挤出成形用平模以及薄膜成形方法与流程

本发明涉及用于排出熔融材料的挤出成形用平模以及薄膜成形方法。

背景技术：

在使薄膜挤出成形的成形工序中，使用对由熔融增塑装置熔融后的树脂材料等熔融材料进行挤出的挤出机。挤出机具有供挤出的熔融材料流动的配管，在配管的端部连结有挤出成形用平模(以下称作平模。)，该挤出成形用平模具有用于将熔融材料以薄且宽度宽的薄膜状排出的狭缝状的排出口。

图8示出了以往的平模的示意性立体图。图9示出了以往的平模的主要部分的沿着图8的B-B线进行剖切而得到的剖视图。

如图8所示，以往的平模101具备在内部形成有熔融材料的流路106的模主体105。模主体105通过将一对主体105a、105b组合并使用多个紧固螺栓110将该一对主体105a、105b结合而构成。在模主体105中，在流路106的下游侧形成有排出熔融材料的狭缝状的排出口107。另外，模主体105具有与狭缝状的排出口107的长度方向(以下，称作排出口107的宽度方向D1。)交叉的两个侧面108。在各侧面108设置有与排出口107的宽度方向D1上的两端连通的槽109。

如图9所示，在模主体105的侧面108，为了防止从槽109漏出熔融材料而固定有侧板111，以对槽109进行密封。侧板111跨越与槽109的长度方向正交的间隙方向(以下称作槽109的间隙方向S。)设置于一对主体105a、105b，以对槽109进行封堵。侧板111利用多个固定螺钉115而固定于模主体105的侧面108。即，侧板111以跨越与排出口107的宽度方向D1正交的方向即槽109的间隙方向S的方式配置于排出口107的宽度方向D1上的两端部。

通常，对于平模，要求在成形的薄膜的宽度方向、即狭缝状的排出口的宽度方向D1的整个范围内，使从排出口排出的熔融材料的厚度均匀地排出。

排出口的宽度方向D1上的熔融材料的厚度的均匀性不仅由排出口的形状决定，也由熔融材料的粘度、用于将熔融材料向排出口输送的流路的形状决定。为此，作为用于提高从排出口排出的熔融材料的均匀性的流路的形状，已知图10A所示的所谓的衣架型模。衣架型模的流路的与熔融材料的流路106连接的缘部120形成为呈衣架状逐渐扩展并弯曲的曲面，且形成为平滑地与排出口107连续。

这样，即便在为了使熔融材料在排出口的宽度方向D1的整个范围内以均匀的厚度排出而根据熔融材料的粘度设定了流路的形状的情况下，在实际的熔融材料的挤出成形工序中，从排出口排出的熔融材料的厚度也有时在排出口的宽度方向D1的整个范围内变得不均匀。这样，熔融材料的厚度不均匀的原因之一是，在熔融材料在平模的流路内流动时产生的平模的内部压力的作用下，排出口的间隙加大，在排出口的宽度方向上排出口的间隙不均匀地加大，产生所谓的开口。该开口因如下原因而引起：由于结合一对主体的多个紧固螺栓的位置与排出口之间的距离在平模的中心部和外缘部不同，因此，产生由各紧固螺栓的紧固力引起的惯性力矩的差异。

作为用于防止产生这样的惯性力矩的差异的流路的形状，已知图10B所示的直歧管(straight manifold)型模的流路。在直歧管型模中，模主体的各紧固螺栓110与狭缝状的排出口107之间的距离在排出口107的宽度方向上的各位置处相等，从而在排出口的宽度方向的整个范围内开口量的均匀性提高。

另外，关于开口量，提出了具备调整机构的平模，该调整机构用于通过向构成排出口的唇状部施加按压力来矫正排出口的宽度方向上的不均匀的开口量(例如参照专利文献1、2)。在该平模中，多个调整机构沿着排出口的宽度方向D1配置，且通过对配置于开口量相对大的位置的调整机构进行调整而将开口量矫正得较小。由此，使得排出口的宽度方向D1上的开口量均匀化，能够将从排出口排出的熔融材料在排出口的宽度方向D1的整个范围内以均匀的厚度排出。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-218651号公报

专利文献2：日本特开2013-52574号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，如图8以及图9所示，为了对与排出口107的宽度方向D1上的两端部连通的槽109进行密封，在平模101的各侧面108固定有一对侧板111。这样的侧板111约束着排出口107的宽度方向D1上的两端部，会限制模主体105在使排出口107的两端部处的间隙开闭的方向(以下称作开口方向)上的位移，因此排出口105的两端部处的开口量具有变小的趋势。

