JPH07164505A - 熱可塑材料用の押出し成型装置 - Google Patents
熱可塑材料用の押出し成型装置Info
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- JPH07164505A JPH07164505A JP6213320A JP21332094A JPH07164505A JP H07164505 A JPH07164505 A JP H07164505A JP 6213320 A JP6213320 A JP 6213320A JP 21332094 A JP21332094 A JP 21332094A JP H07164505 A JPH07164505 A JP H07164505A
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- manifold
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
- B29C48/305—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion 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
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディファレンシャルカームシェリングを最小
限に抑え、Ｍ形状又はＷ形状を生じない押出し成型装置
を提供する。 【構成】 熱可塑材料を押出し成型するための押出し成
型装置５０は、バックライン７１を有するマニホールド
６０を規定する第１及び第２のダイ本体部５２及び５４
を有し、マニホールド６０は熱可塑性樹脂を押し出す出
口６４と流体的に接続され、バックライン７１は出口６
４に実質的に平行である。第１及び第２の本体ボルト７
０はバックライン７１からそれぞれ第１及び第２の等し
い距離に配され、それぞれ中心線９４の互いに対向する
両側に中心線９４から第３及び第４の等しくない距離に
配され、且つ、第１及び第２の本体ボルト７０は出口６
４から実質的に等しい距離に配されている。
限に抑え、Ｍ形状又はＷ形状を生じない押出し成型装置
を提供する。 【構成】 熱可塑材料を押出し成型するための押出し成
型装置５０は、バックライン７１を有するマニホールド
６０を規定する第１及び第２のダイ本体部５２及び５４
を有し、マニホールド６０は熱可塑性樹脂を押し出す出
口６４と流体的に接続され、バックライン７１は出口６
４に実質的に平行である。第１及び第２の本体ボルト７
０はバックライン７１からそれぞれ第１及び第２の等し
い距離に配され、それぞれ中心線９４の互いに対向する
両側に中心線９４から第３及び第４の等しくない距離に
配され、且つ、第１及び第２の本体ボルト７０は出口６
４から実質的に等しい距離に配されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は押出し成型装置に関し、
より詳細には、実質的に均一な厚さのシートを製造する
ための共押出し成型用熱可塑材料用の押出し成型装置に
関する。
より詳細には、実質的に均一な厚さのシートを製造する
ための共押出し成型用熱可塑材料用の押出し成型装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】押出し成型用のダイは、溶融した熱可塑
性樹脂を押出し成型してフィルム又はシートにするのに
使用されている。従来の押出し成型用のダイには、ダイ
の上流部分に於いて多岐管で配管（マニホールド）する
ハンガー形状のダイ空洞と、このマニホールドの下流側
のプレランド部と、このプレランド部の下流側の溶融ウ
ェル（それ以外に、補助レリーフ又は補助マニホールド
ともいう）と、この溶融ウェルに隣接するダイ出口とが
含まれている。このタイプのダイに於いては、プレラン
ド部のバックライン（又は上流端部）は、ダイ入口に向
って収束するテーパーを形成するリニアエッジを含んで
いる。プレランド部はダイの幅に亙って変化する流れの
抵抗となり、これによって熱可塑性樹脂の流れが横方向
に均一となる。
性樹脂を押出し成型してフィルム又はシートにするのに
使用されている。従来の押出し成型用のダイには、ダイ
の上流部分に於いて多岐管で配管（マニホールド）する
ハンガー形状のダイ空洞と、このマニホールドの下流側
のプレランド部と、このプレランド部の下流側の溶融ウ
ェル（それ以外に、補助レリーフ又は補助マニホールド
ともいう）と、この溶融ウェルに隣接するダイ出口とが
含まれている。このタイプのダイに於いては、プレラン
ド部のバックライン（又は上流端部）は、ダイ入口に向
って収束するテーパーを形成するリニアエッジを含んで
いる。プレランド部はダイの幅に亙って変化する流れの
抵抗となり、これによって熱可塑性樹脂の流れが横方向
に均一となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】熱可塑性樹脂の流動学
的性質によって、線形で先細になる上流又は下流の端部
を有するプレランド部の使用は、ダイ全体に亙る熱可塑
性樹脂の理想的でない流れをもたらすことが見いだされ
た。特に、ダイ全体に単一層の流れが生じた場合には、
押出し物がＭ形状又はＷ形状の流れ分布形状を生ずるよ
