(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に沿って複数の細孔が形成されて溶融樹脂が通過可能な円筒状の支持筒及びこの支持筒に支持されたスクリーンを備える円筒状のブレーカユニットの前記スクリーンによりその内部が内外２室に分割される円筒状のクロスヘッド本体と、該クロスヘッド本体の内部に形成された空間を暫時縮径させた後拡径させて前記クロスヘッド本体を加熱筒の後端に連結するライナーと、前記ブレーカユニットの後端側に設置されて溶融樹脂の進路を下方に転換させる流路を備えるブロックと、を有する押出成形機のダイに溶融樹脂を供給する樹脂供給用クロスヘッドであって、前記ブレーカユニットの前記支持筒が前記ライナーに挿入され、前記ライナーの縮径部に形成された前記溶融樹脂の入口が前記２室のうち外室に、前記ブレーカユニットの後端に形成された前記溶融樹脂の出口が前記２室のうち内室に、それぞれ前記クロスヘッド本体と同軸をなすよう設けられて連通されているとともに、前記クロスヘッド本体が内部に流路を備えるジョイントを介して前記加熱筒の下方において該加熱筒と略同一方向かつ水平に延設されるように前記ダイを吊して支持することを特徴とする樹脂供給用クロスヘッド。
【請求項２】
前記溶融樹脂の出口と前記ダイとの間に、前記溶融樹脂の背圧を調節する調節手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂供給用クロスヘッド。
【請求項３】
前記ブレーカユニットは、前記クロスヘッド本体の内室側に、円錐状をなすコーンが、前記クロスヘッド本体の先端側から後端に向け、前記クロスヘッド本体と同軸をなすよう設置されていることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂供給用クロスヘッド。
【請求項４】
前記ブレーカユニットの前記支持筒の先端面にプレート状をなすスクリーンが支持され、前記溶融樹脂の入口が、このスクリーンを介して前記内室に連通されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の樹脂供給用クロスヘッド。
【請求項５】
前記樹脂供給用クロスヘッドが押出ラミネート装置に用いられるものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の樹脂供給用クロスヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば押出ラミネート等に用いられる押出成形機のダイに溶融樹脂を供給する樹脂供給用クロスヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
押出ラミネートによるシート状物品の製造に際しては、例えば図４に示すような装置が使用される。図中符号１は押出機の加熱筒で、この加熱筒１の後端には、クロスヘッド（樹脂供給用クロスヘッド）２が連結され、かつクロスヘッド２から下方に延びるジョイント３の下端には、ダイ４が水平に延設されている。加熱筒１にて加熱溶融された樹脂は、クロスヘッド２及びジョイント３を経てダイ４に供給され、ダイ４の下端に形成されたリップ部５から、樹脂フィルム６として押し出される。
【０００３】
また、符号７，８はそれぞれ冷却ロール及びゴムロールで、これらのロール７，８は、その側面同士がダイ４の下方にて接触するよう配設され、かつ図示しない駆動源により、図中矢印Ｒ1，Ｒ2方向にそれぞれ回転可能とされている。樹脂フィルム６は、これらロール７，８の回転に伴い、紙やアルミニウム製の基材９とともにロール７，８間に導入され、ロール７，８間における樹脂フィルム６の基材９への圧着により、樹脂フィルム６と基材９とを一体的に積層してなるラミネートフィルム１０が製造される。
【０００４】
上記クロスヘッド２の構造を図５に示す。図中符号２１はクロスヘッド２の本体で、この本体２１は円筒状をなし、かつその先端（図中左端）にて、加熱筒１の後端に連結されている。また、符号２２は、本体２１の内部に形成された空間で、この空間２２の先端は本体２１の先端面に開口し、溶融樹脂の入口２３を形成している。この入口２３は、加熱筒１内に形成された流路１１に同軸をなすよう連結され、流路１１内に設置されたスクリュ１２の回転により、溶融樹脂が流路１１から入口２３を介して空間２２内に流入するようになっている。
