JP4787132B2 - Ｔダイ用インナーデッケル装置及びこれを用いたｔダイ - Google Patents

Description

本発明は、ポリプロピレン等の原料樹脂からフィルムを成形する際に用いられるＴダイ及びＴダイ用インナーデッケル装置に関し、詳しくは、成形されるフィルムの両端に発生する耳高、特に原料樹脂としてポリプロピレン樹脂を用いた時の耳高を極力防止したＴダイ用インナーデッケル装置及びこれを用いたＴダイに関する。

ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂フィルムを成形する主な方法としては、Ｔダイ法とインフレーション法とがある。このうちＴダイ法は、ポリエチレン等の樹脂フィルムを押し出し成形し、これを熱いうちに金属箔やセロハン紙、クラフト紙等と重ね合わせ、ロールで加圧し、ラミネートして肥料袋、防振袋等を作るのに利用されており、さらに薬包材や食品包材等の包装材の製造等、広範に利用されている。

このＴダイ法においては、押し出し幅の調整手段が不可欠である。この押し出し幅の調整手段として、インナーデッケル方式とアウターデッケル方式とに大別される。インナーデッケル方式は、例えばＴダイのラウンド部にデッケルを配置し、さらにラウンド部下端にデッケル棒を配置し、このデッケルとデッケル棒とによって、溶融樹脂の漏洩を防止しつつ樹脂の幅規制を行うものである。一方、アウターデッケル方式は、例えばＴダイのリップ部外面に冶具を金具で圧着させるようにして取り付け、冶具内のシール部をリップに密着させて、樹脂の幅規制を行うと共に、樹脂の漏洩防止を図るものである。

図７に、インナーデッケル方式に用いられるＴダイ用インナーデッケル装置１０１の側面図を示す。このインナーデッケル装置１０１は、Ｔダイのマニホールド部に設けられたロッド２１の先端部に保持された埋め込みデッケル３１と、Ｔダイのラウンド部中に位置する旗付きデッケル４１と、Ｔダイのラウンド部の下端傾斜部に設けられたデッケル棒５１とによって、樹脂幅の調整及び微調整を行い、樹脂フィルムを押し出し成形するものである。

しかし、このようなインナーデッケル方式のＴダイでは、樹脂の種類によって、ネックインに基づき得られる樹脂フィルムの両端に耳高が発生する。この両端の耳高部分は樹脂フィルムを巻き取り後、除去しなければならず、経済的に極めて不利である。Ｔダイに用いられる樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ポリプロピレン等１０種類以上あり、色付きのマスターバッチ樹脂もあり、同種の樹脂においてもメルトインデックス、ネックインの大きさも各々異なる。このような状況の中で、いずれの樹脂を用いても得られる樹脂フィルムの両端に耳高が全く生じないインナーデッケル方式のＴダイは得られていない。

一方、アウターデッケル方式のＴダイでは、デッケルをリップ出口に装着するため、どうしてもＴダイからロール迄のエアギャップが長くなり、耳高の発生が避けられないという問題が生じる。

このような問題を解決する提案として、特許文献１（特開平８−５２７８３号公報）には、特定形状のインナーデッケルとアウターデッケルとを組み合わせて用いたＴダイが提案されている。また、特許文献２（特開平２００５−２８８７３８号公報）には、特定形状のアウターインナーデッケル棒を用いたＴダイが記載されている。

特開平８−５２７８３号公報 特開平２００５−２８８７３８号公報

しかし、この特許文献１及び特許文献２に記載のＴダイを用いても、用いる樹脂の種類によっては、得られる樹脂フィルムの両端に耳高が発生し、特に原料樹脂としてポリプロピレン樹脂及びそのマスターバッチを用いた場合には、耳高の発生を防止することができなかった。

従って、本発明の目的は、成形されるフィルムの両端に発生する耳高、特にポリプロピレン樹脂を用いた時の耳高を極力防止したＴダイ用インナーデッケル装置及びこれを用いたＴダイを提供することにある。

