JPH01249424A

JPH01249424A - チューブラ法二軸延伸フィルムの製造法および製造装置

Info

Publication number: JPH01249424A
Application number: JP63079286A
Authority: JP
Inventors: Masao Takashige; 真男高重; Akiyuki Iwai; 岩井　昭之
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1989-10-04
Also published as: AU7110591A; AU6192296A; JPH0535668B2; AU633401B2; AU5380594A; AU7110491A; AU686513B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば包装用フィルム等の製造に好適なチュ
ーブラ法二軸延伸フィルムの製造方法および製造装置に
関する。

〔従来の技術〕

この種のフィルム製造方法および製造装置では、周速度
の異なる２組のニップロール間で加熱された熱可塑性樹
脂内に空気等の気体を吹き込んでチューブをバブル状に
膨張させ、同時に二軸延伸することによりフィルムを製
造している。

第３図には従来のチューブラ法二軸延伸フィルムの製造
装置が模式的に示されており、同図において、ホッパ１
から押出機３へ入れられた熱可塑性樹脂は、押出［３に
より加熱・溶融されて環状押出ダイ５から押し出される
。その押出ダイ５の外周には押し出される溶融樹脂の温
度を制御するためのヒータが設けられている。

さらに、押出ダイ５には押出ダイ５がら吐出される環状
の溶融樹脂内に気体（例えば空気）を吹き込むための気
体吹出部が設けられており、その気体は図示しないポン
プ等から圧送される。

そして、押出ダイ５から次々と溶融環状樹脂が押し出さ
れてくるとともに前記気体吹込部がら環状樹脂内に気体
が吹き込まれると、環状樹脂は押出ダイ５からチューブ
状となって押し出される。

一方、チューブ状樹脂が押出ダイ５がら押し出される方
向位置には、押出ダイ５と所定間隔を介してニアリング
７と、所望温度の冷却水が供給される冷却装置９が各々
所定間隔を介して配設されており、このため押し出され
たチューブはニアリング７および冷却装置９の水により
冷却されて所定の厚み外径を有するチューブ状原反フィ
ルムとされる。

冷却装置９を通過したチューブはチューブ状原反フィル
ムＡ１内に封止される。

ニップロール１３に挿通した後のバブル状原反フィルム
Ａ１は２枚重ねの折り畳み原反フィルムＡ３とされてお
り、ガイドロール１５．１７を介してニップロール１９
へ移送される。

ニップロール１９を挿通された折り畳み原反フィルムＡ
、の移送ライン上位置には、必要により設けられる予備
加熱用ヒータ２１．ニアリング２３および加熱用リング
ヒータ２５が各々所定の間隔を介して配設されており、
ニップロール１９に挿通された折り畳み原反フィルムＡ
、は加熱されるとともに所望量の気体が圧入されてバブ
ル状に膨張されるとともに、引取ニップロール２９によ
り、幅方向および送り方向へ同時に二軸延伸される。こ
の際ニアリング２３から噴出する空気は延伸開始点を安
定させるとともに、延伸バブルの安定、冷却を行う。

このようにして、所望の硬度と外径を得、その膨張する
方向位置における先端部近傍は偏平ガイドロール２７に
ガイドされて引取ニップロール２９へ挿通される。

その結果、内部に気体が封止されたバブル状延伸フィル
ムＡ２が形成される。

引取ニップロール２９に挿通されたバブル状延伸フィル
ムＡ！は２枚重ねの折り畳み原反フィルムＡ４となって
送りロール３１を介して熱処理炉３５内へ導入され、最
終的な処理が行われて送りロール３３に挿通された後、
延伸フィルムＢとされ、通常両端部を切り開いて例えば
巻取ロールに巻き取られて収納される。

なお、ニアリング２３から噴出される空気はバブル状延
伸フィルムＡ２の中心軸に対して角度αをなす方向とさ
れており、これによりバブル状延伸フィルムＡｔの延伸
等が適正に行われるように構成されている。

ところで、延伸フィルムＢの厚さが均一とされるために
は、チューブ状原反フィルムＡ、　　とバブル状延伸フ
ィルムＡｔが各々均一な厚みを有しでいることが要求さ
れ、そのため、従来では押出ダイ５に設けられたリップ
、すなわち溶融環状樹脂の吐出口の開口幅を可変とし、
その幅（リップ開度）を数多くの調整ボルトにより調整
する構成が採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、押出ダイ５は環状であるため、前記調整
ボルトでは部分的な調整が困難である。

