JPH01105722A - 製膜口金 - Google Patents

製膜口金

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JPH01105722A
JPH01105722A JP63171489A JP17148988A JPH01105722A JP H01105722 A JPH01105722 A JP H01105722A JP 63171489 A JP63171489 A JP 63171489A JP 17148988 A JP17148988 A JP 17148988A JP H01105722 A JPH01105722 A JP H01105722A
Authority
JP
Japan
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cross
section
film
raw material
flow path
Prior art date
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Pending
Application number
JP63171489A
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English (en)
Inventor
Nobuhiko Tanbara
允彦 丹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP63171489A priority Critical patent/JPH01105722A/ja
Publication of JPH01105722A publication Critical patent/JPH01105722A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/305Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/12Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリエステル、ポリプロピレン等の製膜装置
、特に製膜用口金に関するものである。
〔従来の技術〕
溶融製膜に供するポリエステル、ポリプロピレン等は、
溶融状態において高い粘度を有し、一般の製膜条件にお
いては、該原料の全ての流路において、流体力学でいう
乱れのない安定した層流である。
したがって、流路の壁近傍では、流速が遅く、流路中央
では、流速の速い速度プロフィルをもつ流れとなり、速
度差により流線方向に剪断を受は強い粘性抵抗が発現す
る。
溶融ポリマの流路の設計においては、歯車ポンプ等の液
送ポンプを耐久性よく安定した条件で運転する必要上、
過大な圧力損失は避けたい。
しかし、圧力損失を避けるために、流路の断面積を大き
くとると、溶融ポリマが流路内に滞留する時間が長くな
り、溶融ポリマは、熱の影響で変質する傾向が発現しや
すくなる。
特に、流路中に不可避なものとして継目の小間隙や角部
の死水域では、興常に長い滞留となり、変質の影響が無
視し得ない場合も多く、圧力損失と滞留時間の矛盾する
関係の中で、妥協点を見い出すのが普通の設計である。
原料の流路の中でも、製膜口金内の流路は、流路を拡幅
薄化する機能を負担しており、壁と壁の狭い流路は必須
となり、圧力の損失は著しく大きくなり易い。
この傾向は、膜幅が広く膜厚みが薄くなる程、大きくな
り、製膜口金内の流路は第7図乃至第10図に示すよう
に、口金の吐出スリットに沿って、断面積の大きい流路
を設け、該流路によって、口金スリット方向に原料を配
分し、該流路から連続的に枝分かれするように、スリッ
トにつらなる狭い流路を設け、原料を薄化して行くもの
が普通であり、第7図及び第8図に示される口金はL型
と呼ばれ、第9図及び第10図に示される口金はT型と
呼ばれている。
L型、T型ともに断面積の大きい流路で、圧力損失を軽
減し、スリット状の吐出孔の長手方向に対しても、圧力
差を小さくすることに成功している。
しかし、吐出された膜の幅方向の厚み斑を減少すべく検
討をしていくうち次のことが判った。
スリット状の吐出孔の各部間隙を十分調整しても尚、吐
出された膜の幅方向に調整しきれない厚み斑が存在する
ことに気がついたので必る。
発明者は、注意深く原因を調べたところ、前記のL型、
T型とも一般に多用され貢献はしているが、いずれも断
面積の大きい流路の一側面から原料を分割しており、流
入孔の近傍の拡幅薄化を開始する位置の流路断面に存在
する流線は、流線毎に流線方向に又は流線に垂直な方向
にそれぞれ異なる変形を受け、スリット状吐出孔の流路
断面に存在する流路となっていることが判った。
製膜工程の溶融ポリマの流路では、安定な層流は、維持
されているだろうし、流入孔までに発達した壁近傍では
遅く、中央部では速い速度プロフィルによって、壁近傍
に流線をもつ原料と中央部に流線をもつ原料との間に、
粘性抵抗を発現する剪断によって、分子鎖の配向差が存
在すると考えられる。そうであれば、原料は流線に対し
て接線方向と法線方向とで運動に関して異方性をもつ、
とも考えられ、発明者は、拡幅薄化を開始する前に管壁
近傍に存在している流線を、拡幅薄化を完了した流路に
おいても、壁の近傍に、しかも隣り合っていたものは、
そのまま隣り合う様にと工夫したものについて、膜の厚
み斑に関して、データを分析したところ、改善効果を認
めることができたのである。
吐出する膜に対する形状要求で異なるが、拡幅薄化の要
