(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機の先端に取り付けたＴダイから溶融樹脂をシート状に押し出し、該シート状の溶融樹脂を、Ｔダイの出側に配置したポリッシングロールにて所定厚みのシートに仕上げるシートの成形装置において、Ｔダイは、押出機からの溶融樹脂の導入口を有する中央部からリップの端部に向かって斜めに溶融樹脂が案内されるテーパーマニホールドを有するコートハンガー型であり、該テーパーマニホールド終端に連通してリップと平行に溶融樹脂が案内されるストレートマニホールドおよびこのストレートマニホールドと同長でかつ前記リップと同じ厚みの増設リップを有する増設ダイを、Ｔダイの両側に配設したことを特徴とするシートの成形装置。
【請求項２】
請求項１において、増設ダイのリップ長さを、所望のシート幅およびダイのネックイン特性に基づいて設定したことを特徴とするシートの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶融樹脂をＴダイで押し出してシートを成形する装置、特に幅広シートの成形に適した装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルの周面、産業廃棄物処分場の底面および建築物の屋根などに取り付ける防水シートとして供される、比較的に幅広の合成樹脂シートは、いわゆるＴダイを用いた押出成形によって、成形されるのが通例である。
【０００３】
このＴダイを用いた押出成形は、図１に示すように、押出機の先端に取り付けたＴダイ１から溶融樹脂２をシート状に押し出し、該シート状の溶融樹脂２を、Ｔダイ１の出側に配置したポリッシングロール３にて所定厚みまで圧延するとともに、表面を平滑に仕上げることによって、シートを成形するものである。次いで、ポリッシングロール３を経た、成形後のシート４は、ガイドロール５を介してニップロール６にて一定速度で引き取られ、その後トリミングなどの必要とする処理が施される。
【０００４】
ここで、Ｔダイには、その断面形状によって、図２に示すマニホールド型と図３に示すコートハンガー型とがあり、上記した使途のシートでは、樹脂の滞留をおさえ、熱安定性の高い成形ができるという理由から、主にコートハンガー型が使用されている。なお、図２および３において、符号11は溶融樹脂の導入口、12はマニホールド、13はランド、14はリップ、15はリップ14の開口幅を調節するチョーカバーおよび16は側板である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トンネルの周面や産業廃棄物処分場の底面などは防水シートの施工面が広大であるため、幅広のシートを用いることが推奨される。従って、現状のシートよりも広い幅のシートの提供が望まれている。
【０００６】
Ｔダイを用いた押出成形において、幅広のシートを製造するには、Ｔダイをより大型のものに変更すればよいが、これには多大の費用を要する不利がある。
【０００７】
そこで、この発明では、既存のＴダイを利用して幅広のシートを製造することの可能な、新規な構造のシートの成形装置について提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明は、押出機の先端に取り付けたＴダイから溶融樹脂をシート状に押し出し、該シート状の溶融樹脂を、Ｔダイの出側に配置したポリッシングロールにて所定厚みのシートに仕上げるシートの成形装置において、Ｔダイは、押出機からの溶融樹脂の導入口を有する中央部からリップの端部に向かって斜めに溶融樹脂が案内されるテーパーマニホールドを有するコートハンガー型であり、該テーパーマニホールド終端に連通してリップと平行に溶融樹脂が案内されるストレートマニホールドおよびこのストレートマニホールドと同長でかつ前記リップと同じ厚みの増設リップを有する増設ダイを、Ｔダイの両側に配設したことを特徴とするシートの成形装置である。
【０００９】
ここで、増設ダイのリップ長さを、所望のシート幅およびダイのネックイン特性に基づいて設定することが、増設ダイの設置によるシート幅の拡大を有利に達成する上で好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明のシートの成形装置は、図１に示した成形装置において、Ｔダイ１の両側に、図４に示すように、増設ダイ７をそれぞれ配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
ここに、既設のコートハンガー型のＴダイ１には、押出機からの溶融樹脂の導入口11を有する中央部からリップ14の端部に向かって斜めに溶融樹脂が案内されるテーパーマニホールド12が形成されている。一方、このＴダイ１の両側に配置する増設ダイ７には、Ｔダイ１のテーパーマニホールド12の終端に連通してリップ14と平行に直線状に延びるストレートマニホールド71を形成することが、肝要である。
【００１２】
なぜなら、増設ダイ７では、既存のＴダイ１のテーパーマニホールド12に倣うことなく、リップと平行の直線状にマニホールド71を設けることによって、溶融樹脂をＴダイ１から増設ダイ７へ確実に導く必要があるからである。すなわち、既存のＴダイ１は、その両側にダイを増設する前提で設計されているわけではないから、既存のテーパーマニホールド12に増設ダイのマニホールドを単に連結したのでは、増設ダイ内に溶融樹脂が導かれる保証はなく、増設ダイのリップ端部にまで溶融樹脂が到達しない場合が想定される。
【００１３】
従って、Ｔダイ１のテーパーマニホールド12の終端における溶融樹脂の圧力を増設ダイ７側への溶融樹脂の移動に損失なく利用する必要があり、そのためには、抵抗の最も少ない直線状に、すなわちストレートマニホールド71を介して増設ダイ７内部へと溶融樹脂を導くことが、有利になる。
【００１４】