【０００５】
一方、空間２２の先端部は後端側に向け暫時拡径され、かつ空間２２内は、本体２１と同軸をなすよう配設された、溶融樹脂が通過可能な円筒状の支持筒（図示せず。）及びこの支持筒に支持されたスクリーン２４により、入口２３と連通する内室２２ａと、外室２２ｂとに分割されている。また、符号２５は、内室２２ａに、本体２１の後端から先端側に向け、本体２１と同軸をなすよう設置されたニードルバルブで、その先端は、図示のように、空間２２の先端部にて、先端に向け凸なる円錐状をなしている。
【０００６】
符号２６は、本体２１の後端部にて本体２１の下方側面に形成された出口で、外室２２ｂは、この出口２６を介して、本体２１の側面に連結されたジョイント３の流路３１に連結されている。流路１１から入口２３を介して内室２２ａ内に流入した溶融樹脂は、ニードルバルブ２５の先端に沿って本体２１の径方向外方に偏向され、支持筒及びスクリーン２４を通過して外室２２ｂに流入する。外室２２ｂに流入した溶融樹脂は、更に出口２６及び流路３１を介して、ダイ４へと供給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のクロスヘッド２では、出口２６が本体２１の後端部にて本体２１の下方側面に形成されている。そのため、図５中矢印Ｆ1で示すように空間２２の上方側を通過する溶融樹脂（以下、便宜的に樹脂Ａとする。）と、図５中矢印Ｆ2で示すように空間２２の下方側を通過する溶融樹脂（以下、便宜的に樹脂Ｂとする。）とでは、樹脂Ａの方が、空間２２内における滞留時間が長くなる。
【０００８】
その結果、上記従来のクロスヘッド２では、出口２６から流路３１に流入する溶融樹脂のうち、流路３１の後端部に流入する樹脂（主に樹脂Ａが流入する。）と流路３１の先端部に流入する樹脂（主に樹脂Ｂが流入する。）との間に温度差が生じてしまう。そこで、上記従来のクロスヘッド２では、この温度差を解消するため、流路３１内に撹拌器を設けたり、ダイ４の温度やリップ部５の間隔を微妙に調節する等の対策を講じている。しかしながら、撹拌器の設置は装置の複雑化や樹脂パージ時におけるパージ性低下の原因となり、また、溶融樹脂の温度差に対応してダイ４の温度やリップ部５の間隔を微妙に調節することは、極めて煩雑な作業である。
【０００９】
一方、上記従来のクロスヘッド２では、溶融樹脂の背圧を、ニードルバルブ２５の本体２１の軸方向に沿った移動に伴う入口２３の開口量調節により制御している。しかしながら、背圧を上げるためにニードルバルブ２５を本体２１の先端側に接近させた場合には、ニードルバルブ２５による溶融樹脂の本体２１の径方向外方への偏向が強められ、樹脂Ａと樹脂Ｂとの間における溶融樹脂の温度差が結果的に大きくなるという問題もある。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、クロスヘッドの出口からジョイントに流入する溶融樹脂の温度差の解消をその目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、径方向に沿って複数の細孔が形成されて溶融樹脂が通過可能な円筒状の支持筒及びこの支持筒に支持されたスクリーンを備える円筒状のブレーカユニットの前記スクリーンによりその内部が内外２室に分割される円筒状のクロスヘッド本体と、該クロスヘッド本体の内部に形成された空間を暫時縮径させた後拡径させて前記クロスヘッド本体を加熱筒の後端に連結するライナーと、前記ブレーカユニットの後端側に設置されて溶融樹脂の進路を下方に転換させる流路を備えるブロックと、を有する押出成形機のダイに溶融樹脂を供給する樹脂供給用クロスヘッドであって、前記ブレーカユニットの前記支持筒が前記ライナーに挿入され、前記ライナーの縮径部に形成された前記溶融樹脂の入口が前記２室のうち外室に、前記ブレーカユニットの後端に形成された前記溶融樹脂の出口が前記２室のうち内室に、それぞれ前記クロスヘッド本体と同軸をなすよう設けられて連通されているとともに、前記クロスヘッド本体が内部に流路を備えるジョイントを介して前記加熱筒の下方において該加熱筒と略同一方向かつ水平に延設されるように前記ダイを吊して支持することをその特徴としている。
