JP2012166365A

JP2012166365A - フィルム成形用ダイ

Info

Publication number: JP2012166365A
Application number: JP2011027007A
Authority: JP
Inventors: Seiki Kitajima; 清貴北島; Akira Shimizu; 明清水
Original assignee: Hokushin Industry Co Ltd
Current assignee: Hokushin Industry Co Ltd
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2012-09-06

Abstract

【課題】フィルム成形用ダイにおいて、リップの上流側における溶融樹脂の流路の部分的なクリアランス調整を精度良く行なえるようにする。
【解決手段】リップ１７の上流側に第二調整リング１３を配設すると共に、該第二調整リング１３を、筒状流路１６に臨むリング部１３ａと、該リング部１３ａの背面側に設けられ、第二調整ボルト２１が螺合される複数のボス部１３ｂと、ボス部１３ａをリング部１３ａに連結する肉薄部１３ｃとを備えて構成し、調整ボルト２１の軸回り方向の回転に伴い調整ボルト２１の内側に位置する部分のリング部１３ａが進退移動することで筒状流路１６のクリアランスを部分的に調整する構成にした。
【選択図】図３

Description

本発明は、インフレーション法やＴダイ法によりフィルムを製造する場合に用いられるフィルム成形用ダイの技術分野に関するものである。

一般に、インフレーション法やＴダイ法によりフィルムを製造する場合には、溶融樹脂をチューブ状或いはフラット状に押出成形するためのフィルム成形用ダイが用いられる。このようなフィルム成形用ダイは、例えばインフレーション法に用いられるインフレーションフィルム成形用ダイの場合、円柱状のマンドレルと、該マンドレルの外周側に配される円筒状のダイ本体とを備えて構成されると共に、これらマンドレルの外周面とダイ本体の内周面との間に溶融樹脂の流路が形成され、さらに該流路の先端側に溶融樹脂の吐出口となる環状のリップが形成される。このものにおいて、リップから押出成形されるフィルムに偏肉（厚みムラ）が生じないようにするためには、リップを通過する溶融樹脂の円周方向の流量分布を均一にすることが要求される。このため、従来から、リップのクリアランスを円周方向各部で部分的に調整できるようにした技術が知られている。しかしながら、リップの円周方向各部のクリアランスを部分的に調整すると、リップを通過する溶融樹脂の流量が円周方向各部で同一であっても、リップから吐出される溶融樹脂の流速が円周方向各部で異なることになって、リップから吐出された溶融樹脂の冷却や膨張を円周方向各部で均一に行なうことができず、これが偏肉を生じる新たな原因になるという問題が生じる。
そこで、従来、リップの外周面を形成する調整リングの下部に径方向に進退動作自在な調整リップを形成し、これにより、調整リングの上部における円周方向各部のリップクリアランスを同一にしながら、調整リングの下部において調整リップの進退動作により円周方向各部のリップクリアランスを部分的に調整できるようにした技術が提唱されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許第３５０６４９９号公報特開平８−２９０４５５号公報

しかるに、前記特許文献１、２のものでは、円周方向各部のリップクリアランスを部分的に調整するために設けられる調整リップは、調整リングの下部に一体形成されるものであるから、調整リップの調整範囲が制約される許りか、調整リップの変形の影響が調整リングの上部にも及んで、調整リングの上部におけるリップクリアランスまで部分的に変更されてしまう惧れがあるという問題がある。
また、特許文献１のものでは、調整リップにネジ孔を形成し、該ネジ孔に螺入せしめた連結ボルトの移動により調整リップを径方向に進退移動させる構成になっており、このため、調整リップを連結ボルトが螺入できるよう肉厚に形成せざるを得ないが、調整リップが肉厚であると変形の自由度が損なわれ、円周方向各部での微妙な調整が難しいという問題があり、これらに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、間隔を存して対向する内側部材と外側部材との間に溶融樹脂の流路が形成され、該流路の先端側に溶融樹脂を吐出するリップが形成されたフィルム成形用ダイにおいて、前記外側部材に、リップの上流側の流路のクリアランスを調整する調整部材を装着する一方、該調整部材は、流路に臨む調整部材本体部と、該調整部材本体部の背面側に設けられ、複数の調整ボルトがそれぞれ螺合される複数のボス部と、該複数のボス部をそれぞれ前記調整部材本体部に連結する肉薄部とを備えると共に、前記調整ボルトは、軸方向の移動が規制され、且つ軸回り方向の回転が許容される状態で外側部材を貫通して前記ボス部の背面側に螺合され、該調整ボルトの軸回り方向の回転に伴い調整ボルトの内側に位置する部分の調整部材本体部が肉薄部を介して進退移動することで流路のクリアランスを調整する構成であることを特徴とするフィルム成形用ダイである。