さらに、増設ダイ７において、ストレートマニホールド71の終端に達した溶融樹脂を増設リップ72の端部にまで確実に導くためには、側壁73をストレートマニホールド71と直交する向きへ直線状に延ばすことが、有利である。従って、増設リップ72はストレートマニホールド71と同じ長さとなる。
【００１５】
また、Ｔダイ１の厚み方向の断面を図５に示すように、テーパーマニホールド12の厚みは、その終端に向かって漸減するのが普通であるが、これに連通するストレートマニホールド71は、その厚みを一定にすることが、上記した溶融樹脂の圧力損失を回避する上で好ましい。
【００１６】
ここで、増設ダイ７をＴダイ１の両側に設置するには、図６に示すように、Ｔダイ１と増設ダイ７との側壁間にAlなどの金属によるパッキン８を介在させる必要があり、このパッキン８を完全に平滑にしてダイの内壁との段差を無くすことは極めて難しい。その結果、図７に示すように、ダイのリップから押し出された溶融樹脂シート９には、パッキン跡91が不可避に形成されるのである。製品シートとしては、このパッキン跡91から外側を取り除いて、その内側部分を使用することを余儀なくされるから、増設ダイ７を設けてリップを長くしても、製品シート幅の増加を望めないことになる。
【００１７】
しかしながら、発明者が、ダイの出側におけるシート幅について鋭意調査したところ、ダイのリップから押し出された溶融樹脂は、図７に示したように、リップの出側で、その幅方向に縮小する、いわゆるネックイン現象が生じること、しかもリップの長さ方向において樹脂のネックイン量が異なることを、見出した。すなわち、リップの長さ方向におけるネックイン量を図８に例示するように、樹脂のネックイン量は、リップの中央部から端部に向かって漸増し、端部付近で急激に増加すること、つまりリップの端部付近に生じるパッキン跡91は、リップ出側において予想よりシートの端部側に寄ることが、新たに判明した。従って、パッキン跡91がシートの端部側に寄る分、パッキン跡91間のシート幅は大きくなるから、製品シート幅を拡大することが可能になるのである。
【００１８】
さらに、図８に示したネックイン特性に基づくことによって、所望のシート幅を実現するために必要となる増設ダイのリップ長さを算出する方途も開かれるのである。この方途について、以下に具体的に示す。なお、ネックイン特性は、既存のダイにおける性質を示しているが、この特性は既存のダイの両側にダイを増設した場合にもほぼ同様であるから、当該ネックイン特性をダイの増設後にも適用することができる。また、ネックイン特性は、ダイおよび製造条件によって変化するから、増設対象のダイとその製造条件に応じて、ネックイン特性を個別に求めたものを使用することになる。
【００１９】
まず、図８に示したネックイン特性を、近似曲線として表現する。例えば、図８に示したネックイン特性は、リップ端部からの距離をｙおよびネックイン量をｘとしたとき、
ｙ＝−0.0004ｘ4 ＋0.0406ｘ3 −0.8303ｘ2 −35.673ｘ＋1150.1
となり、この式をｆ（ｘ）とする。
【００２０】
次いで、図７に示すように、所望のシート幅をａ（mm）、増設ダイ７のリップ長さをｂ（mm）および既存のＴダイ１のリップ長さをＷ（mm）としたとき、既存のＴダイ１にて製造していた現状のシート（図７において点線で示す）におけるネックイン量は、ｆ（−１）になるから、現状のシート幅は、
Ｗ−ｆ（−１）×２
となる。
【００２１】
そして、この現状のシート幅を所望のシート幅ａ（実際にはパッキン跡91間の距離になる）に増加するには、既存のＴダイ１にて製造していた現状のシートにおけるネックイン量ｆ（−１）を減少し、つまり既存のＴダイ１のリップ端部、換言すると、増設後のパッキンの位置におけるネックイン量が全体でＷ−ａ、片側で（Ｗ−ａ）／２になれば、増設後の有効シート幅をａまで拡大できることになる。
【００２２】
従って、このネックイン量ｃ＝（Ｗ−ａ）／２を実現するために要するリップ長さが既存のダイの両側にそれぞれ延長されれば、所望幅のシートが得られるわけであるから、増設ダイのリップ長さは、ｆ（ｃ）にて求めることができるのである。
【００２３】
すなわち、Ｔダイ１の両側に増設ダイ７を設けるに当たり、所望のシート幅と既存のダイにおけるネックイン特性とに基づいて増設ダイの必要リップ長さが求められるから、ここに、増設ダイを設置する際の重要な指針を与えることが可能になった。
【００２４】
【発明の効果】
この発明によれば、既存のＴダイの両側にダイを増設することによって幅広のシートを何らの問題もなく製造する装置が与えられるから、現状より幅広のシートを安価な手段にて製造する方途を開くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｔダイを用いた押出成形を示す図である。
【図２】マニホールド型Ｔダイを示す断面図である。
【図３】コートハンガー型Ｔダイを示す断面図である。
【図４】この発明のＴダイを示す断面図である。
【図５】この発明のＴダイの増設ダイの厚み方向の断面を示す図である。
【図６】この発明のＴダイのリップを示す図である。
【図７】この発明のＴダイによるシート押出しを示す図である。
【図８】リープ出側での樹脂シートの縮小度を示す図である。
【符号の説明】
１  Ｔダイ
２  溶融樹脂
３  ポリッシングロール
４  シート
５  ガイドロール
６  ニップロール
７  増設ダイ
８  パッキン
９  溶融樹脂シート
11  導入口
12  テーパーマニホールド
13  ランド
14  リップ
15  チョーカバー
16  側板
【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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【図７】
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【図８】
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