因此，即使在上述的直歧管型模中，模主体在排出口的宽度方向D1的两端部处的开口方向上的位移也被侧板限制，因此排出口的宽度方向D1上的开口量不均匀的原因未被消除。

另外，对于具备上述的调整机构的平模也是同样，配置于排出口的宽度方向的两端部的调整机构会受到对模主体在排出口的开口方向上的位移进行限制的侧板的影响。因此，在使用配置于排出口的宽度方向上的两端部的调整机构的情况下，调整的效果被抑制，因此开口量的调整不充分。

于是，本发明的目的在于，提供能够在排出口的长度方向的整个范围内使开口量均匀化、且提高薄膜的宽度方向上的薄膜厚度的均匀性的挤出成形用平模以及薄膜成形方法。

用于解决课题的方案

为了达到上述的目的，本发明的挤出成形用平模具备模主体，该模主体具有将熔融材料排出的狭缝状的排出口、与排出口的长度方向交叉的两个侧面、以及分别设置于各侧面且与排出口的长度方向上的两端连通的槽。另外，本发明具备密封机构，其分别设置于模主体的各侧面，且以槽的间隙能够在与槽的长度方向正交的间隙方向上变动的方式对槽进行密封。密封机构具有沿着槽配置且对槽进行封堵的密封构件、将密封构件按压于侧面的按压单元、以及支承按压单元且固定于侧面的一对第一以及第二支承构件。第一支承构件固定于间隙方向上的侧面的一端侧，并且第二支承构件固定于间隙方向上的侧面的另一端侧。

根据以上那样构成的本发明的挤出成形用平模，通过密封机构将模主体的侧面的槽以其间隙能够在间隙方向上变动的方式密封。因此，在槽的间隙方向上作用了比按压单元将密封构件按压于模主体的侧面的按压力大的力时，在保持密封构件密封了槽的状态下，槽的间隙方向上的缘部相对于密封构件沿间隙方向滑动。此时，第一以及第二支承构件相对于将密封构件按压于侧面的按压单元滑动，在槽的间隙方向上分别独立地进行位移。这样，在密封构件密封了槽的状态下，排出口的长度方向(宽度方向)上的两端部未被固定于侧面的第一以及第二支承构件约束。因此，模主体在槽的间隙加大的方向上的位移不被限制，因此排出口的长度方向上的两端部在使排出口的开口量变化的方向上的位移未被限制。由此，不妨碍排出口的长度方向上的两端部处的开口量的变化，因此能够在排出口的长度方向的整个范围内使开口量均匀化。

另外，本发明的薄膜成形方法具有如下工序：使用上述挤出成形用平模将熔融材料排出的工序；和利用从挤出成形用平模排出的熔融材料而使薄膜成形的工序。

发明效果

根据本发明，能够在排出口的长度方向的整个范围内使开口量均匀化，且提高薄膜的宽度方向上的薄膜厚度的均匀性。

附图说明

图1是示意性地示出本实施方式的平模的立体图。

图2是以剖面的形式局部示出本实施方式的平模的主视图。

图3是沿着图1中的A-A线示出本实施方式的平模所具备的密封机构的剖视图。

图4是示出本实施方式的平模所具备的密封机构的侧视图。

图5是示出在本实施方式的平模中与排出口的宽度方向上的位置对应的相对的开口量的图。

图6A是示出在另一实施方式中用于对密封构件进行定位的定位凹部的结构例的示意图。

图6B是示出在另一实施方式中用于对密封构件进行定位的定位凸部的结构例的示意图。

图7是示出在另一实施方式中用于防止密封构件的掉落的结构例的示意图。

图8是示意性地示出以往的平模的立体图。

图9是沿着图6中的B-B线示出以往的平模的主要部分的剖视图。

图10A是示意性地示出以往的衣架型模的流路的剖视图。

图10B示意性地示出以往的直歧管型模的流路的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的具体实施方式。

图1示出了本实施方式的平模的示意性的立体图。图2示出了本实施方式的平模的主视图。本实施方式的平模1安装于对作为熔融材料的熔融状态的树脂材料进行挤出的挤出机，用于将树脂材料呈薄膜状排出。

如图1以及图2所示，本实施方式的平模1具备模主体5，该模主体5具有将熔融材料呈薄膜状排出的狭缝状的排出口7、与排出口7的宽度方向D1正交的两个侧面8、以及分别设置于各侧面8且与排出口7的宽度方向D1上的两端连通的槽9。