うに流れる傾向がある。過去に於いては、この問題は、
所定の押出し流速を得るために、ダイ出口のそのリップ
ギャップを調整し流れの不均一さを修正することにより
解決されてきた。過去に於ける押出し流速は、典型的に
は仕事が変っても実質的に一定に維持されていたので、
このような調整は高品質の生産を維持するためにしばし
ば繰返されることはなかった。しかしながら、近年の在
庫品低減によるコスト低減の試みは、製品の短期間の製
造に対する必要性を生ずるに至り、これにより、異なる
押出し流速の使用を余儀なくしている。このことは、ダ
イ出口に於けるリップギャップの頻繁な再調整の必要性
を、好ましくはないが、生じている。
的性質によって、線形で先細になる上流又は下流の端部
を有するプレランド部の使用は、ダイ全体に亙る熱可塑
性樹脂の理想的でない流れをもたらすことが見いだされ
た。特に、ダイ全体に単一層の流れが生じた場合には、
押出し物がＭ形状又はＷ形状の流れ分布形状を生ずるよ
うに流れる傾向がある。過去に於いては、この問題は、
所定の押出し流速を得るために、ダイ出口のそのリップ
ギャップを調整し流れの不均一さを修正することにより
解決されてきた。過去に於ける押出し流速は、典型的に
は仕事が変っても実質的に一定に維持されていたので、
このような調整は高品質の生産を維持するためにしばし
ば繰返されることはなかった。しかしながら、近年の在
庫品低減によるコスト低減の試みは、製品の短期間の製
造に対する必要性を生ずるに至り、これにより、異なる
押出し流速の使用を余儀なくしている。このことは、ダ
イ出口に於けるリップギャップの頻繁な再調整の必要性
を、好ましくはないが、生じている。
【０００４】２又はそれ以上の流れが別々の層で共押出
しされる場合には、上述の従来のダイの使用は、Ｍ又は
Ｗ形状の層の（単数又は複数の）境界を生ずる結果とな
る。
しされる場合には、上述の従来のダイの使用は、Ｍ又は
Ｗ形状の層の（単数又は複数の）境界を生ずる結果とな
る。
【０００５】このような界面の変形は、線形のプレラン
ド部の形状から生ずるのみならず、マニホールドの設計
にも起因している。この変形はリップギャップを調整す
ることによっては除去することはできない。前述の影響
に加えて、フィルム全体が上記単一層への適用に関連す
るＭ又はＷ形状を有するであろう。
ド部の形状から生ずるのみならず、マニホールドの設計
にも起因している。この変形はリップギャップを調整す
ることによっては除去することはできない。前述の影響
に加えて、フィルム全体が上記単一層への適用に関連す
るＭ又はＷ形状を有するであろう。
【０００６】アッペルの米国特許第４，０４３，７３９
号は、プレランド部のバックラインが非線形に先細とな
った、即ち先細を規定する端部が曲線のタイプのハンガ
ーの押出し成型ダイを開示している。また、このダイで
は、プレランド部から上流のマニホールド部分の深さ
（即ち、マニホールド部分に於けるダイの組立てられた
２つの半部の間の距離）は、ダイの中心線からその外側
端部にかけて非線形の形式で減少している。同様のダイ
がこの出願の譲受人によって販売され、「マルチフロー
III 」と称されている。少なくともこの後者のダイの場
合に於いては、製造された単一層又は多層シートの断面
に於けるＭ又はＷ形状の生成は、実質的に減少し又は除
去されている。
号は、プレランド部のバックラインが非線形に先細とな
った、即ち先細を規定する端部が曲線のタイプのハンガ
ーの押出し成型ダイを開示している。また、このダイで
は、プレランド部から上流のマニホールド部分の深さ
（即ち、マニホールド部分に於けるダイの組立てられた
２つの半部の間の距離）は、ダイの中心線からその外側
端部にかけて非線形の形式で減少している。同様のダイ
がこの出願の譲受人によって販売され、「マルチフロー
III 」と称されている。少なくともこの後者のダイの場
合に於いては、製造された単一層又は多層シートの断面
に於けるＭ又はＷ形状の生成は、実質的に減少し又は除
去されている。
【０００７】上述のような従来のハンガータイプの押出
し成型ダイは、押出しシートの熱可塑性樹脂材料が両端
部より中央部で厚くなるという好ましくないディファレ
ンシャルカームシェリング（differential calm-shelli
ng) として知られている問題に遭遇した。このような効
果は、ダイの出口から離れた等しくない位置でダイ半部
が固定されていることに起因する長さの異なるモーメン
トアームに対して作用する溶融した熱可塑性樹脂の圧力
によって引き起される。
し成型ダイは、押出しシートの熱可塑性樹脂材料が両端
部より中央部で厚くなるという好ましくないディファレ
ンシャルカームシェリング（differential calm-shelli
ng) として知られている問題に遭遇した。このような効
果は、ダイの出口から離れた等しくない位置でダイ半部
が固定されていることに起因する長さの異なるモーメン
トアームに対して作用する溶融した熱可塑性樹脂の圧力
によって引き起される。
【０００８】テキサスのCloeren Company of Orange の
「新時代」のダイと称される押出し成型装置に於いて
は、反転プレランド部は、溶融ウェル及びダイ出口から
マニホールドを分離している。この反転プレランド部
は、ダイの一端からダイの中心線の他方の垂線に至るま
っすぐの線として延びる上流端部又はバックラインを含
み、更に、ダイ出口に向って非線形に先細形状となる下