本発明者らは、検討の結果、埋め込みデッケル等のデッケルの先端面の形状を変えることにより、上記課題を解消し、本発明に到達することを知見した。

すなわち、本発明は、柱状体又は筒状体からなるロッドの先端部に保持された埋め込みデッケルと、該埋め込みデッケルの下側に配置された旗付きデッケルと、該旗付きデッケルの下側に配置されたデッケル棒とを備えたＴダイ用インナーデッケル装置であって、
上記埋め込みデッケルは、上記ロッドの先端部に保持された基部と、該基部の下側に設けられ、上下に伸びる板状に形成された板状部とから構成され、
上記基部の先端面は、前方から視て逆液滴状又は円形状に形成され、且つ、前方に突出した湾曲部を有したことを特徴とするＴダイ用インナーデッケル装置を提供するものである。

また、本発明に係る上記Ｔダイ用インナーデッケル装置において、上記湾曲部は、上記基部の先端面の上下中間位置に設けられているとともに、上記基部の前後方向の中心線を先端側から１：２〜１：１０で分割する点を中心にして、この点から上記中心線の先端までの距離を曲率半径として形成されたものであることが好ましい。

また、本発明に係る上記Ｔダイ用インナーデッケル装置において、上記基部の先端面は、側方から視て、上端から下側後方へ傾斜して形成されていることが望ましい。

また、本発明に係る上記Ｔダイ用インナーデッケル装置において、上記旗付きデッケルの先端面は、側方から視て、上端から下側後方へ湾曲して形成されていることが望ましい。

また、本発明に係る上記Ｔダイ用インナーデッケル装置において、上記デッケル棒の先端部が丸く形成されていることが望ましい。

また、本発明は、溶融樹脂が流れるマニホールド部、ラウンド部及びリップ部を有するとともに、一対の対向するＴダイ用インナーデッケル装置を具備したＴダイであって、
双方のＴダイ用インナーデッケル装置は、柱状体又は筒状体からなるロッドの先端部に保持された埋め込みデッケルと、該埋め込みデッケルの下側に配置された旗付きデッケルと、該旗付きデッケルの下側に配置されたデッケル棒とを備え、
上記埋め込みデッケルは、上記ロッドの先端部に保持された基部と、該基部の下側に設けられ、上下に伸びる板状に形成された板状部とから構成され、
上記基部の先端面は、前方から視て逆液滴状又は円形状に形成されて、且つ、前方に突出した湾曲部を有している一方、
上記ロッドは上記マニホールド部に配され、上記埋め込みデッケルの板状部及び上記旗付きデッケルは上記ラウンド部中に位置し、上記デッケル棒は上記ラウンド部の下端傾斜部に配されていることを特徴とするＴダイを提供するものである。

また、本発明に係る上記Ｔダイにおいて、上記湾曲部は、上記基部の先端面の上下中間位置に設けられているとともに、上記基部の前後方向の中心線を先端側から１：２〜１：１０で分割する点を中心にして、この点から上記中心線の先端までの距離を曲率半径として形成されたものであることが好ましい。

また、本発明に係る上記Ｔダイにおいて、上記基部の先端面は、側方から視て、上端から下側後方へ傾斜して形成されていることが望ましい。

また、本発明に係る上記Ｔダイにおいて、上記旗付きデッケルの先端面は、側方から視て、上端から下側後方へ湾曲して形成されていることが望ましい。

また、本発明に係る上記Ｔダイにおいて、上記デッケル棒の先端部が丸く形成されていることが望ましい。

本発明に係るＴダイ用インナーデッケル装置及びこれを用いたＴダイは、樹脂の種類及び性状に拘わらず、成形されるフィルムの両端に発生する耳高を防止することができる。特に、本発明は、従来において困難とされたポリプロピレン樹脂やそのマスターバッチを用いた場合にも耳高の発生を極力防止することができる。

図１は、本発明の一実施形態を示すＴダイ１００の概略図である。このＴダイ１００は、Ｔダイ本体７と、一対の対向するＴダイ用インナーデッケル装置１、１とを具備している。Ｔダイ本体７は、溶融樹脂が流れるマニホールド部８、ラウンド部９及びリップ部１０を有している。

また、双方のＴダイ用インナーデッケル装置１、１は、図２や図３にも示されるように、柱状体又は筒状体からなるロッド２の先端部に保持された埋め込みデッケル３と、埋め込みデッケル３の下側に配置された旗付きデッケル４と、旗付きデッケル４の下側に配置されたデッケル棒５とを備えている。このようなインナーデッケル装置１の構成は、図７に示される従来のインナーデッケル装置１０１の構成と相違はない。

