板１４，１４が組み付けられて構成されている。リップ長手方向の中央には溶融樹脂の供給口１５が設けられ、その供給口１５から左右両側にマニホールド１６が延長するように設けられ、そのマニホールド１６の下縁がスリット１３に連通するようになっている。
【００１６】
溶融樹脂は供給口１５からマニホールド１６に供給され、そのマニホールド１６でスリット１３の長手方向全体に均一分布するように充満状態になりながら、狭隘なスリット１３を流動しながら下端の開口から樹脂シートＳになって吐出される。このように吐出される樹脂シートＳは、両端部の端部吐出域Ｅの厚さが中間の製品部吐出域Ｐよりも大きくなるようにしてある。
【００１７】
上記スリット１３を挟むように配置した可撓部１２ａ，１２ａと、その後方に設けられた固定部１２ｂ，１２ｂとの間には、スリット１３の間隙調整機構として、それぞれ端部吐出域Ｅにはロッド１７ｅが、また製品部吐出域Ｐにはロッド１７ｐが跨がるように固定されている。これらロッド１７ｅ，１７ｐは、内部に電気ヒータ（図示せず）を内蔵し、外部から供給された電気エネルギー量に応じて発熱量を変化し熱膨張量を変化させる。したがって、ロッド１７ｅ，１７ｐは、その熱膨張量に応じて固定部１２ｂ側を固定して可撓部１２ａを押し引きするため、スリット１３の間隙を調整する。
【００１８】
図示の実施形態の口金４では、上記のようにスリット１３の間隙調整用に設けた２種類のロッド１７ｅ，１７ｐのうち、端部吐出域Ｅのロッド１７ｅは、その長さＬｅが製品部吐出域Ｐのロッド１７ｐの長さＬｐよりも長くしてある。そのためロッド１７ｅの熱膨張の総変化量は、その全長が長い分だけロッド１７ｐの熱膨張の総変化量よりも大きくなり、間隙調整可能な操作量が製品部吐出域Ｐのロッド１７ｐにより調整可能な操作量よりも大きくなっている。したがって、上記樹脂シート用口金４によれば、端部厚みの調整範囲が拡大し、従来の口金のように品種毎に用途が限定されることなく、多種類の品種の樹脂シートの成形に幅広く使用することが可能になる。
【００１９】
本発明において、このように一つの口金の使用によって、多品種の樹脂シートの成形に確実に適用可能にするためには、端部吐出域Ｅの間隙調整機構による操作量の範囲を、製品部吐出域Ｐの間隙調整機構の操作量の少なくとも２倍以上になるようにすることが好ましい。このように端部吐出域Ｅの間隙調整機構による操作量を製品部吐出域Ｐの間隙調整機構の操作量よりも多くする手段としては、上記した態様のように端部吐出域Ｅの間隙調整機構のロッド１７ｅを、製品部吐出域Ｐの間隙調整機構のロッド１７ｐよりも長さを大きくするほか、ロッド素材として熱伝導率若しくは熱膨張率の大きいものを使用するとか、ロッド加熱用電気ヒータの容量の大きいものを使用するなどしてもよい。
【００２０】
また、本発明において、端部吐出域Ｅにおけるスリット長さについては、片側当たり１０ｍｍ以上であることが好ましい。このような長さにすることにより、横延伸時のクリップによる把持を確実にすることができる。端部吐出域Ｅのスリット長さが１０ｍｍよりも短いと、クリップの把持幅をいくら調整しても横延伸時のフィルム破れを防止することが難しくなる。
【００２１】
図３は、本発明の他の実施形態からなる樹脂シート用口金を示し、その下面図の一部を示している。
【００２２】
この実施形態では、端部吐出域Ｅの隙間調整用ロッド１７ｅにつき、その長さＬｅを、図２の態様と同様に、製品部吐出域Ｐの隙間調整用ロッド１７ｐの長さＬｐよりも長尺化して、熱膨張量の調整範囲を製品部吐出域Ｐよりも一層拡大した上に、さらにリップ１２の可撓部１２ａの幅Ｗｅについても、製品吐出部Ｐにおける可撓部１２ａの幅Ｗｐよりも薄くすることによって撓みやすくし、端部厚みの調整範囲を一層拡大するようにしたものである。ここで、端部吐出域Ｅの隙間調整用ロッド１７ｅは、その直径Ｄｅを製品部吐出域Ｐの隙間調整用ロッド１７ｐの直径Ｄｐよりも太径化することにより、可撓部１２ａからの反力による隙間調整用ロッド１７ｅの反り変形を発生しにくくすることができる。
【００２３】
図４は、本発明の更に他の実施形態からなる樹脂シート用口金を示し、その下面図の一部を示している。
【００２４】
この実施形態では、図３のように端部吐出域Ｅにおけるスリット１３の間隙調整範囲を拡大する構成に加えて、リップ１２の可撓部１２ａに切欠き溝１８を入れることにより一層撓みやすくし、端部吐出域Ｅにおけるスリット１３の間隙調整範囲を更に一層拡大したものである。
【００２５】
図５（Ａ）（Ｂ）は、本発明の更に他の実施形態からなる樹脂シート用口金を示し、図５（Ａ）は側面図、図５（Ｂ）は下面図の一部を示す。
【００２６】
この実施形態では、図３のように端部吐出域Ｅにおけるスリット１３の間隙調整範囲を拡大する構成に加えて、その端部吐出部Ｅにおけるスリット１３に間隙の拡大部１９を形成し、製品部吐出部Ｐのスリット１３の間隙よりも大きくするようにし、樹脂シートＳの両端部が一層厚くなるようにしたものである。
【００２７】
図６（Ａ）（Ｂ）は、本発明の更に他の実施形態からなる樹脂シート用口金を示し、図６（Ａ）は側面図、図６（Ｂ）は下面図の一部を示す。
【００２８】
この実施形態では、図３のように端部吐出域Ｅにおけるスリット１３の間隙調整範囲を拡大する構成に加えて、端部吐出部Ｅにおけるマニホールド１６にスリット１３側に拡がる拡大部２０を形成し、そのスリット１３の吐出方向の長さ短縮し、樹脂シートＳの両端部が製品部の厚さよりも厚くなるようにしたものである。
【００２９】
上述した各態様の口金は、いずれの口金も、端部吐出域の間隙調整機構の操作量を製品部吐出域の間隙調整機構の操作量よりも大きくすることによって端部厚みの調整範囲を拡大しているので、同一口金を以って複数種類の品種の樹脂シートに対して適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
上述したように本発明の樹脂シート用口金によれば、端部吐出域の間隙調整機構の操作量を製品部吐出域の間隙調整機構の操作量よりも大きくしたので、端部厚みの調整範囲が拡大し、同一の口金で多種類の品種の樹脂シートに適用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂シート用口金を装備した樹脂シート製造装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態からなる口金を示し、（Ａ）は一部を切り欠いて示す半正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図、（Ｃ）は一部を示す下面図である。
【図３】本発明の他の実施形態からなる口金の一部を示す下面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態からなる口金の一部を示す下面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態からなる口金を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は一部を示す下面図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態からなる口金を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は一部を示す下面図である。
【符号の説明】
１  押出機
４  口金
５  冷却ロール
６，９  厚さ計
７  縦延伸装置
８  横延伸装置
１０  巻取機
１２  リップ
１２ａ  可撓部
１２ｂ  固定部
１３  スリット
１６  マニホールド
１７ｅ，１７ｐ  ロッド（間隙調整機構）
１８  切欠き溝
【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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【図６】
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