另外，本实施方式的平模1具备密封机构11，该密封机构11分别设置于模主体5的各侧面8，且以槽9的间隙能够沿着槽9的与排出口7的宽度方向D1正交的间隙方向S变动的方式对槽9进行密封。模主体5通过组合一对主体5a、5b并利用多个紧固螺栓10一体结合而构成。在模主体5的内部形成有供熔融的树脂材料流动的流路6，在流路6的下游形成有排出口7。

图3示出了本实施方式的平模1所具备的密封机构11的俯视图。图4示出了本实施方式的平模1所具备的密封机构11的侧视图。

如图3以及图4所示，密封机构11具有沿着槽9配置且封堵槽9的密封构件12、使密封构件12按压于侧面8的作为按压单元的按压构件14、以及支承按压构件14且固定于侧面8的一对第一支承构件13a以及第二支承构件13b。第一支承构件13a在槽9的间隙方向S上固定于侧面8的一端侧，并且第二支承构件13b在槽9的间隙方向S上固定于侧面8的另一端侧。如图4所示，密封构件12形成为沿着槽9的长度方向D2延伸的长条状。

如图3所示，按压构件14具有：引导构件14a，其与密封构件12抵接且引导密封构件12相对于槽9的位置；和多个按压螺钉14b，其以一端与密封构件12抵接的方式拧入引导构件14a而设置，且向模主体5的侧面8按压密封构件12。

在引导构件14a上，在槽9的间隙方向S上的一端侧抵接有第一支承构件13a，在槽9的间隙方向S上的另一端侧抵接有第二支承构件13b。另外，如图3所示，引导构件14a形成为剖面“[”形状，且具有对密封构件12相对于槽9的位置进行引导的作为引导部的引导凹部17。引导构件14a以覆盖密封构件12的方式沿着密封构件12的长度方向D2配置。通过使用引导构件14a，能够容易将密封构件12相对于槽9定位于规定位置。

如图4所示，按压螺钉14b沿着槽9的长度方向D2隔开规定间隔地配置于引导构件14a。在引导构件14a设置有供按压螺钉14b拧入的螺纹孔。按压螺钉14b的头部从第一支承构件13a和第二支承构件13b所对置的间隙向外部突出，能够在第一支承构件13a以及第二支承构件13b固定于侧面8的状态下调整按压螺钉14b的拧入量。

另外，在各第一支承构件13a以及第二支承构件13b的与模主体5的侧面8抵接的面，设置有对引导构件14a进行引导的作为引导部的凹部18。通过引导构件14a与各第一支承构件13a以及第二支承构件13b的凹部18卡合，由此限制了对按压螺钉14b进行拧入操作时的引导构件14a的移动。另外，如图3所示，在密封机构11固定于模主体5的侧面8的状态下，第一支承构件13a在槽9的间隙方向S上的一端侧与引导构件14a抵接，以限制引导构件14a在按压螺钉14b的轴向(远离密封构件12的方向)上的移动。另外同样地，第二支承构件13b在槽9的间隙方向S上的另一端侧与引导构件14a抵接，以限制引导构件14a在按压螺钉14b的轴向上的移动。

如上所述，按压螺钉14b与引导构件14a的螺纹孔啮合，因此通过拧入规定的拧入量，从而按压螺钉14b的一端与密封构件12抵接。通过进一步拧入按压螺钉14b，从而按压螺钉14b的一端将密封构件12按压于侧面8，并且引导构件14a从密封构件12受到反作用力。此时，引导构件14a在按压螺钉14b的轴向上的移动被第一支承构件13a以及第二支承构件13b的凹部18限制，因此利用固定于引导构件14a的按压螺钉14b的一端，将密封构件12按压于侧面8。另外，通过根据需要调整按压螺钉14b的拧入量，能够微调密封构件12相对于侧面8的按压状态，能够提高利用密封构件12对槽9进行密封的密封状态的可靠性。

另外，如图3以及图4所示，密封机构11具有将第一支承构件13a以及第二支承构件13b固定于侧面8的多个固定螺钉15。固定螺钉15沿着槽9的长度方向D2隔开规定间隔地配置于第一支承构件13a以及第二支承构件13b，且贯穿第一支承构件13a以及第二支承构件13b而固定于侧面8。