すなわち、ある部分のリップ幅を狭くすれば、必然的に
他の部分が広くなり、全体に影響しないようには調整で
きない。

一方、チューブ状原反フィルムＡ、はバブル状延伸フィ
ルムＡ２へ膨張されるため、押出ダイ５での微細な調整
は拡大されてバブル状延伸フィルムＡ２の厚み分布に１
．５〜４倍に増幅されて影響するので、最終製品である
延伸フィルムＢの厚み分布の均一化が困難であった。

その結果、得られた二軸延伸フィルムを長尺のロール状
に巻き取った場合の巻き姿の不良、印刷、ラミネート、
製袋等の二次加工時の不良発生等包装用、工業用フィル
ムとしての利用上大きな問題となっている。

このため、チェーブラ法二軸延伸法は、延伸のタテ、ヨ
コの均一性に優れるという大きな特徴を有しながら、そ
の偏肉精度不良の点−でその利用は大きく制限されてい
る。

加えて、前記調整ボルトの調整は製造装置全体の運転情
況等、作業環境によって各々異なるため、熟練者の人手
にたよらざるを得す、そのため自動化が困難で作業性が
悪いという問題があった。

本発明の目的は、最終的製品である延伸フィルムの厚み
分布が優れた均一性を有する延伸フィルムの製造が可能
とされたチューブラ法二軸延伸フィルム製造方法を提供
することにある。

さらに、本発明の他の目的は、チューブラ法二軸延伸フ
ィルムの製造方法により得られる延伸フィルムの製造時
における厚み分布の調整・管理を自動化させることにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明に係るチューブラ法
二軸延伸フィルムの製造法では、周方向における各部位
の温度分布が可変とされた環状押出ダイから押し出され
た溶融状態の熱可塑性樹脂が２冷されてなるチューブ状
原反フィルムが、周速度の異なる２１１の二・ンプロー
ル間で加熱されるとともに、内部に圧入・封止された気
体の圧力により同時に二軸延伸された後熱処理が行なわ
れる二軸延伸フィルムの製造法において、前記原反フィ
ルムおよび／または二軸延伸フィルムの厚み分布が検出
されるとともに、それら各厚み分布に対応する押出ダイ
の前記温度分布が検出され、それら各厚み分布と温度分
布との相関関係に基づい一ζ、押出ダイの温度分布が変
化されることにより、原反フィルムおよび／または二軸
延伸フィルムの厚み分布が均一化される、ことを特徴と
する。

また、本発明に係るチューブラ法二軸延伸フィルムの製
造装置では、周方向における各部位の温度分布が可変とされた環状押
出ダイから押し出された溶融状態の熱可塑性樹脂が急冷
されてなるチューブ状原反フィルムが、周速度の異なる
２組のニップロール間で加熱されるとともに、内部に圧
入・封止された気体の圧力により同時に二軸延伸されて
延伸フィルムが形成される延伸フィルム形成手段と、形
成された延伸フィルムの熱処理が行なわれる熱処理手段
と、原反フィルムおよび／または延伸フィルムの厚み分布が
検出される厚み分布検出手段と、押出ダイの前記温度分
布が検出される温度分布検出手段と、原反フィルムおよび／または延伸フィルムの厚み分布と
押出ダイの前記温度分布とが検出されるのに応答して、
原反フィルムおよび／または延伸フィルムの厚み分布と
前記温度分布との相関関係が演算される演算手段と、演算された相関関係に基づいて、前記押出ダイの温度分
布が調整・変化可能に構成された温度調整装置へ、原反
フィルムおよび／または延伸フィルムの厚み分布を均一
化させる指示が与えられる温度分布指示手段と、を存することを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係るチューブラ法二軸延伸フィルムの製造法お
よび製造装置では、前記原反フィルムの厚み分布および
／または前記延伸フィルムの厚み分布並びに押出ダイの
前記温度分布が検出されて所定の演算が行なわれ、その
演算結果に基づいて、原反フィルムの厚み分布および／
または延伸フィルムの厚み分布が均一化されるように、
押出ダイの温度分布が調整・変化される。

〔実施例〕

以下、本発明に係るチューブラ法二軸延伸フィルムの製
造法および製造装置の好適な実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図には本発明に係るチューブラ法二軸延伸フィルム
の製造装置（以下、単に製造装置と略称する）２の概略
図が示されている。