請求項１の発明とすることにより、リップの上流側における溶融樹脂の流路の部分的なクリアランス調整を精度良く行うことができて、偏肉のない高品質のフィルムを製造できる。

インフレーションフィルム製造装置の構成図である。図２（Ａ）はインフレーションフィルム成形用ダイの縦断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。図３（Ａ）は図２（Ａ）の要部拡大図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。図２（Ａ）のＹ矢視拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１はインフレーション法によりフィルムを製造するためのインフレーションフィルム製造装置であって、該インフレーションフィルム製造装置１は、図示しない押出機から供給される溶融樹脂をチューブ状のフィルム２にして押出成形するインフレーションフィルム成形用のダイ３、該ダイ３から押出されたフィルム２を固化させるべく図示しないブロアから供給される冷却風を送風するエアリング４、チューブ状のフィルム２をフラット状に潰す安定板５、フラット状に潰されたフィルム２を送り出すピンチロール６、ピンチロール６から送られるフィルム２を二枚に切り開く切開装置７、切り開かれたフィルム２をロール状に巻取る巻取機８等を用いて構成されている。尚、本実施の形態のインフレーションフィルム製造装置１は、切開装置７で二枚に切り開いたフィルム２をそれぞれ巻取機８に巻取る構成になっているが、フィルム２を切り開くことなく巻取機８に巻取る構成にすることもでき、この場合には切開装置７は設けられない。

前記インフレーションフィルム成形用のダイ３は、図２、図３に示すように、本発明の内側部材を構成する円柱状のマンドレル９と、該マンドレル９の外周側に配され、本発明の外側部材を構成する円筒状のダイ本体１０、支持リング１１、第一調整リング１２と、支持リング１１に装着される第二調整リング１３とを備えて構成されている。

前記ダイ本体１０は、マンドレル９の下部から径方向外側に向けて突出形成されるフランジ部９ａの上面部に図示しないボルトにより固定されることで、マンドレル９の外周側に組み付けられている。そして、該ダイ本体１０の上側に支持リング１１が組み付けられ、さらに該支持リング１１の上側に第一調整リング１２が組み付けられているが、該第一調整リング１２の上面部は、マンドレル９の上面部と同一高さ位置となるように設計されている。

また、前記マンドレル９は、その下部の軸芯部に、押出機から供給される溶融樹脂が流入する円筒状の流入口１４が形成されている。さらに、該流入口１４の上部からは、マンドレル９の外周面に至る二本の分配路１５ａ、１５ｂが分岐形成されている。これら分配路１５ａ、１５ｂは、上記流入口１４を基点としてマンドレル９の外周側に向かって水平方向に扇状に拡がり、且つ、分配路１５ａ、１５ｂ同志が流入口１４を中心として対称状になるように形成されている。そして、流入口１４から流入した溶融樹脂は、上記分配路１５ａ、１５ｂによって扇状に拡がりながらマンドレル９の外周面に達するようになっている。

