JPS591180B2 - コ−トハンガ−ダイ - Google Patents

コ−トハンガ−ダイ

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JPS591180B2
JPS591180B2 JP53136284A JP13628478A JPS591180B2 JP S591180 B2 JPS591180 B2 JP S591180B2 JP 53136284 A JP53136284 A JP 53136284A JP 13628478 A JP13628478 A JP 13628478A JP S591180 B2 JPS591180 B2 JP S591180B2
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JP
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die
coat hanger
manifold
resin
coat
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裕 松原
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Tonen Chemical Corp
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Tonen Sekiyu Kagaku KK
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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

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコートハンガーダイに関し、さらに詳しくは背
の低いコートハンガーダイに関するものである。
従来からシート又はフィルムの押出しは、インフレーシ
ヨンフイルムは別として、一般にはフラットダイが使用
されている。
フラットダイとしては、フイシユテールダイ、マニホー
ルドダイ(Tダイ)、コートハンガーダイが多く使われ
ている。これらのダイは、樹脂の種類やシートの厚さ、
巾等により色々と使い分けられている。フィッシュテー
ルダイは硬質塩化ビニル樹脂のような流動性が不良で熱
分解を起し易い材料で、かつ小巾のシートを製造する場
合に用いられており、マニホールドダイは巾の広いシー
トの成形用のダイとして、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリステレン、ナイロン等のシート、フイルムの押
出し、或いはそれに付随したラミネーシヨン等に使用さ
れている。フイツシユテールダイは、巾広のシート等を
得ようとすると、長手方向に寸法を極端に大きくする必
要があり、またマニホールドダイは、ダイ側端を廻る樹
脂の滞留時間が長く、熱による劣化を促進すると同時に
樹射の高い圧力に耐えるためにダイ本体を大きくするこ
とが必要となり、その結果温度調節が難かしい等の欠点
を有している。
これらのダイの欠点を改良したのがコートハンガーダイ
であり、現在広く用いられている。コートハンガーダイ
は、第3図に示すように、ダイ内部にマニホールド部3
を有し、このマニホールド部3は、樹脂の流入口4を中
心にして扇状に広がり、側端5に近ずくと共に細くなり
、溶融樹脂のダイ巾方向の滞留時間分布を均一化する構
造となつている。
このダイは、樹脂の滞留時間を均一化することが特徴で
あるので、もつばら熱安定性の悪い樹脂、例えば硬質塩
化ビニル樹脂等のシート或いはフイルムの製造用に用い
られている。このコートハンガーダイにおいて、単位ダ
イ巾当りの樹脂の流量分布を均一に調節するための種種
の機構をダイ、例えばダイリツプに設ける等の改良は多
くなされているが、ダイリツプより土流部の流路の形状
、構造等についての検討は余りなされていないようであ
る。最近、このコートハンガーダイにおいて、単位ダイ
巾当りの流量が均一で、かつダイ内部を流れる樹脂の滞
留時間がダイ巾方向において均一なコートハンガーダイ
を得ようとする試みがなされている〔「プラスチツクス
」第28巻(1977)、第2号43〜47頁〕。
しかしながら、このような同時に2つの均一性を満足さ