なお、従来例を示す第３図と同一部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。

第１図において、環状押出ダイ４には、第２図から理解
されるように、その外周側面にそって８個のヒータ４Ａ
が各々所定間隔を介して配設されている。

それらヒータ４Ａは、押出機３から押し出された溶融樹
脂を温度を制御するためのものであり、各々のヒータ４
Ａは互いに独立した設定温度で発熱可能とされており、
このため、押出ダイ４の周方向における温度分布は適宜
可変とされている。

さらに、押出ダイ４には、押出ダイ４の周方向温度（ヒ
ータ４Ａのヒータ温度）ヒータ４Ａのヒータ温度を各々
独立して検出可能とされた温度検出器（′ａ度骨分布検
出手段４Ｂが設けられており、その温度検出器４Ｂで得
られた８つの温度検出信号は、後述する制御部１２へ取
りこまれており、その結果、押出ダイ４の周方向におけ
る温度分布が得られる。

なお、本実施例では、熱処理手段である熱処理炉３５で
熱固定された延伸フィルムＢはプレスロール３３を挿通
された後にカッタ３４により、２枚の延伸フィルムＢ、
、Ｂｔに分割され、延伸フィルムＢ１　はガイドロール
４２，３７．３９を介して巻取ロール４１へ巻き取られ
て収納されるとともに、延伸フィルムＢ２はガイドロー
ル４３゜４５．４７を介して巻取ロール４９に巻き取ら
れて収納される。なお、２枚の延伸フィルムへの分割は
、熱処理炉３５の前で行ってもよい。

以上の説明で理解されるように、本実施例では押出機３
からニップロール２９へ至る各構成要素が、延伸フィル
ム形成手段の構成要素として機能している。

ここで、チューブ状原反フィルムＡ１の径方向にはチュ
ーブ状原反フィルムＡ、の外周方向における厚みを検出
するβ線、γ線等の放射線厚み計等の厚み分布検出器（
厚み分布検出手段）６が配置されており、また、延伸フ
ィルムＢ１及び延伸フィルムＢ２の移送ラインと直交す
る方向位置には、延伸フィルムＢ、と延伸フィルムＢ２
の幅方向における厚み分布を個別に検出するβ線等の厚
み計等の厚み分布検出器（厚み分布検出手段）８゜１０
が各々配設されている。

そして、厚み分布検出器６の検出信号は原反フィルム厚
み分布記憶部１４（ＲＡＭ等で構成される）へ前記制御
部を介して記憶される一方、厚み分布検出器８，１００
検出信号は延伸フィルム厚み分布記憶部１６（ＲＡＭ等
で構成される）へ前記制御部１２を介して記憶される。

厚み分布検出器６，８．１０の各検出信号及び押出ダイ
４の温度検出器４Ｂの各検出信号は、演算手段と温度分
布指示手段とを兼ね備えた制御部１２へ取り込まれてお
り、制御部１２では取り込まれた各検出信号に応答して
、バブル状原反フィルムＡ、の厚み分布と押出ダイ４の
周方向における温度分布との相関関係および／または延
伸フィルムＢ、　、Ｂ、の幅方向における厚み分布と押
出ダイ４の前記温度分布との相関関係が演算される。

そして、制御部１２からは、その演算結果に基づいて、
押出ダイ４の周方向における温度分布の調整・変化を行
なわせる指示が温度調整指示装置１８へ与えられる。

一方、温度調整指示装置１８は、前述したように、各ヒ
ータ４Ａのヒータ温度が独立して別個に設定される機能
を備えているので、ヒータ４Ａが別個のヒータ温度とさ
れることにより押出ダイ４の周方向における温度分布が
決定される。

次に、製造装置２を用いて、延伸フィルムＢ１、Ｂｔを
製造する方法を第１図に基づいて説明する。

まず、従来と同様にチューブ状原反フィルムＡ、を形成
する。この時、従来通り調整ボルトによってリップ開度
調整を行ない、チューブ状原反フィルムＡ、の厚みが均
一になるように調整する。

次に、ニップロール１３により押圧・変形されて２枚重
ねとなった折り畳み原反フィルムＡ、をニップロール１
９へ移送する。

そして、ニップロール１９に挿通させた折り畳み原反フ
ィルムＡ、内に気体を圧入・封止させることにより、バ
ブル状延伸フィルムＡ！を形成し、そのバブル状延伸フ
ィルムＡ２をニップロール２９に押通させることにより
２枚重ねの折り畳み原反フィルムＡ、を形成する。