また、図１に示されるように、双方のインナーデッケル装置１、１においてロッド２、２は、マニホールド部８に配されている。また、後述する双方の埋め込みデッケル３、３の板状部３Ｂ、３Ｂ及び旗付きデッケル４、４は、ラウンド部９中に位置している。また、双方のデッケル棒５、５は、ラウンド部９の下端傾斜部に配されている。

そして、このようなＴダイ１００においては、押出機６より押し出された溶融樹脂が、Ｔダイ本体７のマニホールド部８、ラウンド部９、リップ部１０を経て、リップ部１０の出口から樹脂フィルム１１として押し出し成形される。また、成形される樹脂フィルム１１の幅の調整及び微調整は、マニホールド部８に設けられたロッド２に保持された埋め込みデッケル３と、旗付きデッケル４と、デッケル棒５とをＴダイ本体７の長手方向（図１の左右方向）に移動することによりなされる。

また、図２にも示すように、本発明に係るインナーデッケル装置１においては、埋め込みデッケル３が、ロッド２の先端部に保持された基部３Ａと、基部３Ａの下側に設けられ、上下に伸びる板状に形成された板状部３Ｂとから構成されている。この図２において基部３Ａの先端面３ａは、図４に示されるように、前方から視て逆液滴状に形成されている。なお、基部３Ａの先端面３ａは、前方から視て円形状に形成されていても良い。また、基部３Ａの先端面３ａは、図５に示されるように、前方に突出した湾曲部３ｃを有している。

この湾曲部３ｃは、基部３Ａの先端面３ａの上下中間位置に設けられている。具体的に説明すると、この湾曲部３ｃは、図２及び図５に示すように、基部３Ａの前後方向の中心線Ｌを先端側から１：２〜１：１０で分割する点ｏ、すなわち、中心線Ｌをａ（先端面３ａから点ｏまでの距離）、ｂ（点ｏから後端面３ｂまでの距離）に１：２〜１：１０で分割する点ｏを中心にして、この点ｏから中心線Ｌの先端までの距離を曲率半径として形成されたものである。図７に示される従来の埋め込みデッケル３１の基部３１Ａの先端面３１ａにおいては、このような湾曲部はなく平面状である。このように、本発明に係るインナーデッケル装置１は、埋め込みデッケル３の基部３Ａの先端面３ａに湾曲部３ｃを設けることによって、樹脂フィルム、特にポリプロピレン樹脂を原料として成形された樹脂フィルムの耳高を防止することができる。なお、湾曲部３ｃの設置位置については、本実施の形態で説明した基部３Ａの先端面３ａの上下中間位置には必ずしも限定されない。

また、図２に示すように、基部３Ａの先端面３ａは、側方から視て、上端から下側後方へ傾斜して形成されている。この傾斜角αは６０〜８５度が望ましい。このような傾斜角αを設けることによって、本発明に係るインナーデッケル装置１は、成形された樹脂フィルムの耳高を一層防止することができる。

また、本発明に係るインナーデッケル装置１において、埋め込みデッケル３の下側に配置された旗付きデッケル４は、図６に示されるように、先端面４ａが前方へ尖った形状に形成されている。具体的に説明すると、この先端面４ａは、左右側面４１ａ、４１ａと、上側面４２ａと、下側面４３ａとから構成されている。

左右側面４１ａ、４１ａは、上下に細長い形状に形成されている。そして、図６（ａ）に示されるように、左右側面４１ａ、４１ａは、下方へ向かうにしたがって細くなる、言い換えると、前後の長さが徐々に狭くなるように形成されている。また、図６（ｂ）に示されるように、左右側面４１ａ、４１ａは、旗付きデッケル４の前後方向に対して先端側縁４１１、４１１が旗付きデッケル４の中心側に向くように傾けて形成されている。