さらに、前記内側部材であるマンドレル９の外周面と、外側部材であるダイ本体１０、支持リング１１、第一調整リング１２の内周面とは間隔を存して対向しているが、該対向間には、溶融樹脂の流路となる円筒状の筒状流路１６が形成されている。該筒状流路１６の先端（上端）側には、マンドレル９の外周面の上部と第一調整リング１２の内周面とによって、溶融樹脂の吐出口となる環状のリップ１７が形成されており、而して、前記分配路１５ａ、１５ｂにより扇状に拡がりながらマンドレル９の外周面に達した溶融樹脂は、筒状流路１６を上方に向けて流れてリップ１７に至り、該リップ１７から吐出されるようになっている。尚、図示しないが、マンドレル９には、リップ１７から吐出されるチューブ状の溶融樹脂の内方にエアを吹き込んで適宜膨張させるためのエア通路が形成されている。

また、１８は前記二本の分配路１５ａ、１５ｂから筒状流路１６に流れた溶融樹脂の合流部に配される仕切板であって、該仕切板１８は、図４に示すように、マンドレル９の外周面からダイ本体１０の内周面に向けて突出し、且つ、マンドレル９の半径線に対して傾斜状となるように形成されている。さらに、該仕切板１８の外周面には、該仕切板１８の左右方向一端側を下端として上方に向けて傾斜する外周側傾斜面１８ａが形成され、また、仕切板１８の内周面には、左右方向他端側を下端として上方に向けて傾斜する内周側傾斜面１８ｂが形成されている。これにより、一方の分配路１５ａ、１５ｂを流れて仕切板１８の左右方向一端側に達した溶融樹脂は、仕切板１８の外周側傾斜面１８ａに導かれながら仕切板１８の外周側を通って上方に流れ、また、他方の分配路１５ｂ、１５ａを流れて仕切板１８の左右方向他端側に達した溶融樹脂は、仕切板１８の内周側傾斜面１８ｂに導かれて仕切板１８の内周側から上方に流れる。而して、二本の分配路１５ａ、１５ｂにより二つの流れに分かれた状態でマンドレル９の外周面に達した溶融樹脂は、上記仕切板１８によって、一方が他方の外周側に、また他方が一方の内周側に入り込む状態で楔状に重なりながら合流するようになっており、これによって、ウェルドマーク（合流跡）の発生をなくすことができるようになっている。

一方、前述したように、溶融樹脂の吐出口となる環状のリップ１７は、マンドレル９の外周面の上部と第一調整リング１２の内周面とにより形成されるが、該リップ１７のクリアランスは、第一調整リング１２の径方向の位置を調整することによって、円周方向各部で同一となるように調整できるようになっている。つまり、第一調整リング１２は、前述したように支持部材１１の上側の組付けられるが、この場合に、支持部材１１の内周側半部には外周側半部よりも上方に突出する突出部１１ａが形成される一方、第一調整リング１２の外周側半部には内周側半部よりも下方に垂下する垂下部１２ａが形成されると共に、該第一調整リング１２の垂下部１２ａは、支持部材１１の突出部１１ａに径方向に間隔を存する状態で外嵌している。さらに、第一調整リング１２の内周側半部には、該内周側半部を上下方向に貫通する複数の貫通孔１２ｂが穿設されている。そして、第一調整リング１２は、上記貫通孔１２ｂを貫通して支持リング１１の内周側半部に螺入される取付ボルト１９により支持リング１１に組付けられるが、この場合に、上記貫通孔１２ｂの孔径は取付ボルト１９のボルト径に対して余裕を有するように設計されており、これにより、上記余裕の分、第一調整リング１２を径方向に移動させることが許容されるようになっている。

さらに、前記第一調整リング１２の垂下部１２ａには、該垂下部１２ａを径方向に貫通するネジ孔１２ｃが周回り方向に所定間隔を存する状態で複数開設されている。２０は上記ネジ孔１２ｃに第一調整リング１２の外周側からそれぞれ螺入される複数の第一調整ボルトであって、これら第一調整ボルト２０の先端は、支持リング１１の突出部１１ａの外周面に当接している。そして、これら第一調整ボルト２０の螺入量を調整することで第一調整リング１２の径方向の位置を調整でき、これによって、第一調整リング１２の内周面とマンドレル９の外周面の上部とにより形成されるリップ１７のクリアランスを、円周方向各部で同一となるように調整できるように構成されている。