続いて、折り畳み原反フィルムＡ、が熱処理炉３５によ
り熱処理されて得られた２枚重ねの延伸フィルムＢをカ
ッタ３４により２枚の延伸フィルムＢ＋、Ｂ□に分別さ
せて、各々巻取ロール４１゜４９に巻き取らせる。

そして、厚み分布検出器６および／または厚み分布検出
器８．１０から出力される検出信号と、押出ダイ４の温
度分布を与える検出信号とが検出されるのに応答して、
制御部１２では、チューブ状原反フィルムＡ、および／
または延伸フィルムＢ、Ｂ、と押出ダイ４の前記温度分
布との相関関係が演算される。

続いて、演算された相関関係に基づいて押出ダイ４の各
ヒータ４Ａのヒータ温度を調整・変化させることにより
、押出ダイの温度分布を変化させ、この温度分布により
樹脂の粘度を変化させて、周方向の厚みを制御するため
に、原反フィルムＡ１および／または延伸フィルムＢ、
、Ｂ、の厚み分布を均一化させる指示が温度調整指示装
置１８へ与えられる。この指示に基づいて、環状ダイ４
の周方向の温度を例えば電圧を調整する等して制御する
。

以上のようにして、得られた延伸フィルムＢ１、ＢＺは
各々巻取ロール４１．４９により連続して巻取られてい
く。

なお、本実施例では、熱可塑性樹脂として、相対粘度３
．７のポリアミド樹脂（ナイロン−６）を直径６０１ｍ
の押出ダイ４から押出させ、冷却装置９の冷却水は４０
°Ｃとし、この冷却水で急冷した。

また、押出ダイ４は、前述のように周方向に独立して温
度制御できる８個のヒータ４Ａを有している。

その結果、チューブ状原反フィルムＡ、は直径８０ｍｍ
で厚み１００μのチューブ状となった。

また、バブル状延伸フィルムＡｔを形成するためのリン
グヒータ２５は赤外線ヒータとされるとともに、ニアリ
ング２３から噴出する空気は、バブル状延伸フィルムＡ
２の中心軸とのなす角αが４５度とされ、噴出した空気
がバブル状延伸フィルムＡ、に衝突する部位がバブル状
延伸フィルムＡ！の延伸開始点となし、延伸倍率は、Ｍ
Ｄ／ＴＤ　＝３．０／３．２とされた。

その結果、押出ダイ４の前記温度分布を一定とした場合
の延伸フィルムＢ、、Ｂχの精度が±８゜５％であるの
に対して、本実施例では±４．Ｑ％に向上された。

以上説明したように本実施例では、チューブ状原反フィ
ルムＡ、の厚み分布を厚み分布検出器６で検出するとと
もに、延伸フィルムＢ１　と延伸フィルムＢ２の幅方向
における厚み分布を各々厚み分布検出器８．１０で検出
し、かつ８個のヒータ４Ａ部のダイ温度を温度検出器４
Ｂで独立して個別に検出して制御部１２へ取り込むこと
により、各厚み分布と押出ダイ４の前記温度分布との相
関関係が演算される。

そして、チューブ状原反フィルムＡ１．延伸フィルムＢ
１及び延伸フィルムＢ２の厚み分布が均一となるように
ヒータ４Ａのヒータ温度を温度調整指示装置１８により
調整・変化させるので、最終製品である延伸フィルムＢ
＋、Ｂｔ　は、厚み分布の均一性が極めて優れる。

そのため、延伸フィルムＢ、、Ｂ、の長尺のロール巻状
の巻姿は良好であるとともに、このふいるむへの印刷、
コーティング、他のフィルムとのラミネート、製袋等の
二次加工性に優れ、物性の均一性とともに包装用、工業
用としてその応用範囲が拡大される。

また、押出ダイ４の周方向における温度分布は制御部１
２により自動的に制御されるので、製造作業能率が高く
、製造コストを廉価にすることが可能となる。

なお、本実施例では、厚み分布検出器６．８゜１０によ
りチューブ状原反フィルムＡＩの周方向における厚み分
布と、延伸フィルムＢ＋　、ＢｚＯ幅方向における厚み
分布とがともに検出される構成とされているが、どちら
か一方の厚み分布のみを検出する構成も好適である。