【００１１】
ここで、前記溶融樹脂の出口から前記ダイとの間に、前記溶融樹脂の背圧を調節する調節手段が設けられていることが望ましい。
【００１３】
更に望ましくは、前記ブレーカユニットは、前記クロスヘッド本体の内室側に、円錐状をなすコーンを、前記クロスヘッド本体の先端側から後端に向け、前記クロスヘッド本体と同軸をなすよう設置する。
【００１４】
一方、前記ブレーカユニットの前記支持筒の先端面にプレート状をなすスクリーンを設置し、前記溶融樹脂の入口を、このスクリーンを介して前記内室に連通させることも可能である。
本発明の樹脂供給用クロスヘッドは、押出ラミネート装置に用いられるものとすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について更に詳しく説明する。なお、上記図４及び図５に示したものと同様の構成を有する部分については、図４及び図５と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１６】
本発明に係るクロスヘッド２００の構造を図１ないし図３に示す。図中符号２０１はクロスヘッド２００の本体で、このクロスヘッド本体２０１は円筒状をなし、かつその先端（図中左端）部には、クロスヘッド本体２０１の内部に形成された空間２０２を先端側に向け暫時縮径させた後拡径させるライナー２０３が嵌合されている。その結果、このクロスヘッド２００では、ライナー２０３における縮径部が、クロスヘッド２００における溶融樹脂の入口２０４となっている。
【００１７】
クロスヘッド本体２０１は、加熱筒１の後端に、加熱筒１と同軸をなすよう連結され、かつ加熱筒１への連結に伴い、溶融樹脂の入口２０４が、加熱筒１内に形成された流路１１に同軸をなすよう連結される。そして、流路１１内に設置されたスクリュ１２の回転により、溶融樹脂が流路１１から溶融樹脂の入口２０４を介して空間２０２内に流入するようになっている。また、符号２０５は加熱筒１及びクロスヘッド本体２０１の周囲に環装され、加熱筒１とクロスヘッド本体２０１とを連結するカラーである。
【００１８】
符号２０６は、空間２０２内に、後端側から同軸をなすよう挿入されたブレーカユニットで、このブレーカユニット２０６は、円筒状をなし、かつその先端部には、空間２０２より若干小径とされた支持筒２０７が形成され、空間２０２は、この支持筒２０７により、内室２０２ａと、溶融樹脂の入口２０４と連通する外室２０２ｂとに分割されている。また、この支持筒２０７には、径方向に沿って複数の細孔が形成され、この細孔を介して、溶融樹脂が支持筒２０７を通過可能となっている。更に、支持筒２０７の表面には、溶融樹脂が通過可能なスクリーン２０８が支持されている。
【００１９】
符号２０９は、ブレーカユニット２０６の先端に形成されたコーン先端部で、このコーン先端部２０９は、先端に向け凸なる円錐状をなし、かつコーン先端部２０９の先端は、ライナー２０３内に、所定幅の隙間Ｓを介して同軸をなすよう挿入されている。また、符号２１０は、コーン先端部２０９の後端面から、内室２０２ａに、クロスヘッド本体２０１の後端に向け、クロスヘッド本体２０１と同軸をなすよう設置されたコーン後端部（コーン）で、このコーン後端部２１０は、クロスヘッド本体２０１の他端に向け暫時縮径する円筒状をなし、かつその先端は、内室２０２ａの後端部にて、後端に向け凸なる円錐状をなしている。
【００２０】
一方、ブレーカユニット２０６の後端部は拡径されて空間２０２を閉鎖し、かつ、ブレーカユニット２０６の後端中央部には、内室２０２ａと連通する溶融樹脂の出口２１１が、クロスヘッド本体２０１と同軸をなすよう設けられている。また、符号２１２は、ブレーカユニット２０６の後端側に設置されたブロックで、溶融樹脂の出口２１１は、このブロック２１２及びクロスヘッド本体２０１の下方側面に形成された流路２１３，２１４を介して、クロスヘッド本体２０１の側面に連結されたジョイント３００の流路３０１に連通されている。