また、図６（ａ）に示すように、双方の先端側縁４１１、４１１の上側部４１１ａ、４１１ａは、側方から視て、上端から下側前方に湾曲して形成されている。さらに、双方の先端側縁４１１、４１１の中間部４１１ｂ、４１１ｂは、側方から視て、上端から下側後方へ湾曲して形成されている。そして、図６（ｂ）に示すように、双方の中間部４１１ｂ、４１１ｂは結合されている。これにより、先端面４ａの尖った部分が構成されている。さらに、図６（ａ）に示すように、双方の先端側縁４１１、４１１の下側部４１１ｃ、４１１ｃは、側方から視て、上端から下側後方へ湾曲して形成されている。

また、上側面４２ａは、図６（ａ）に示すように、側方から視て、上端から下側前方へ湾曲して形成されている。さらに、上側面４２ａは、図６（ｂ）に示すように、前方から視て略三角形状に形成されている。そして、上側面４２ａは、左右側面４１ａ、４１ａの先端側縁４１１、４１１の上側部４１１ａ、４１１ａに結合されている。

また、下側面４３ａは、図６（ａ）に示すように、側方から視て、上端から下側後方へ湾曲して形成されている。さらに、下側面４３ａは、図６（ｂ）に示すように、前方から視て略三角形状に形成されている。そして、下側面４３ａは、左右側面４１ａ、４１ａの先端側縁４１１、４１１の下側部４１１ｃ、４１１ｃに結合されている。

そして、旗付きデッケル４の先端面４ａがこのように形成されたことによって溶融樹脂の流れが分散されるため、本発明に係るインナーデッケル装置１では、成形された樹脂フィルムの耳高を一層防止することができる。

また、旗付きデッケル４の先端面４ａは、側方から視て、上端から下側後方へ湾曲して形成されている。また、旗付きデッケル４の下側に配置されたデッケル棒５は、先端部５ａが丸く形成されている。旗付きデッケル４の先端面４ａとデッケル棒５の先端部５ａをこのような形状にすることにより、本発明に係るインナーデッケル装置１では、成形された樹脂フィルムの耳高を一層防止することができる。

この成形された樹脂フィルム１１の耳高が防止できる理由は明らかではないが、下記の通り推察される。すなわち、図７に示される従来のインナーデッケル装置１０１を用いた場合には、溶融樹脂が埋め込みデッケル３１の先端面に当たり、まとまって下方に流れるために成形された樹脂フィルムに耳高が発生する。これに対し、本発明の場合には、埋め込みデッケル３の基部３Ａの先端面３ａが湾曲部３ｃを有するため、マニホールド部８を流れる溶融樹脂が、埋め込みデッケル３の基部３Ａの先端面３ａで流れを分散し、中央部流量が少なくなるため、成形された樹脂フィルム１１の耳高が防止できるものと考えられる。さらに、埋め込みデッケル３の基部３Ａの先端面３ａが、上端から下側後方に傾斜して形成され、旗付きデッケル４の先端面４ａが上端から下側後方に湾曲して形成され、デッケル棒５の先端部５ａが丸く形成されていることにより、上記溶融樹脂の流れが一層少なくなり、成形された樹脂フィルム１１の耳高がさらに防止できるものと考えられる。

また、図１に示されるＴダイ１００を用いて、ポリプロピレン樹脂を原料樹脂として樹脂フィルム１１を成形したところ、旗付きデッケル４、デッケル棒５の位置を適宜調整することによって、殆ど耳高のない樹脂フィルムが製造できた。これに対して、図７に示されるインナーデッケル装置１０１を具備した従来のＴダイを用いて、ポリプロピレン樹脂を原料樹脂として樹脂フィルムを成形したところ、旗付きデッケル４１、デッケル棒５１の位置を適宜調整しても耳高の解消は困難であった。

本発明に係るＴダイ用インナーデッケル装置及びこれを用いたＴダイは、樹脂の種類、性状に拘わらず、成形される樹脂フィルムの両端に発生する耳高を防止することができ、特に、従来において困難とされたポリプロピレン樹脂やそのマスターバッチを用いた場合にも耳高の発生を極力防止することができる。従って、本発明によって、成形された樹脂フィルム両端のブロアーを回避できるため、生産性が著しく向上するのみならず、経済的にも極めて有利である。