流端部を含んでいる。このまっすぐな先端部の故に、マ
ニホールドのバックラインは、同様に、ダイの中心線に
垂直なダイの幅を横切ってまっすぐに延びる形状となり
得、これによってダイ出口から等距離離れた点に、ダイ
半部を互いに保持する本体ボルトを位置させることが可
能であることが、このようなダイの製造業者によって主
張されている。しかしながら、新時代のダイは、マニホ
ールドはダイ端部に向って長さが減少しなければならな
いという必要性のため、まっすぐな又は非先細形状のマ
ニホールドのバックラインを本当は有していないと信じ
られており、そのため、いくつかのボルトを他のボルト
よりも離れて配置することなしに本体ボルトをマニホー
ルドバックラインから等しい距離に配する方法はなく、
従ってマニホールドのバックラインでダイ半部の間から
の漏れが生じるという危険性は実質的に増大している。
「新時代」のダイと称される押出し成型装置に於いて
は、反転プレランド部は、溶融ウェル及びダイ出口から
マニホールドを分離している。この反転プレランド部
は、ダイの一端からダイの中心線の他方の垂線に至るま
っすぐの線として延びる上流端部又はバックラインを含
み、更に、ダイ出口に向って非線形に先細形状となる下
流端部を含んでいる。このまっすぐな先端部の故に、マ
ニホールドのバックラインは、同様に、ダイの中心線に
垂直なダイの幅を横切ってまっすぐに延びる形状となり
得、これによってダイ出口から等距離離れた点に、ダイ
半部を互いに保持する本体ボルトを位置させることが可
能であることが、このようなダイの製造業者によって主
張されている。しかしながら、新時代のダイは、マニホ
ールドはダイ端部に向って長さが減少しなければならな
いという必要性のため、まっすぐな又は非先細形状のマ
ニホールドのバックラインを本当は有していないと信じ
られており、そのため、いくつかのボルトを他のボルト
よりも離れて配置することなしに本体ボルトをマニホー
ルドバックラインから等しい距離に配する方法はなく、
従ってマニホールドのバックラインでダイ半部の間から
の漏れが生じるという危険性は実質的に増大している。
【０００９】更に、新時代のダイのプレランド部の下流
端部が先細形状であるため、溶融ウェルのフローパスの
ダイの中心からダイの外側部分への長さが増大し、これ
によって熱可塑性樹脂の流れの望ましくない乱れを生じ
させる。
端部が先細形状であるため、溶融ウェルのフローパスの
ダイの中心からダイの外側部分への長さが増大し、これ
によって熱可塑性樹脂の流れの望ましくない乱れを生じ
させる。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】本発明に
従えば、熱可塑材料を押出し成型するための押出し成型
装置は、バックラインを有するマニホールドを規定する
第１及び第２のダイ本体部を有し、マニホールドは熱可
塑性樹脂を押し出す出口と流体的に接続され、バックラ
インは出口に実質的に平行である。また、この装置は、
第１及び第２のダイ本体部を互いに結合する第１及び第
２の本体ボルトを有している。第１及び第２の本体ボル
トはバックラインからそれぞれ第１及び第２の等しい距
離に配され、それぞれ中心線の互いに対向する両側に中
心線から第３及び第４の等しくない距離に配され、且
つ、第１及び第２の本体ボルトは出口から実質的に等し
い距離に配されている。
従えば、熱可塑材料を押出し成型するための押出し成型
装置は、バックラインを有するマニホールドを規定する
第１及び第２のダイ本体部を有し、マニホールドは熱可
塑性樹脂を押し出す出口と流体的に接続され、バックラ
インは出口に実質的に平行である。また、この装置は、
第１及び第２のダイ本体部を互いに結合する第１及び第
２の本体ボルトを有している。第１及び第２の本体ボル
トはバックラインからそれぞれ第１及び第２の等しい距
離に配され、それぞれ中心線の互いに対向する両側に中
心線から第３及び第４の等しくない距離に配され、且
つ、第１及び第２の本体ボルトは出口から実質的に等し
い距離に配されている。
【００１１】好ましくは、マニホールドに隣接してプレ
ランド部が設けられ、このプレランド部は非線形の先細
形状の端部を有している。また、好ましくは、本発明の
特有の側面に従えば、プレランド部の端部は二次関数に
よって特徴づけられている。
ランド部が設けられ、このプレランド部は非線形の先細
形状の端部を有している。また、好ましくは、本発明の
特有の側面に従えば、プレランド部の端部は二次関数に
よって特徴づけられている。
【００１２】本発明の他の側面に従えば、プレランドの
先細形状の端部は中央部と端部とを包含し、この端部は
中央部より出口に近接している。
先細形状の端部は中央部と端部とを包含し、この端部は
中央部より出口に近接している。
【００１３】更に、本発明の好ましい実施例に従えば、
マニホールドはダイ本体部の間に延びる奥行きを有し、
この奥行きは中心線から外側部分に向かって非線形的に
減少している。
マニホールドはダイ本体部の間に延びる奥行きを有し、
この奥行きは中心線から外側部分に向かって非線形的に
減少している。
【００１４】また、この装置は、好ましくは、マニホー
ルドのバックラインに隣接し第１及び第２のダイ本体部
を互いに結合する第３及び第４の本体ボルトを更に有
し、第１、第２、第３及び第４の本体ボルトは出口から
実質的に等しい距離に配されている。