せるダイは、コートハンガーの背が高くなり、換言すれ
ば扇形部の扇の開き角度が小さくなり、コートハンガー
ダイの特徴とするところに逆行する結果となる。
一方、フラツトダイにおいては、流量の均一性は必須に
近く要求されるが、滞留時間の均一性に対する要求は必
ずしも必須でなく、そのダイで成形される原料樹脂の熱
分解速度により、ダイの中心線に沿つて流れる樹脂の滞
留時間に対するダイ側端を廻る樹脂の滞留時間の比を或
る程度迄大きくしてもよい。
本発明者は、この観点に立つて、コートハンガーダイの
構造について種々検討を行つた結果、前記文献における
マニホールド部の断面の等価円の大きさの決め方をその
ままとし、下記の式によつてコートハンガーダイの背が
低く、かつコートハンガースリツト部の間隙が小さい構
造とすることができ、結果としてコストが低減し、取扱
上の不便が解消することを見出して本発明を完成した。
すなわち、本発明はダイリツプ部1、コートハンガース
リツト部2、マニホールド部3及びマニホールド流入口
4を有するコートハンガーダイにおいて、ダイの中心線
Aからダイの側端5方向にyだけ隔たつたB線上にある
コートハンガースリツト部2に接するマニホールド部3
の断面の等価円の半径Rが式{1)により決定され、か
つコートハンガースリツト部2の間隔dが式(2)によ
り、又ダイの中心線Aからダイの側端5方向にyだけ隔
たつたB線上にあるコートハンガースリツト部2の高さ
の差hが式(3)により決定された構造からなるコート
ハンガーダイをその要旨とするものである。(但し、R
Oはダイの中心線Aにおけるマニホールド部3の断面の
等価円の半径、Lは目標とするダイ開口部の半巾)(但
し、mはマニホールド流入口4からダイの中心線A上の
コートハンガースリツト部2を流れる樹脂の滞留時間に
対するマニホールド流入口4からマニホールド部3を通
りダイの側端5を流れる樹脂の滞留時間の比、nは溶融
樹脂の流れ指数)上記において、nの値は通常の汎用樹
脂にあつてはl/2〜1/4であり、又mの値は1〜5
01望ましくは2〜20である。
本発明は上記の構成を採ることにより、コートハンガー
スリツト部2を出る巾方向の流量の均一性を保持しなが
ら、ダイの中心を流下する樹脂の滞留時間に対して、ダ
イの側端5方向に廻る樹脂の滞留時間を、押出成形品の
熱分解の不均一を生じない範囲内で、何倍かに大きくす
ることにより、背の低い、換言すれば扇形部の扇の開き
角度が大きいコートハンガーダイとすることができる。
例えば、一例としてnの値を一定にし、mの値を1から
4、16と変えた場合、ダイの側端5におけるコートハ
ンガースリツト部2の高さの差hは、m=1のときを1
とするとm=4で0.411m=16で0.17となり
、またその間隙dは=1のときをlとするとm=4で0
.57、m=16で0.33となり、mの値の増大と共
に背が低く、かつ間隙dの小さいコートハンガーダイと
することができる。すなわち、例えばRO=2.006
5CCffL′)、L=100Cc!n′)、n=1/
4、m=1,4,及び16、としてコートハンガーダイ
を設計するには式(1),(2)及び(3)より次のよ
うな結果が得られる。
m:一1の場合164− ― ― ′ ) m=4の場合 \ m=16の場合 ( ) ここでy=L−K2におけるhを考えたのはy〉(L−
K2)の場合式(3)においてhが複素数となり非現実
的となるからである。
またこれらの例において、y=L−K2、におけるy+
2RはL=100〔儂〕に比べて夫々−0392ヒ〕、
+0.304C(177!′)、+0.17Cc!n′
)となるので、溶融樹脂のダイ開口部端におけるスエリ
ングとか押出されたフイルム或いはシートのトリミング
に比べれば十分に小さく、得られた数値通りに工作して
もL=100CcTn′)の目標は達成したと云える。
このように、マニホールド部3の等価円の大きさの決め
方を前記の文献のままとし、本発明のコートハンガース
リツト部2の高さの差hと間隙dの決め方を採ることに
より、低価格のコートハンガーダイとすることができる
。本発明のコートハンガーダイは、第1図に示す構造を
採るものであるが、このダイを用いてポリ塩化ビニル、
ポリオレフイン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニリデン、ABS樹脂等の熱可塑性樹