求の少ないもの、たとえば、膜幅が狭まく、厚みの厚い
ものについては、単に流入孔の断面を順次偏平にして行
くだけで、目的はほぼ達成できるが、膜幅りが厚みδの
100倍以上になると、その偏平化して行く断面の形状
を工夫しなければ、流入孔からスリット状の吐出孔へ拡
げて行く角度が大きくとれず、流入孔からスリット状吐
出孔までに必要な距離がむやみに長くなり、製膜口金が
大きく重いものになったり、圧力損失がむやみに大きく
なって、工業的に使用し得なくなる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、製膜において、膜幅が広く、膜厚が薄い製膜
条件においても、大きな角度で放射状に原料を拡幅薄化
することと、比較的小さな口金で厚み斑の少ない膜を製
造することができる製膜口金を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 発明者は、実験の結果を注視し、流体力学を用いて整理
した結果、次の関係に到達した。
即ち、拡幅薄化を開始する位置の流路断面(以下「A断
面」という。)から拡幅を完了する位置の流路断面(以
下「B断面」という。)に至る原料流路の形状を次の関
係となるようにA断面から放射状にB断面までを製作す
ることである。
(a) A断面の位置から垂直距離(正確には、放射状
の頂点からの垂直距離。以下同様。)Hの線上にある流
路の厚みδ(θ)が δ(θ)=δo/(CO8θ)% ・・・・・・■ここ
で、θは該垂線と垂直距離Hの線上におる各点とA断面
の位置を結ぶ直線のなす角度、δ0はA断面の位置から
垂直距離Hの線上におる垂線上(θ=O°)の流路の厚
みである。
0式において、θ=45°即ちA断面の位置からB断面
の全幅を望む角度が90’ぐらいまでは、中央部から端
部に滑らかに流路厚みが増加して行き、厳密に0式に従
わなくてもかなり良い結果が得られる。
しかし、■を小さくして、即ち小ざい製膜口金で大きな
拡幅薄化効果を1qようと、θが60°程度以上の製膜
口金を製造する場合には、0式より算出される厚み値に
対して±10%以内に納める製作が必要となってくる。
A断面の位置については、拡幅薄化を開始しようとする
断面のほぼ中心と考えて差しつかえないが、正確には、
放射状の頂点でおる。一般に流入孔部の断面形状は円形
であり、0式より定まる断面は、中央部が凹んで、端部
が厚い、つつみ状である。流入孔からA断面までの流路
は、滑らかに偏平化することで十分目的を達することが
できる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第1図乃至第3図に示される製膜口金は、本発明の一実
施例に係るもので、第1図は正面図、第2図は■−■断
面図、第3図は■−■断面図である。第1図の破線で示
された部分が原料の流路であり、1は流入孔、2は拡幅
薄化を開始する位置、3は拡幅を完了した位置、4はス
リット状の吐出孔である。流路は位置2と位@3の間が
扇形に拡幅しており、拡幅するに従って薄化していく。
原料吐出方向とは、第1図においては、真下方向であり
、第3図に示された断面は、流路の原料吐出方向に垂直
な断面の一つである。
本発明においては、流路の原料吐出方向に垂直な断面の
形状は、第3図に示すように、長方形ではない。この実
施例では、扇形の頂点Tから、流路の原料吐出方向に垂
直な断面(第3図の断面)に下した垂線の該断面との交
点は、第3図中の点0であり、第3図中のδは該断面の
幅方向のある一点Xにおける厚みである。点Oと点Xの
距離が大きいほど、厚みδは大きくなっている。
さらに、この実施例では、扇形が左右対称なので、該断
面の形状は中央部から幅方向端部に行くに従い次第に広
がっている。必ずしも扇形は左右対称でおる必要はない
が、左右対称である方が好ましい。左右対称でない場合
は、扇形の頂点から該断面に下した垂線は該断面の中央
部を通らないので、該断面の最も厚みの小さい箇所は該
断面の中央部からはずれる。
該断面の形状は、 δ=δQ/(CO6θ)% (但し、δは該断面の幅方向のある一点における厚み、
δ0は扇形の頂点から該断面に下した垂線が該断面と交
わる点における該断面の厚み、θは扇形の頂点と該一点
とを結ぶ直線が扇形の頂点から該断面に下した垂線とな
す角度) の関係を満足することが好ましいが、δ0は第3図では
点Oにおける厚みである。扇形が左右対称のときは、δ
0は該断面の中央部における厚みである。扇形の頂点か
ら該断面に下した垂線が該断面の延長面上で交わる場合
には、δ0は現実の断面の厚みではなく架空の断面の厚
みを想定すればよい。また、流路を円柱面上に設りても
よいが、その場合は、扇形の頂点から流路断面への垂線
は円柱面上に沿って引くことになる。
θは、第1図においては、直線TXが直線T。
となす角度である。上記の式は、第3図に図示された厚
みδが第1図に示された角度θの関数であることを表わ
している。
の関係を満足することが好ましいが、Hを図示すれば第
1図のとおりである。
第4図に、上記の式を満足する製膜口金であって扇形の
頂角を120°としたものの流路断面の形状を3つの断
面について図示した。この実施例では、各端部とも、鋭
利な角部の影響を避けるため、丸味がつけであるが、こ
のようにしてもよい。
なお、第1図乃至第3図に示される製膜口金は、拡幅薄
化部にスリット部が連結されているが、拡幅薄化部は端
部が中央部よりも流路厚みが大きく、スリット部は一定
の流路厚みでおるため、拡幅薄化部とスリット部の連結
部く第2図では、3の位置)には滑らかに連結するため