本発明の一実施形態を示すＴダイの概略図である。 同実施の形態のＴダイ用インナーデッケル装置の側面図である。 同実施の形態のＴダイ用インナーデッケル装置の写真である。 同実施の形態のＴダイ用インナーデッケル装置の埋め込みデッケルを前方から視た図である。 同実施の形態のＴダイ用インナーデッケル装置の埋め込みデッケルの横断面図である。 （ａ）は旗付きデッケルの拡大図、（ｂ）は旗付きデッケルを前方から視た図である。 従来のＴダイ用インナーデッケル装置の側面図である。

符号の説明

１ Ｔダイ用インナーデッケル装置
２ ロッド
３ 埋め込みデッケル
３Ａ 基部
３Ｂ 板状部
３ａ 基部の先端面
３ｂ 基部の後端面
３ｃ 基部の先端面の湾曲部
４ 旗付きデッケル
４ａ 旗付きデッケルの先端面
５ デッケル棒
５ａ デッケル棒の先端部
６ 押出機
７ Ｔダイ本体
８ マニホールド部
９ ラウンド部
１０ リップ部
１１ 樹脂フィルム
１００ Ｔダイ
ｏ 点
Ｌ 中心線
α 傾斜角

Claims (10)

1. 柱状体又は筒状体からなるロッドの先端部に保持された埋め込みデッケルと、該埋め込みデッケルの下側に配置された旗付きデッケルと、該旗付きデッケルの下側に配置されたデッケル棒とを備えたＴダイ用インナーデッケル装置であって、
   上記埋め込みデッケルは、上記ロッドの先端部に保持された基部と、該基部の下側に設けられ、上下に伸びる板状に形成された板状部とから構成され、
   上記基部の先端面は、前方から視て逆液滴状又は円形状に形成され、且つ、前方に突出した湾曲部を有したことを特徴とするＴダイ用インナーデッケル装置。
2. 上記湾曲部は、上記基部の先端面の上下中間位置に設けられているとともに、上記基部の前後方向の中心線を先端側から１：２〜１：１０で分割する点を中心にして、この点から上記中心線の先端までの距離を曲率半径として形成されたものである請求項１記載のＴダイ用インナーデッケル装置。
3. 上記基部の先端面は、側方から視て、上端から下側後方へ傾斜して形成されている請求項１又は２記載のＴダイ用インナーデッケル装置。
4. 上記旗付きデッケルの先端面は、側方から視て、上端から下側後方へ湾曲して形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のＴダイ用インナーデッケル装置。
5. 上記デッケル棒の先端部が丸く形成されている請求項１〜４のいずれかに記載のTダイ用インナーデッケル装置。
6. 溶融樹脂が流れるマニホールド部、ラウンド部及びリップ部を有するとともに、一対の対向するＴダイ用インナーデッケル装置を具備したＴダイであって、
   双方のＴダイ用インナーデッケル装置は、柱状体又は筒状体からなるロッドの先端部に保持された埋め込みデッケルと、該埋め込みデッケルの下側に配置された旗付きデッケルと、該旗付きデッケルの下側に配置されたデッケル棒とを備え、
   上記埋め込みデッケルは、上記ロッドの先端部に保持された基部と、該基部の下側に設けられ、上下に伸びる板状に形成された板状部とから構成され、
   上記基部の先端面は、前方から視て逆液滴状又は円形状に形成されて、且つ、前方に突出した湾曲部を有している一方、
   上記ロッドは上記マニホールド部に配され、上記埋め込みデッケルの板状部及び上記旗付きデッケルは上記ラウンド部中に位置し、上記デッケル棒は上記ラウンド部の下端傾斜部に配されていることを特徴とするＴダイ。
7. 上記湾曲部は、上記基部の先端面の上下中間位置に設けられているとともに、上記基部の前後方向の中心線を先端側から１：２〜１：１０で分割する点を中心にして、この点から上記中心線の先端までの距離を曲率半径として形成されたものである請求項６記載のＴダイ。
8. 上記基部の先端面は、側方から視て、上端から下側後方へ傾斜して形成されている請求項６又は７記載のＴダイ。
9. 上記旗付きデッケルの先端面は、側方から視て、上端から下側後方へ湾曲して形成されている請求項６〜８のいずれかに記載のＴダイ。
10. 上記デッケル棒の先端部が丸く形成されている請求項６〜９のいずれかに記載のＴダイ。