ルドのバックラインに隣接し第１及び第２のダイ本体部
を互いに結合する第３及び第４の本体ボルトを更に有
し、第１、第２、第３及び第４の本体ボルトは出口から
実質的に等しい距離に配されている。
【００１５】この装置は、マニホールドのバックライン
に隣接し第１及び第２のダイ本体部を互いに結合する複
数の付加的な本体ボルトを更に有し、全ての本体ボルト
は出口から実質的に等しい距離に配されている。
に隣接し第１及び第２のダイ本体部を互いに結合する複
数の付加的な本体ボルトを更に有し、全ての本体ボルト
は出口から実質的に等しい距離に配されている。
【００１６】好ましくは、マニホールドは更に出口端部
と入口から出口端部に延びる長さとを有し、この長さは
装置の中心線から装置の外側端部に向かって増大してい
る。
と入口から出口端部に延びる長さとを有し、この長さは
装置の中心線から装置の外側端部に向かって増大してい
る。
【００１７】この装置は、好ましくは、第１及び第２の
ダイ本体部を通過する熱可塑性樹脂の一対の層を共押し
出しするように適合し、これらの層が類似の流動学的性
質を有する材料によって形成されているか非類似の流動
学的性質を有する材料によって形成されているかに依存
しない。
ダイ本体部を通過する熱可塑性樹脂の一対の層を共押し
出しするように適合し、これらの層が類似の流動学的性
質を有する材料によって形成されているか非類似の流動
学的性質を有する材料によって形成されているかに依存
しない。
【００１８】本発明の他の側面に従えば、熱可塑材料を
押出し成型するための押出し成型装置は、マニホールド
バックラインを有するマニホールドと、マニホールドと
非線形プレランドバックラインで接するプレランド部
と、ダイ出口とを規定する第１及び第２のダイ本体部を
有している。マニホールドは、マニホールドバックライ
ンからプレランドバックラインに向かいこの装置の中心
線から装置の外側端部に向かって増大する長さを有して
いる。マニホールドバックライン及びダイ出口は、ダイ
の中心線に垂直な実質的にまっすぐで平行な第１及び第
２の線に沿って延びている。複数の本体ボルトが全て第
１の線から第１の距離だけ離れて配され、且つ、全て第
２の線から第２の距離だけ離れて配されている。
押出し成型するための押出し成型装置は、マニホールド
バックラインを有するマニホールドと、マニホールドと
非線形プレランドバックラインで接するプレランド部
と、ダイ出口とを規定する第１及び第２のダイ本体部を
有している。マニホールドは、マニホールドバックライ
ンからプレランドバックラインに向かいこの装置の中心
線から装置の外側端部に向かって増大する長さを有して
いる。マニホールドバックライン及びダイ出口は、ダイ
の中心線に垂直な実質的にまっすぐで平行な第１及び第
２の線に沿って延びている。複数の本体ボルトが全て第
１の線から第１の距離だけ離れて配され、且つ、全て第
２の線から第２の距離だけ離れて配されている。
【００１９】本発明の押出し成型装置はディファレンシ
ャルカームシェリングを最小限に抑え、Ｍ形状又はＷ形
状を結果として生じる不均一な流れを減少させた、或い
は除去した熱可塑性樹脂フィルムを製造することが可能
である。
ャルカームシェリングを最小限に抑え、Ｍ形状又はＷ形
状を結果として生じる不均一な流れを減少させた、或い
は除去した熱可塑性樹脂フィルムを製造することが可能
である。
【００２０】
【実施例】図１から分るように、従来技術の押出し成型
ダイ１０は、上部ダイ半部（上部ダイ本体部）１２及び
下部ダイ半部（下部ダイ本体部）１４を包含しており、
これらは互いに組合わされて空洞１６を形成し、この空
洞１６には、入口１８、マニホールド２０、及びプレラ
ンドバックライン２３を有するプレランド部２２が含ま
れている。空洞１６は、プレランド部２２とダイ出口
（或はギャップ）２５との間に位置する溶融ウェル２４
を更に有し、ダイ出口２５は、上部ダイ本体部１２のリ
ップ２６と下部ダイ本体部１４のリップ２８との間に位
置している。
ダイ１０は、上部ダイ半部（上部ダイ本体部）１２及び
下部ダイ半部（下部ダイ本体部）１４を包含しており、
これらは互いに組合わされて空洞１６を形成し、この空
洞１６には、入口１８、マニホールド２０、及びプレラ
ンドバックライン２３を有するプレランド部２２が含ま
れている。空洞１６は、プレランド部２２とダイ出口
（或はギャップ）２５との間に位置する溶融ウェル２４
を更に有し、ダイ出口２５は、上部ダイ本体部１２のリ
ップ２６と下部ダイ本体部１４のリップ２８との間に位
置している。
【００２１】この従来技術の押出し成型ダイ１０は、単
層又は多層の溶融した熱可塑性樹脂ダイ出口２５を通し
てフィルムシート製造物を形成するのに使用することが
できる。しかしながら、この従来技術の押出し成型ダイ
１０は、ディファレンシャルカームシェリングとしてこ
の技術分野で知られている問題点を有している。ディフ
ァレンシャルカームシェリングは、高粘性の溶融熱可塑
性樹脂が押出し成型ダイ１０を通過させるのに必要な高
い圧力によって引き起される現象である。この圧力は、
穴３０にねじ込まれてダイ半部１２及び１４を結合する
（図２に示す）複数の本体ボルト２９によって加えられ
る束縛力に抗して、ダイ半部１２及び１４を分離させる
傾向がある。本体ボルト２９はマニホールドバックライ
ン３２に隣接する入口１８の両側に配されている。