脂からシート(厚さ0.25〜0.5鴎)やフイルム(
厚さ0.25n未満)等の成形物を製造すると、得られ
る成形物はダイの巾方向に品質が一定しており、しかも
厚さが均一であるという効果を有するものである。
又、本発明のコートハンガーダイは、第1図に示すよう
に、マニホールド部3の側端に或る有限の等価円の半径
を持たせたまま、ダイリツプ部1に直角に、すなわちダ
イの流路方向に沿つて、マニホールド部3の側端を、ダ
イの端部5において、ダイリツプ部1と接続された構造
を採るものであり、その結果押出成形物の側端の厚さと
物性の低下を軽減することができるという効果を併せも
つものである。
本発明のダイにおいて用いられる原料樹脂は前記の通り
であるが、その中でも成形時に熱分解が問題になる樹脂
、特にポリ塩化ビニル樹脂、ポリブロピレン等を用いる
際に、好適である。
以下ダイとしてTダイ(マニホールドダイ)及び本発明
のコートハンガーダイを用い、原料樹脂としてポリブロ
ピレンを用いて、フイルムを成形した際の例を述べるが
、特にmの値を8として背の高さをTダイと同等と低く
しても、後記の表から明らかなように、得られたフイル
ムの物性がはるかに均一であることが分る。例 1(比
較例) 原料樹脂:ポリプロピレン、メルトフローレイト=9(
230℃)ダイ:Tダイ ダイリツブ開口部巾(2L)=76.2C!11外形寸
法:開口部を前から見て、縦=17儂、奥行=24cm 成形温度:240℃ 例2 原料樹脂:例1と同じ ダイリコートハンガーダイ ダイリツプ開口部巾(2L)=76.2C!!L外形寸
法:開口部を前から見て、縦=17C11L1奥行=2
5(17J1Sm=8としてh及びdを下記のように決
めたもの h(ダイ側端5において)= 3.95CI1L,.d=0.088礪 成形温度:240℃ 例3 原料樹脂:例1と同じ ダイリコートハンガーダイ ダイリツプ開口部巾(2L)=76.2cm外形寸法:
開口部を前から見て、縦=17C!ILl奥行=35c
!!L,.m:1としてh及びdを下記のように決めた
もの h(ダイ側端5において)= 14.83cm,.d=0.202c!n成形温度:2
40℃
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のコートハンガーダイの平面図、第2図
は第1図における線Af)断面図、第3図は通常のコー
トハンガーダイの平面図、第4図は第3図における線C
の断面図をそれぞれ示す。 1・・・・・・ダイリツブ部、2・・・・・・コートハ
ンガースリツト部、3・・・・・・マニホールド部、4
・・・・・・マニホールド流入口、5・・・・・・ダイ
の端部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ダイリップ部1、コートハンガースリット部2、マ
    ニホールド部3及びマニホールド流入口4を有するコー
    トハンガーダイにおいて、ダイの中心線Aからダイの側
    端5方向にyだけ隔たつたB線上にあるコートハンガー
    スリット部2に接するマニホールド部3の断面の等価円
    の半径Rが下記の式(1)により決定され、かつコート
    ハンガースリット部2の間隔dが下記の式(2)により
    、又ダイの中心線Aからダイの側端5方向にyだけ隔た
    つたB線上にあるコートハンガースリット部2の高さの
    差hが下記の式(3)により決定された構造からなるコ
    ートハンガーダイ。 R=R_0(1−[y/L])^1^/^3……………
    ………………(1)(但し、R_0はダイの中心線Aに
    おけるマニホールド部の断面の等価円の半径、Lは目標
    とする ダイ開 部の半巾) ▲数式、化学式、表等があります▼……(2)(但し、
    mはマニホールド流入口4からダイの中心線A上のコー
    トハンガースリット部2を流れる樹脂の滞留時間に対す
    るマニホールド流入口4からマニホールド部3を通りダ
    イの側端5を流れる樹脂の滞留時間の比、nは溶融樹脂
    の流れ指数)。 ▲数式、化学式、表等があります▼………………(3)
JP53136284A 1978-11-07 1978-11-07 コ−トハンガ−ダイ Expired JPS591180B2 (ja)

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