一方、前記支持リング１１は、図示しないボルトによりダイ本体１０の上面部に固定されているが、該支持リング１１の内周面には、外周側に向けてへこんだ凹溝１１ｂが形成されている。そして、該凹溝１１ｂには、前記リップ１７の上流側において溶融樹脂の流路（筒状流路１６）のクリアランスを円周方向各部で部分的に調整するための第二調整リング（本発明の調整部材に相当する）１３が嵌合されている。さらに、支持リング１１には、該支持リング１１の外周面から上記凹溝１１ｂまで径方向に貫通する貫通孔１１ｃが、周回り方向所定間隔を存する状態で複数開設されている。

前記第二調整リング１３は、ダイ本体１０及び支持リング１１の内周面よりもマンドレル９の外周面側に突出する状態で筒状流路１６に臨む環状のリング部（本発明の調整部材本体部に相当する）１３ａと、該リング部１３ａの背面側（外周側）に周回り方向に所定間隔を存する状態で複数設けられるボス部１３ｂと、該ボス部１３ｂをそれぞれリング部１３ａに連結する肉薄部１３ｃとから形成されていると共に、上記ボス部１３ｂには、後述する第二調整ボルト（本発明の調整ボルトに相当する）２１が螺合するネジ孔１３ｄが形成されている。そして、上記リング部１３ａは、後述するように第二調整ボルト２１の回転に伴い該第二ボルト２０の内側に位置する部分が進退移動するが、この場合に、リング部１３ａの円周方向各部での部分的な進退移動を精度良く行なえるように肉薄に形成されている。

前記第二調整ボルト２１は、支持リング１１の外周側から前記貫通孔１１ｃに挿入され、該貫通孔１１ｃを貫通して第二調整リング１３のボス部１３ｂに形成のネジ孔１３ｄに螺合される。この場合に、貫通孔１１ｃの外周側端部には、第二調整ボルト２１のボルト頭２１ａが収納される凹部１１ｄが形成される一方、支持リング１１には、前記凹部１１ｄに収納されたボルト頭２１ａの先端に当接する環状の当てリング２２が外嵌されるようになっており、これにより第二調整ボルト２１は、軸方向の移動が規制され、且つ、軸回り方向の回転が許容される状態で支持リング１１を貫通して、第二調整リング１３のボス部１３ｂに螺合する構成になっている。

さらに、前記第二調整ボルト２１のボルト頭２１ａには、第二調整ボルト２１を回転させるための工具（例えば棒スパナ等、図示せず）が係合する係合穴（例えば六角穴等）２１ｂが形成される一方、当てリング２２には、凹部１１ｄに収納されたボルト頭２１ａの係合穴２１ｂの外周側に位置する部位に工具挿入用孔２２ａが開設されている。而して、工具挿入用孔２２ａから挿入した工具をボルト頭２１ａの係合穴２１ｂに係合して任意の第二調整ボルト２１を回転させることにより、該第二調整ボルト２１が軸方向移動が規制された状態で回転し、これにより、該第二調整ボルト２１が螺合されたボス部１３ｂを径方向に進退移動させることができるようになっている。さらに、該ボス部１３ｂの進退移動は、肉薄部１３ｃを介してリング部１３ａを進退移動させ、而して、第二調整ボルト２１の内側に位置する部分のリング部１３ａを径方向に進退移動させることができるようになっており、これにより、筒状流路１６のクリアランスを円周方向各部で部分的に調整することができるように構成されている。