層又は多層の溶融した熱可塑性樹脂ダイ出口２５を通し
てフィルムシート製造物を形成するのに使用することが
できる。しかしながら、この従来技術の押出し成型ダイ
１０は、ディファレンシャルカームシェリングとしてこ
の技術分野で知られている問題点を有している。ディフ
ァレンシャルカームシェリングは、高粘性の溶融熱可塑
性樹脂が押出し成型ダイ１０を通過させるのに必要な高
い圧力によって引き起される現象である。この圧力は、
穴３０にねじ込まれてダイ半部１２及び１４を結合する
（図２に示す）複数の本体ボルト２９によって加えられ
る束縛力に抗して、ダイ半部１２及び１４を分離させる
傾向がある。本体ボルト２９はマニホールドバックライ
ン３２に隣接する入口１８の両側に配されている。
【００２２】図２及び図３によく示されているように、
従来技術による押出し成型ダイ１０のマニホールド２０
は、空洞１６がバックライン３２からダイ出口２５に延
びる長さを有している通常のハンガーの形状を有してい
る。この長さはダイ１０の中心線３３に沿って最大で、
ダイ１０の両端部３４及び３６に向い、ダイ１０の幅の
大部分に亙って実質的に線形で減少している。
従来技術による押出し成型ダイ１０のマニホールド２０
は、空洞１６がバックライン３２からダイ出口２５に延
びる長さを有している通常のハンガーの形状を有してい
る。この長さはダイ１０の中心線３３に沿って最大で、
ダイ１０の両端部３４及び３６に向い、ダイ１０の幅の
大部分に亙って実質的に線形で減少している。
【００２３】上述のように、本体ボルト２９はマニホー
ルド２０のバックライン３２に隣接して配設されてお
り、それ故に、本体ボルト２９とダイ出口２５との間の
距離は、中心線３３で最大であり、ダイ１０の両端部３
４及び３６に向って減少している。結果として、上部ダ
イ本体部１２及び下部ダイ本体部１４のゆがみのモメン
トアームは、押出し成型ダイ１０の幅に沿って変化する
ことになる。これにより、熱可塑性樹脂の流れによって
及ぼされる分離圧力は、ダイ１０の両端部３４及び３６
近傍よりダイ１０の中心線３３の近傍で、上部ダイ本体
部１２及び下部ダイ本体部１４の大きなゆがみを引き起
すことが可能となる。
ルド２０のバックライン３２に隣接して配設されてお
り、それ故に、本体ボルト２９とダイ出口２５との間の
距離は、中心線３３で最大であり、ダイ１０の両端部３
４及び３６に向って減少している。結果として、上部ダ
イ本体部１２及び下部ダイ本体部１４のゆがみのモメン
トアームは、押出し成型ダイ１０の幅に沿って変化する
ことになる。これにより、熱可塑性樹脂の流れによって
及ぼされる分離圧力は、ダイ１０の両端部３４及び３６
近傍よりダイ１０の中心線３３の近傍で、上部ダイ本体
部１２及び下部ダイ本体部１４の大きなゆがみを引き起
すことが可能となる。
【００２４】一方、本体ボルト２９をダイ出口２５から
等距離の穴３０内に配置することは可能であるが、この
ような配置は、ダイ半部の間のダイの外側の蓋に於ける
漏れを生じる危険性を増大させる。これは、この点に於
けるこれらのボルトとマニホールドバックライン３２と
の間の距離が大きいことに起因している。
等距離の穴３０内に配置することは可能であるが、この
ような配置は、ダイ半部の間のダイの外側の蓋に於ける
漏れを生じる危険性を増大させる。これは、この点に於
けるこれらのボルトとマニホールドバックライン３２と
の間の距離が大きいことに起因している。
【００２５】上述のことに加えて、プレランドバックラ
イン２３は線形の形状を有している。この形状は熱可塑
性樹脂の不均一性に寄与し、結果的に上述のＭ形状の流
れ分布形状を生じる。
イン２３は線形の形状を有している。この形状は熱可塑
性樹脂の不均一性に寄与し、結果的に上述のＭ形状の流
れ分布形状を生じる。
【００２６】図４を参照すれば、本発明による押出し成
型ダイ５０は、上部ダイ半部（上部ダイ本体部）５２及
び下部ダイ半部（下部ダイ本体部）５４を包含してお
り、これらは互いに組合わされて空洞５６を形成し、こ
の空洞５６には、マニホールド６０の入口端部５９に通
じる入口５８、及びプレランド部６２が含まれている。
型ダイ５０は、上部ダイ半部（上部ダイ本体部）５２及
び下部ダイ半部（下部ダイ本体部）５４を包含してお
り、これらは互いに組合わされて空洞５６を形成し、こ
の空洞５６には、マニホールド６０の入口端部５９に通
じる入口５８、及びプレランド部６２が含まれている。
【００２７】押出し成型ダイ５０の空洞５６は、ダイ出
口（或はギャップ）６４と流体で接続され、このダイ出
口６４は、上部ダイ本体部５２のリップ６６と下部ダイ
本体部５４のリップ６８との間の押出し成型ダイ５０の
幅方向に延びている。プレランド部６２とダイ出口６４
との間には溶融ウェル６９が配設されている。
口（或はギャップ）６４と流体で接続され、このダイ出
口６４は、上部ダイ本体部５２のリップ６６と下部ダイ
本体部５４のリップ６８との間の押出し成型ダイ５０の
幅方向に延びている。プレランド部６２とダイ出口６４
との間には溶融ウェル６９が配設されている。
【００２８】押出し成型ダイ５０の上部ダイ本体部５２
及び下部ダイ本体部５４は、複数の本体ボルト７０によ
って互いに結合され、これらの本体ボルト７０は、上部
ダイ本体部５２及び下部ダイ本体部５４のマニホールド
のバックライン７１の入口端部５９で対応する数の穴７
２に受入れられている。
及び下部ダイ本体部５４は、複数の本体ボルト７０によ