の若干の工夫を施した方がよく、その工夫は滑らかに連
結するものであればどのようなものでもよい。
また、拡幅薄化する前に、異なる2種類の原料の一方(
原料a)を中心部に、他方(原料b)を外周部に導き複
合して、本発明の製膜口金に導けば、中心部に流入させ
−た原料を外周部に流入させた原料がサンドイッチ状に
挟み込んだ三層構造の膜を製造できる。第5図及び第6
図は、このような実施例を図示したもので、5は原料a
の流入孔、6は原料すの流入孔である。
〔発明の効果〕
本発明を実施することにより、A断面の壁近傍の流線を
8断面の壁近傍に、隣合ったままの位置関係で、しかも
膜幅が広く、膜厚が薄い製膜条件においても、大きな角
度で放射状に原料を拡幅薄化することができ、比較的小
さな口金で厚み斑の少ない膜を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図は、本発明の一実施例に係る製
膜口金の正面図、縦断面図及び水平断面図、 第4図は、本発明の別の実施例に係る製膜口金の原料流
路の断面図、 第5図は、本発明を応用した別の実施例に係る製膜口金
の断面図、 第6図は、第5図の製膜口金における原料の移動を示す
図、 第7図、第8図は、従来のL型口金の縦断面図と横断面
図、 第9図、第10図は、従来のT型口金の縦断面図と横断
面図である。 1・・・流入孔 2・・・拡幅薄化を開始する位置 3・・・拡幅を完了した位置 4・・・吐出孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原料を流入孔から導き拡幅薄化してスリット状の
    吐出孔から吐出することにより製膜するための製膜口金
    において、原料の流路が扇形に拡幅するとともに薄化し
    ており、該流路の原料吐出方向に垂直な断面の幅方向の
    ある一点における厚みが、該扇形の頂点から該断面に下
    した垂線の該断面との交点と該一点との距離が大きいほ
    ど、大であることを特徴とする製膜口金。
  2. (2)流路の原料吐出方向に垂直な断面の形状が次の関
    係を満足することを特徴とする請求項1記載の製膜口金
    。 δ=δ_0/(cosθ)^2^/^3 (但し、δは該断面の幅方向のある一点における厚み、
    δ_0は扇形の頂点から該断面に下した垂線が該断面と
    交わる点における該断面の厚み、θは扇形の頂点と該一
    点とを結ぶ直線が扇形の頂点から該断面に下した垂線と
    なす角度)
  3. (3)扇形が左右対称であって、流路の原料吐出方向に
    垂直な断面の形状が、中央部から幅方向端部に行くに従
    い次第に広がつていることを特徴とする請求項1記載の
    製膜口金。
JP63171489A 1987-07-09 1988-07-08 製膜口金 Pending JPH01105722A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63171489A JPH01105722A (ja) 1987-07-09 1988-07-08 製膜口金

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-171754 1987-07-09
JP17175487 1987-07-09
JP63171489A JPH01105722A (ja) 1987-07-09 1988-07-08 製膜口金

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01105722A true JPH01105722A (ja) 1989-04-24

Family

ID=26494200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63171489A Pending JPH01105722A (ja) 1987-07-09 1988-07-08 製膜口金

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JP (1) JPH01105722A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5718858A (en) * 1993-08-17 1998-02-17 Polyplastics Co., Inc. Apparatus, method, and coating die for producing long fiber-reinforced thermoplastic resin composition
JP2011173263A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Japan Steel Works Ltd:The 押出成形用フラットダイ
JP2013256846A (ja) * 2012-06-14 2013-12-26 Shin Etsu Polymer Co Ltd 金型、ならびに樹脂成形体およびサイディング材の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011173263A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Japan Steel Works Ltd:The 押出成形用フラットダイ
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