需要说明的是，本实施方式的密封机构11构成为利用第一支承构件13a以及第二支承构件13b并经由引导构件14a以及按压螺钉14b将密封构件12按压于侧面8，但并不限定于具有引导构件14a以及按压螺钉14b的结构。作为变形例，也可以构成为通过第一支承构件13a以及第二支承构件13b直接将密封构件12按压于模主体5的侧面8。在该情况下，也可以代替具备引导构件14a以及按压螺钉14b，而在第一支承构件13a以及第二支承构件13b的各凹部18设置有按压密封构件12的板簧等施力构件。

关于以上那样构成的平模1，说明由密封机构11密封了模主体5的侧面8的槽9的状态。

模主体5的侧面8的槽9被密封机构11以能够沿间隙方向S位移的方式密封。因此，在槽9的间隙方向S上作用了比引导构件14a以及按压螺钉14b将密封构件12按压于模主体5的侧面8的按压力大的力时，在保持密封构件12将槽9密封的状态下，槽9的间隙方向S上的缘部相对于密封构件12沿间隙方向S滑动。此时，第一支承构件13a以及第二支承构件13b相对于将密封构件12按压于侧面8的引导构件14a滑动，在槽9的间隙方向S上分别独立地进行位移。这样，在密封构件12将槽9密封的状态下，排出口7的宽度方向D1上的两端部未被固定于侧面8的第一支承构件13a以及第二支承构件13b所约束。因此，模主体5在使槽9的间隙加大的方向上的位移不被限制，因此排出口7的宽度方向D1上的两端部在使图1所示的排出口7的开口量D变化的方向上的位移未被限制。由此，不妨碍排出口7的宽度方向D1上的两端部处的开口量D的变化，因此能够在排出口7的宽度方向D1的整个范围内使开口量D均匀化。

在密封构件12将槽9密封的状态下，排出口7的宽度方向D1上的两端部的开口量D发生了变化时，槽9附近的侧面8以密封构件12将槽9密封的状态被保持的方式相对于密封构件12滑动。

另外，在密封构件12将槽9密封的状态下，通过拧入引导构件14a的螺纹孔的按压螺钉14b将密封构件12按压于侧面8。由第一支承构件13a以及第二支承构件13b承受从被按压螺钉14b按压于侧面8的密封构件12向引导构件14a施加的反作用力。

另外，使用本实施方式的平模1的薄膜成形方法具有：排出工序，使用平模1将熔融材料排出；和成形工序，利用在排出工序中从平模1排出的熔融材料而成形薄膜。在成形工序中，将从平模1的排出口7排出的树脂材料夹于一对成形辊之间而成形为薄膜状。

接着，使用本实施方式的平模1，来说明将树脂材料排出时的、排出口7的宽度方向D1上的开口量D的变化。

图5示出了在本实施方式的平模1中与排出口7的宽度方向D1上的位置对应的相对的开口量。在图5中，纵轴表示以排出口7的宽度方向D1上的中央的开口量D作为基准时的相对的开口量，横轴表示排出口7的宽度方向D1上的位置[m]。另外，在图5中，由实线L1表示本实施方式的平模1，由虚线L2表示比较方式的平模。比较方式的平模是与图8、9所示的结构同样地，跨越模主体105的槽109而固定有侧板111的结构。

相对开口量表示将比较方式的平模的排出口107在宽度方向D1上的中央的开口量D设为“1”时的开口量的相对值。

如图5所示，在比较方式的平模中，随着从排出口107的宽度方向D1上的中央部接近端部，相对开口量变小。在排出口107的宽度方向D1上，尤其随着从距端部1.5m的位置起接近端部，相对开口量急剧降低，排出口107的宽度方向D1上的端部处的相对开口量减小到0.2左右。因此，在比较方式的平模中，相对于排出口107的宽度方向D1上的中央部而言，端部处的相对开口量降低了(1-0.2)＝0.8左右。这是因为，在比较方式的平模中，排出口107的宽度方向D1上的端部被侧板111约束。

另一方面，在实施方式的平模1中，在排出口7的宽度方向D1上相对开口量急剧降低的情况得以消除，从距端部1.5m的位置起朝向端部而平缓降低。在实施方式的平模1中，排出口7的宽度方向D1上的端部处的相对开口量成为0.9左右，与排出口7的中央相比，抑制为降低了0.1左右。因此，本实施方式的平模1与比较方式的平模相比，能够将排出口7的宽度方向D1上的两端部的相对开口量的降低抑制在1/8左右。即，本实施方式与比较方式相比，能够将排出口7的中央与两端处的相对开口量的差缓和7/8左右(＝88％左右)。