って互いに結合され、これらの本体ボルト７０は、上部
ダイ本体部５２及び下部ダイ本体部５４のマニホールド
のバックライン７１の入口端部５９で対応する数の穴７
２に受入れられている。
【００２９】本発明の押出し成型ダイ５０の好ましい実
施例では、空洞５６に於けるバックライン７１からダイ
出口６４までの長さは、押出し成型ダイ５０の全幅に亙
って実質的に一定である。また、好ましい実施例では、
本体ボルト７０はマニホールド６０のバックライン７１
から等しい距離に配設されており、それ故に、全ての本
体ボルト７０はダイ出口６４から等しい距離に配されて
いる。従って、全ての本体ボルト７０は、高圧の溶融し
た熱可塑性樹脂の流れによって及ぼされる力に抗して等
しい長さのモーメントアームに作用する。結果的に、押
出し成型ダイ５０はマニホールドバックライン７１に於
ける漏れの機会を低減させ、従来技術の押出し成型ダイ
１０によるディファレンシャルカームシェリングの問題
に打ち勝ち、実質的に均一な厚さの平面シートを製造す
る。
施例では、空洞５６に於けるバックライン７１からダイ
出口６４までの長さは、押出し成型ダイ５０の全幅に亙
って実質的に一定である。また、好ましい実施例では、
本体ボルト７０はマニホールド６０のバックライン７１
から等しい距離に配設されており、それ故に、全ての本
体ボルト７０はダイ出口６４から等しい距離に配されて
いる。従って、全ての本体ボルト７０は、高圧の溶融し
た熱可塑性樹脂の流れによって及ぼされる力に抗して等
しい長さのモーメントアームに作用する。結果的に、押
出し成型ダイ５０はマニホールドバックライン７１に於
ける漏れの機会を低減させ、従来技術の押出し成型ダイ
１０によるディファレンシャルカームシェリングの問題
に打ち勝ち、実質的に均一な厚さの平面シートを製造す
る。
【００３０】図５〜図７はダイ５０の空洞５６の形状を
表す固化した熱可塑性樹脂のスラグ８０を図示してい
る。ダイ５０のマニホールド６０は奥行き（即ち、図６
及び図７の左から右までの長さ）を有し、この奥行き
は、スラグ８０が最も厚くなるダイ５０の中心線９４で
最大となる。図５及び図７によく示されているように、
スラグ８０の厚さ、従ってマニホールド６０の奥行き
は、ダイ５０の両端部に向かって非線形的に厚さがより
薄くなる、或は奥行きが小さくなる先細形状である。
表す固化した熱可塑性樹脂のスラグ８０を図示してい
る。ダイ５０のマニホールド６０は奥行き（即ち、図６
及び図７の左から右までの長さ）を有し、この奥行き
は、スラグ８０が最も厚くなるダイ５０の中心線９４で
最大となる。図５及び図７によく示されているように、
スラグ８０の厚さ、従ってマニホールド６０の奥行き
は、ダイ５０の両端部に向かって非線形的に厚さがより
薄くなる、或は奥行きが小さくなる先細形状である。
【００３１】スラグ８０は壁５８ａ及び５８ｂによって
形成される入口５８を規定するネック８２と、壁６０ａ
及び６０ｂ並びに８７ａ及び８７ｂによって形成される
マニホールド６０を規定する基部８４及び先細部８６
と、壁６２ａ及び６２ｂによって形成されるプレランド
部６２を規定する平坦部８８とを包含している。その結
果、マニホールド６０従って基部８４及び先細部８６
は、入口５８からスラグ８０の線９２で表されるプレラ
ンドバックライン９０に延びる長さを有している。
形成される入口５８を規定するネック８２と、壁６０ａ
及び６０ｂ並びに８７ａ及び８７ｂによって形成される
マニホールド６０を規定する基部８４及び先細部８６
と、壁６２ａ及び６２ｂによって形成されるプレランド
部６２を規定する平坦部８８とを包含している。その結
果、マニホールド６０従って基部８４及び先細部８６
は、入口５８からスラグ８０の線９２で表されるプレラ
ンドバックライン９０に延びる長さを有している。
【００３２】プレランドバックライン９０は中央部９６
と端部９８，１００とを包含しており、端部９８，１０
０は中央部９６よりダイ出口６４に接近している。
と端部９８，１００とを包含しており、端部９８，１０
０は中央部９６よりダイ出口６４に接近している。
【００３３】図８及び図９を参照して、マニホールド６
０の形状は壁６０ａ，６０ｂ，８７ａ，８７ｂ及びバッ
クライン７１によって形成される涙のしずく形状として
図示されている。マニホールド６０の長さ（即ち、図８
及び図９の先端から底部までの長さ）は、マニホールド
６０の奥行きに無関係に、ダイ５０の中心線９４での長
さＭＬ１からダイ５０の両端部での長さＭＬ２まで非線
形的に増大している。
０の形状は壁６０ａ，６０ｂ，８７ａ，８７ｂ及びバッ
クライン７１によって形成される涙のしずく形状として
図示されている。マニホールド６０の長さ（即ち、図８
及び図９の先端から底部までの長さ）は、マニホールド
６０の奥行きに無関係に、ダイ５０の中心線９４での長
さＭＬ１からダイ５０の両端部での長さＭＬ２まで非線
形的に増大している。
【００３４】プレランド部６２の長さはこれに適合する
ように減少し、前述したバックライン７１からダイ出口
６４までの均一な距離に適合させている。
ように減少し、前述したバックライン７１からダイ出口
６４までの均一な距離に適合させている。
【００３５】マニホールドの長さに於けるこのような変
化に加えて、マニホールド６０の奥行きは、中心線９４
での奥行きＤ１からダイの両端部での奥行きＤ２へと減