叙述の如く構成された本形態において、インフレーションフィルム成形用のダイ３は、内側部材を構成するマンドレル９の内周面と、外側部材を構成するダイ本体１０、支持リング１１、および第一調整リング１２の外周面との間に溶融樹脂の流路となる筒状流路１６が形成され、該筒状流路１６の先端側に溶融樹脂の吐出口となるリップ１７が形成されているが、さらに、前記支持リング１１には、リップ１７の上流側の筒状流路１６のクリアランスを調整する第二調整リング１３が装着されている。該第二調整リング１３は、筒状流路１６に臨むリング部１３ａと、該リング部１３ａの背面側に設けられ、複数の第二調整ボルト２１がそれぞれ螺合される複数のボス部１３ｂと、該複数のボス部１３ｂをそれぞれリング部１３ａに連結する肉薄部１３ｃとを備えると共に、前記第二調整ボルト２１は、軸方向の移動が規制され、且つ軸回り方向の回転が許容される状態で支持リング１１を貫通して前記ボス部１３ｂの背面側に螺合されている。そして、該第二調整ボルト２１の軸回り方向の回転に伴い第二調整ボルト２１の内側に位置する部分のリング部１３ａが肉薄部１３ｃを介して進退移動することで、筒状流路１６の円周方向各部のクリアランスを部分的に調整できることになる。

而して、リップ１７の上流側における筒状流路１６の円周方向各部のクリアランスを第二調整リング１３で部分的に調整することで、リップ１７に供給される溶融樹脂の円周方向各部の流量を偏肉が発生しないように制御できることになるが、このものにおいて、前記第二調整リング１３は、リップ１７を形成する第一調整リング１２とは別体のものであるから、第二調整リング１３によるクリアランスの調整部位や調整範囲を第一調整リング１２に制約されることなく自由に設定できるばかりか、第二調整リング１３のリング部１３ａの進退移動がリップ１７のクリアランスに影響を及ぼす惧れもない。しかも、前記第二調整リング１３のリング部１３ａを円周方向各部で進退移動させるための第二調整ボルト２１は、リング部１３ａに螺合されるのではなくボス部１３ｂに螺合される構成であるから、リング部１３ａを肉薄に形成することができると共に、リング部１３ａとボス部１３ｂとは薄肉部１３ｃを介して連結されているから、リング部１３ａの変形自由度が高く、而して、リング部１３ａの所望の部分のみを精度良く進退移動させることができる。この結果、第二調整リング１３による円周方向各部のクリアランス調整を高精度に行うことができて、偏肉のない高品質のフィルム２を製造することができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、インフレーション法によりフィルムを製造する場合に用いられるインフレーションフィルム成形用ダイに本発明を実施したが、Ｔダイ法によりフィルムを製造する場合に用いられるＴダイにも本発明を実施できることは勿論である。この場合には、リップや調整部材本体部は直線状に形成される。

本発明は、フィルム成形用ダイを用いてインフレーション法やＴダイ法によりフィルムを製造する場合に利用することができる。

３ダイ
９マンドレル
１０ダイ本体
１１支持リング
１２第一調整リング
１３第二調整リング
１３ａリング部
１３ｂボス部
１３ｃ肉薄部
１６筒状流路
１７リップ
２１第二調整ボルト

Claims

間隔を存して対向する内側部材と外側部材との間に溶融樹脂の流路が形成され、該流路の先端側に溶融樹脂を吐出するリップが形成されたフィルム成形用ダイにおいて、前記外側部材に、リップの上流側の流路のクリアランスを調整する調整部材を装着する一方、該調整部材は、流路に臨む調整部材本体部と、該調整部材本体部の背面側に設けられ、複数の調整ボルトがそれぞれ螺合される複数のボス部と、該複数のボス部をそれぞれ前記調整部材本体部に連結する肉薄部とを備えると共に、前記調整ボルトは、軸方向の移動が規制され、且つ軸回り方向の回転が許容される状態で外側部材を貫通して前記ボス部の背面側に螺合され、該調整ボルトの軸回り方向の回転に伴い調整ボルトの内側に位置する部分の調整部材本体部が肉薄部を介して進退移動することで流路のクリアランスを調整する構成であることを特徴とするフィルム成形用ダイ。