如上所述，在本实施方式的平模1的密封机构11中，在保持密封构件12将槽9密封的状态下，第一支承构件13a以及第二支承构件13b能够沿着侧面8在槽9的间隙方向S上独立地进行位移。由此，不妨碍排出口7的宽度方向D1上的两端部处的开口量D的变化，因此能够在排出口7的宽度方向D1的整个范围内使开口量D均匀化。其结果，能够在排出口7的宽度方向D1的整个范围内使开口量D均匀化，能够提高薄膜的宽度方向上的薄膜厚度的均匀性。

需要说明的是，本发明的挤出成形用平模能够优选应用于具备调整排出口的开口量D的调整机构的平模。由于排出口的宽度方向D1上的两端部不被密封机构11约束，因此能够不妨碍调整机构对排出口的开口量D的调整而高精度地调整开口量D。

另外，根据本实施方式的平模1，能够较大程度地确保排出口7的宽度方向D1上的两端部的开口量D，能够通过使用上述的调整机构来高精度地调整开口量D，因此能够扩大可应用于平模1的树脂材料的粘度的范围，能够充分应对薄膜的制造条件的变动。即，根据本实施方式，能够应对的薄膜的制造条件变宽松，能够提高平模的通用性，因此能够有助于薄膜的生产率的提高。

最后，简单说明另一实施方式。

本实施方式的密封机构11构成为由引导构件14a以及按压螺钉14b将密封构件12按压于模主体5的侧面8，但也可以根据需要而构成为经由螺旋弹簧、板簧等施力构件按压密封构件12。在该情况下，施力构件配置成夹于引导构件14a与密封构件12之间。通过使用施力构件，能够提高密封构件12对槽9进行密封的可靠性。

另外，也可以在模主体5的侧面8形成有定位凹部、定位凸部，来作为用于对密封构件12相对于槽9的位置进行定位的定位单元。图6A、6B示出了用于对密封构件12进行定位的定位凹部以及定位凸部的结构例的示意图。例如，如图6A所示，定位凹部21沿着槽9形成于侧面8，密封构件12配置于定位凹部21内，由此能够容易使密封构件12相对于槽9而定位。另外，如图6B所示，也可以构成为，定位凸部22例如沿着槽9设置于侧面8，定位凸部22与对密封构件12的外周部进行切割而成的卡合凹部12a卡合。需要说明的是，定位凹部21、定位凸部22形成为不妨碍模主体5在槽9的间隙方向S上的位移、即模主体5在排出口7的开闭方向上的位移。在图6B所示的实施方式中，定位凸部22与卡合凹部12a卡合。因此，在为了进行维护而将第一支承构件13a以及第二支承构件13b从模主体5卸除了时，能够防止引导构件14a和密封构件12的掉落。

而且，如图7所示，也可以设置沿排出口的长度方向D1贯穿第二支承构件13b的贯通孔13c、与贯通孔13c同轴地沿排出口的长度方向D1贯穿引导构件14a的贯通孔14c、以及与贯通孔13c及贯通孔14c同轴地沿排出口的长度方向D1在密封构件12中延伸的延伸孔12b。延伸孔12b也可以沿排出口的长度方向D1贯穿密封构件12，还可以在中途终止。销19穿入贯通孔13c、贯通孔14c以及延伸孔12b。在进行维护时，首先将第一支承构件13a从模主体5卸除，接着将第二支承构件13b从模主体5卸除。由于插入到第二支承构件13b的贯通孔13c的销19保持着引导构件14a和密封构件12，因此能够防止引导构件14a和密封构件12的掉落。贯通孔13c也可以设置于第一支承构件13a，还可以设置于第一支承构件13a和第二支承构件13b双方。即使在不设置引导构件14a的实施方式中，通过将销19穿入第二支承构件13b的贯通孔13c和密封构件12的延伸孔12b，也能够得到同样的效果。

另外，本发明的挤出成形用平模并不限定于具备组合一对主体而成的模主体的结构。为了不约束排出口的宽度方向上的两端部的位移，需要在与排出口的宽度方向交叉的侧面以与排出口连通的方式形成槽，若为在模主体的侧面设置有槽的构造，则当然也可以应用于具备组合三个以上的主体而成的模主体、一体地形成的模主体的结构。

附图标记说明

1 平模；

5 模主体；

7 排出口；

8 侧面；

9 槽；

11 密封机构；

12 密封构件；

13a 第一支承构件；

13b 第二支承构件；

14 按压构件；

14a 引导构件；

14b 按压螺钉；

15 固定螺钉；

D1 排出口的宽度方向；

D2 槽的宽度方向；

S 间隙方向。