少している。このことは、中心線９４でのアスペクト比
Ｌ１／Ｄ１からダイの両端部での比Ｌ２／Ｄ２への増大
をもたらす。ここで、Ｌ１及びＬ２は、それぞれ涙のし
ずく形状のダイの中心線９４及び端部での長さである。
アスペクト比に於けるこのような変化は、共押し出し成
型製造物の層間の一又は複数の界面に於けるＭ又はＷ形
状の形成を抑制するのに寄与している。このことは、層
を形成する材料が類似の流動学的性質を有するか非類似
の流動学的性質を有するかに関係がない。
化に加えて、マニホールド６０の奥行きは、中心線９４
での奥行きＤ１からダイの両端部での奥行きＤ２へと減
少している。このことは、中心線９４でのアスペクト比
Ｌ１／Ｄ１からダイの両端部での比Ｌ２／Ｄ２への増大
をもたらす。ここで、Ｌ１及びＬ２は、それぞれ涙のし
ずく形状のダイの中心線９４及び端部での長さである。
アスペクト比に於けるこのような変化は、共押し出し成
型製造物の層間の一又は複数の界面に於けるＭ又はＷ形
状の形成を抑制するのに寄与している。このことは、層
を形成する材料が類似の流動学的性質を有するか非類似
の流動学的性質を有するかに関係がない。
【００３６】ある適用例に於いては、ダイ空洞に於ける
よどみの領域の形成を避けるために、マニホールドのア
スペクト比を所定の最大値より小さく維持することが好
ましいことに注意すべきである。
よどみの領域の形成を避けるために、マニホールドのア
スペクト比を所定の最大値より小さく維持することが好
ましいことに注意すべきである。
【００３７】マニホールド６０の長さが非線形で変化す
るので、プレランド部６２のバックライン９０もまた非
線形であり、図４からよく分かるように、おそらく二次
の又は放物線の関数によって特徴づけられている。この
ような形状は、全体に亙る単層又は多層製造物とこのダ
イによる共押し出し成型の製造物の層の一又は複数の境
界との両方に於けるＭ又はＷ形状の形成を抑制するのに
寄与している。
るので、プレランド部６２のバックライン９０もまた非
線形であり、図４からよく分かるように、おそらく二次
の又は放物線の関数によって特徴づけられている。この
ような形状は、全体に亙る単層又は多層製造物とこのダ
イによる共押し出し成型の製造物の層の一又は複数の境
界との両方に於けるＭ又はＷ形状の形成を抑制するのに
寄与している。
【００３８】プレランドバックライン９０の形状は、実
験に基づいて又は例えばMatubaraの米国特許第4,285,65
5 号に開示されている式を使用して数値的に決め得る。
この開示は参照によってここに組み込まれ、又は有限要
素数値解析によって組み込まれている。この形状を決め
る方法は本発明の一部を構成するものではないので、こ
こでは詳細には述べないでおく。
験に基づいて又は例えばMatubaraの米国特許第4,285,65
5 号に開示されている式を使用して数値的に決め得る。
この開示は参照によってここに組み込まれ、又は有限要
素数値解析によって組み込まれている。この形状を決め
る方法は本発明の一部を構成するものではないので、こ
こでは詳細には述べないでおく。
【００３９】図８及び図９に示すように、壁６０ａ，６
０ｂ及び壁８７ａ，８７ｂの角度は、中心線９４では角
度Ａ１に等しく、ダイの端部では角度Ａ２にそれぞれ等
しい。角度Ａ１は角度Ａ２より大きく、等しく、又はよ
り小さく所望どおりにすることができる。
０ｂ及び壁８７ａ，８７ｂの角度は、中心線９４では角
度Ａ１に等しく、ダイの端部では角度Ａ２にそれぞれ等
しい。角度Ａ１は角度Ａ２より大きく、等しく、又はよ
り小さく所望どおりにすることができる。
【００４０】本発明の多くの改変及び代替の実施例が、
前述の記述を見れば当業者に明らかであろう。従って、
この記述は本発明の実施の最良の形式を当業者に教示す
る目的で書かれたものであり、例示としてのみ説明して
いる。詳細な構成は本発明の精神から逸脱することなく
実質的に変更が可能であり、添付の請求項の範囲内の全
ての改変の独占的使用が担保されている。
前述の記述を見れば当業者に明らかであろう。従って、
この記述は本発明の実施の最良の形式を当業者に教示す
る目的で書かれたものであり、例示としてのみ説明して
いる。詳細な構成は本発明の精神から逸脱することなく
実質的に変更が可能であり、添付の請求項の範囲内の全
ての改変の独占的使用が担保されている。
【図１】従来の押出し成型ダイ装置を、特に想像線で表
した斜視図である。
した斜視図である。
【図２】図１の従来の装置のダイ半部の一つを示す平面
図である。
図である。
【図３】図１の３−３線矢視部分断面図である。
【図４】本発明の押出し成型ダイ装置の斜視図である。
【図５】図４の装置の空洞に形成されるスラグの等角投
影図である。
影図である。
【図６】図５の６−６線に沿ったスラグの断面図であ
る。
る。
【図７】図５の７−７線に沿ったスラグの断面図であ
る。
る。
【図８】図５の６−６線に沿った断面図であり、図９と
共に図４の装置のマニホールドの形状の変化を示してい
る。
共に図４の装置のマニホールドの形状の変化を示してい
る。
【図９】図５の６−６線に沿った断面図であり、図８と
共に図４の装置のマニホールドの形状の変化を示してい
る。
共に図４の装置のマニホールドの形状の変化を示してい
る。
５０ 押出し成型ダイ ５２ 上部ダイ本体部 ５４ 下部ダイ本体部 ５６ 空洞 ５８ 入口 ５９ 入口端部 ６０ マニホールド ６２ プレランド部 ６４ ダイ出口 ６９ 溶融ウェル ７０ 本体ボルト ７１ マニホールドのバックライン ９０ プレランドバックライン９０