【００２１】
更に、符号２１５は、ブレーカユニット２０６及びブロック２１２をクロスヘッド本体２０１内の所定位置に支持する押え板、符号２１６は、ジョイント３００の周囲に環装され、クロスヘッド本体２０１とジョイント３００とを連結するカラーである。
【００２２】
また、図２に示すように、ジョイント３００には、溶融樹脂の出口２１１から流路３０１に流入した溶融樹脂の背圧を調節する調節手段３０２が設けられている。この調節手段は、ジョイント３００内に、流路３０１の側面に下向きに開口するよう傾斜して設けられた凹部３０３と、この凹部３０３内に、その傾斜方向に沿って摺動自在に設けられ、かつ流路３０１に臨む面が、流路３０１の側面と平行とされたスリットプレート３０４と、スリットプレート３０４の底面からスリットプレート３０４の傾斜方向と平行に延び、更にジョイント３００の側面から外方に突出するシャフト３０５とから概略構成されている。
【００２３】
シャフト３０５を回転させると、スリットプレート３０４が凹部３０３の傾斜方向に沿って図中矢印Ｍで示すように摺動する。すなわち、この調節手段３０２では、シャフト３０５を回転させて流路３０１の側面からのスリットプレート３０４の突出量を調節して流路３０１の幅を変えることにより、溶融樹脂の局部発熱を発生させることなく、流路３０１に流入した溶融樹脂のダイへの背圧を調節している。
【００２４】
更に、このジョイント３００では、図中符号Ｐで示すように、凹部３０３の下端側の側面が流路３０１の側面と同一面となるよう流路３０１を屈曲させている。これは、スリットプレート３０４を流路３０１の側面から突出させた際におけるスリットプレート３０４の下面と流路３０１の側面による鋭角部の形成と、この鋭角部における樹脂の滞留を防止するためである。
【００２５】
また、符号３０６は、凹部３０３へのシャフト３０５の挿入量（すなわち流路３０１の側面からのスリットプレート３０４の突出量）を示す目盛板、符号３０７は、シャフト３０５に固定され、シャフト３０５の挿入量を目盛板３０６上に指す指示器である。一方、符号３０８は、ダイ（図示せず。）固定用のプレートである。
【００２６】
流路１１から溶融樹脂の入口２０４を介して空間２０２内に流入した溶融樹脂は、コーン先端部２０９によりクロスヘッド本体２０１の径方向外方に偏向されて外室２０２ｂに至り、更にスクリーン２０８及び支持筒２０７を通過して内室２０２ａに流入する。内室２０２ａに流入した溶融樹脂は、コーン後端部２１０に沿って後端側へと移動し、溶融樹脂の出口２１１及び流路２１３，２１４，３０１を介して、ダイへと供給される。
【００２７】
特に、このクロスヘッド２００の場合、円筒状をなすクロスヘッド本体２０１の前部及び後部に、前記溶融樹脂の入口２０４と前記溶融樹脂の出口２１１とが、それぞれクロスヘッド本体２０１と同軸をなすよう設けられ、かつブレーカユニット２０６もクロスヘッド本体２０１と同軸をなすよう設けられている。そのため、例えば図中矢印Ｆ3，Ｆ4で示すように、空間２０２のどの側を通過する溶融樹脂でも、空間２０２内における滞留時間がほぼ一定となる。従って、溶融樹脂の出口２１１から流路２１３に流入する溶融樹脂の温度が均一化され、その結果、ジョイント内に撹拌器を設けたり、ダイの温度やリップ部の間隔を微妙に調節する等の対策が必要であった上記従来のクロスヘッド２に比して、樹脂パージ時におけるパージ性及び溶融樹脂の温度調節における作業性が向上する。
【００２８】
また、溶融樹脂の背圧を調節する機構を、調節手段３０２のような構成としたため、従来ニードルバルブによる背圧調整により発生していた樹脂の局部発熱がなく、溶融樹脂の温度ムラが生じにくい。更に、溶融樹脂が、内室２０２ａに、クロスヘッド本体２０１と同軸をなすよう設置された先細り形状のコーン後端部２１０に沿って均一に溶融樹脂の出口２１１へと導入されるため、溶融樹脂の出口２１１における溶融樹脂の滞留ムラが生じにくくなり、樹脂の劣化（炭化）が少なくなるという効果がある。
【００２９】