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド アール． ガートン， ジュニ ア アメリカ合衆国 54729 ウィスコンシン チッペワ フォールズ イー． エッジ ウォーター ドライブ 18644
Claims (10)
- 【請求項１】 熱可塑材料を押出し成型するための押出
し成型装置であって、 バックラインを有するマニホールドを規定すると共に、
該マニホールドに隣接するプレランド部を規定する第１
及び第２のダイ本体部を有し、前記マニホールドは熱可
塑性樹脂を押し出す出口と流体的に接続され、前記バッ
クラインは前記出口に実質的に平行であり、 前記第１及び第２のダイ本体部を互いに結合する第１及
び第２の本体ボルトを有し、該第１及び第２の本体ボル
トは前記バックラインからそれぞれ第１及び第２の等し
い距離に配され、それぞれ中心線の互いに対向する両側
に前記中心線から第３及び第４の等しくない距離に配さ
れ、且つ、前記第１及び第２の本体ボルトは前記出口か
ら実質的に等しい距離に配されている押出し成型装置。 - 【請求項２】 前記プレランド部は、非線形の先細形状
の端部を有する請求項１記載の押出し成型装置。 - 【請求項３】 前記プレランド部は、少なくとも前記プ
レランド部の幅の部分に沿って中心線からの距離につい
て二次で変化する長さを有する請求項２記載の押出し成
型装置。 - 【請求項４】 前記プレランドの前記先細形状の端部は
中央部と端部とを包含し、該端部は該中央部より前記出
口に近接している請求項２記載の押出し成型装置。 - 【請求項５】 前記マニホールドは前記ダイ本体部の間
に延びる奥行きを有し、この奥行きは前記中心線から外
側部分に向かって非線形的に減少する請求項１記載の押
出し成型装置。 - 【請求項６】 前記マニホールドの前記バックラインに
隣接し前記第１及び第２のダイ本体部を互いに結合する
第３及び第４の本体ボルトを更に有し、前記第１、第
２、第３及び第４の本体ボルトは前記出口から実質的に
等しい距離に配されている請求項１記載の押出し成型装
置。 - 【請求項７】 前記マニホールドの前記バックラインに
隣接し前記第１及び第２のダイ本体部を互いに結合する
複数の付加的な本体ボルトを更に有し、全ての本体ボル
トは前記出口から実質的に等しい距離に配されている請
求項１記載の押出し成型装置。 - 【請求項８】 前記マニホールドは更に出口端部と前記
入口から該出口端部に延びる長さとを有し、該長さは前
記装置の中心線から前記装置の外側端部に向かって増大
している請求項１記載の押出し成型装置。 - 【請求項９】 熱可塑材料を押出し成型するための押出
し成型装置であって、 マニホールドバックラインを有するマニホールドと、該
マニホールドと非線形プレランドバックラインで接する
プレランド部と、ダイ出口とを規定する第１及び第２の
ダイ本体部を有し、前記マニホールドは、前記マニホー
ルドバックラインから前記プレランドバックラインに延
び、前記装置の中心線から前記装置の外側端部に向かっ
て増大する長さを有し、 前記マニホールドバックライン及び前記ダイ出口は、ダ
イの中心線に垂直な実質的にまっすぐで平行な第１及び
第２の線に沿って延びており、及び、 全てが前記第１の線から第１の距離だけ離れて配され、
且つ全てが前記第２の線から第２の距離だけ離れて配さ
れた複数の本体ボルトを有している押出し成型装置。 - 【請求項１０】 前記プレランド部と前記ダイ出口との
間に配された溶融ウェルを更に有し、該溶融ウェルは溶
融ウェルバックラインから溶融ウェルフロントラインに
向かって延びており、前記溶融ウェルバックライン及び
前記フロントラインはまっすぐで前記第１及び第２の線
に平行している請求項９記載の押出し成型装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11811393A | 1993-09-07 | 1993-09-07 | |
| US08/118,113 | 1993-09-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164505A true JPH07164505A (ja) | 1995-06-27 |
| JP2598617B2 JP2598617B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=22376574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6213320A Expired - Fee Related JP2598617B2 (ja) | 1993-09-07 | 1994-09-07 | 熱可塑材料用の押出し成型装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5494429A (ja) |
| EP (1) | EP0646450B1 (ja) |
| JP (1) | JP2598617B2 (ja) |
| DE (1) | DE69414515T2 (ja) |
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