なお、上記のクロスヘッド２００では、円錐状のコーン先端部２０９を用いたが、このコーン先端部２０９に換え、図３に示すような、支持筒２０７の先端面に細孔２１７を設け、その細孔２１７を、溶融樹脂が通過可能なスクリーン２１８で先端側から覆ったものを、ブレーカユニットとして用いてもよい。この場合には、支持筒２０７の側面のみならず、この細孔２１７からも、内室２０２ａへと溶融樹脂が流入する。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の樹脂供給用クロスヘッドは、径方向に沿って複数の細孔が形成されて溶融樹脂が通過可能な円筒状の支持筒及びこの支持筒に支持されたスクリーンを備える円筒状のブレーカユニットの前記スクリーンによりその内部が内外２室に分割される円筒状のクロスヘッド本体と、該クロスヘッド本体の内部に形成された空間を暫時縮径させた後拡径させて前記クロスヘッド本体を加熱筒の後端に連結するライナーと、前記ブレーカユニットの後端側に設置されて溶融樹脂の進路を下方に転換させる流路を備えるブロックと、を有する押出成形機のダイに溶融樹脂を供給する樹脂供給用クロスヘッドであって、前記ブレーカユニットの前記支持筒が前記ライナーに挿入され、前記ライナーの縮径部に形成された前記溶融樹脂の入口が前記２室のうち外室に、前記ブレーカユニットの後端に形成された前記溶融樹脂の出口が前記２室のうち内室に、それぞれ前記クロスヘッド本体と同軸をなすよう設けられて連通されているとともに、前記クロスヘッド本体が内部に流路を備えるジョイントを介して前記加熱筒の下方において該加熱筒と略同一方向かつ水平に延設されるように前記ダイを吊して支持することを特徴としている。そのため、クロスヘッド本体内を通過する溶融樹脂の間で、クロスヘッド本体内における滞留時間の差がなく、溶融樹脂の出口からダイに供給される溶融樹脂の温度が均一化される。従って、ジョイント内に撹拌器を設けたり、ダイの温度やリップ部の間隔を微妙に調節する等の対策が必要であった上記従来のクロスヘッドに比して、樹脂パージ時におけるパージ性及び溶融樹脂の温度調節における作業性が向上する。
【００３１】
また、溶融樹脂の背圧を調節する調節手段を溶融樹脂の出口とダイとの間に設けた場合には、溶融樹脂の背圧調節時における溶融樹脂の局部発熱が防止される。
【００３２】
更に、ブレーカユニットは、クロスヘッド本体の内室側に、円錐状をなすコーンが、クロスヘッド本体の先端側から後端に向け、前記クロスヘッド本体と同軸をなすよう設置されている場合には、溶融樹脂がコーンに沿って均一に溶融樹脂の出口へと導入されるため、溶融樹脂の出口における溶融樹脂の滞留ムラが生じにくくなり、樹脂の劣化（炭化）が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のクロスヘッドの構造の例を示す図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図２】  本発明のクロスヘッドに係る調節手段の構造の例を示す図１の矢印ＩＩより見たクロスヘッドの一部断面図である。
【図３】  本発明のクロスヘッドに係るブレーカの構造の例を示すクロスヘッドの一部断面図である。
【図４】  シート状物品の製造装置の構造の例を示す上方斜視図である。
【図５】  従来のクロスヘッドの構造の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 加熱筒
４ ダイ
２００  （樹脂供給用）クロスヘッド
２０１  クロスヘッド本体
２０２ クロスヘッド本体の内部に形成された空間
２０２ａ  内室
２０２ｂ  外室
２０３ ライナー
２０４  溶融樹脂の入口
２０６ ブレーカユニット
２０７  支持筒
２０８，２１８  スクリーン
２０９ コーン先端部
２１０  コーン後端部（コーン）
２１１  溶融樹脂の出口
２１２ ブロック
２１３ 流路
３００ ジョイント
３０２  調節手段
【図１】
0003816201.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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