加えて、延伸フィルムＢ、、Ｂ、ではなく、バブル状延
伸フィルムＡｔの厚み分布を検出する構成でも良い。

また、押出ダイ４に設けられるヒータ４Ａを８個とした
が、４個ないし２０個にすることも好適であり、ヒータ
４Ａとしてはペルチェ素子等を用いる構成とすることに
より、加熱だけでなく、冷却を組み合わせた制御を行う
ことも可能である。

さらに、厚み分布検出器６と厚み分布検出器８゜１０か
ら出力される全ての検出信号が制御部１２に取り込まれ
るのを待って押出ダイ４の温度分布を調整する構成とし
たが、厚み検出器６の検出信号と、厚み分布検出器８お
よび１０の出力信号の各々に対応して制御部１２が温度
調整指示装置１８を制ｊ！Ｉする手順とすることも好適
である。

そして、制御部１２での演算結果を例えばＣＲＴ表示器
へ表示させ、それを目視することにより温度調整指示装
置１８を手動により調整する構成とし、製造装置２の簡
素化を図ることも好適である。

なお、本発明において用いられる樹脂は、前記実施例の
ようにポリアミド樹脂に限らず、ポリプロピレン樹脂（
Ｐ、Ｐ）等のポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂（ＰＥＴ）、さらにはポリ塩化ビニリデン樹
脂エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂およびその共
重合体やポリスチレン樹脂等についても適用できる。こ
れらのフィルムはこれら樹脂の単層フィルム、多層フィ
ルム、さらにはポリエチレン、ＥＶＡ、アイオノマー等
の他の樹脂との多層フィルムでもよい。

［発明の効果］以上の説明で理解されるように、本発明に係るチューブ
ラ法二軸延伸フィルムの製造法および製造装置では、押
出ダイの円周方向における温度分布と、原反フィルムの
厚み分布および／または延伸フィルムの厚み分布との相
関関係に基づいて前記押出ダイの温度分布が制御される
。

従って最終製品である延伸フィルムは、厚み分布が極め
て小さく、均一性が優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るチューブラ法二軸延伸フィルム
の製造装置の好適な実施例を示す全体概略図、第２図は
、第１図における■矢視を示し、前記製造装置に用いら
れる押出ダイに設けられたヒータの説明図、第３図は、
従来のチューブラ法二軸延伸フィルムの製造装置の全体
概略図である。２・・・製造装置、４・・・押出ダイ、４Ａ・・・ヒー
タ、４Ｂ・・・温度検出器（温度検出手段）、６・・・
厚み分布検出器（厚み分布検出手段）、Ｉ３・・・ニッ
プロール、１９・・・ニップロール、２９・・・ニップ
ロール、Ａ、・・・チューブ状原反フィルム、Ａ、・・
・バブル状延伸フィルム、Ａ、・・・折り畳み原反フィ
ルム、Ａ４・・・折り畳み延伸フィルム、Ｂ、Ｂ、、Ｂ
ｔ・・・延伸フィルム、８，１０・・・厚み分布検出器
（厚み分布検出手段）、１２・・・制御部（演算手段お
よび温度分布指示手段）、１４・・・原反フィルム厚み
分布記憶部、１６・・・延伸フィルム厚み分布記憶部、
１８・・・温度調整指示装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）周方向における各部位の温度分布が可変とされた
環状押出ダイから押し出された溶融状態の熱可塑性樹脂
が急冷されてなるチューブ状原反フィルムが、周速度の
異なる２組のニップロール間で加熱されるとともに、内
部に圧入・封止された気体の圧力により同時に二軸延伸
された後熱処理が行なわれる二軸延伸フィルムの製造法
において、前記原反フィルムおよび／または二軸延伸フ
ィルムの厚み分布が検出されるとともに、それら各厚み
分布に対応する押出ダイの前記温度分布が検出され、そ
れら各厚み分布と温度分布との相関関係に基づいて、押
出ダイの温度分布が変化されることにより、原反フィル
ムおよび／または二軸延伸フィルムの厚み分布が均一化
される、ことを特徴とするチューブラ法二軸延伸フィルムの製造
法。
（２）周方向における各部位の温度分布が可変とされた
環状押出ダイから押し出された溶融状態の熱可塑性樹脂
が急冷されてなるチューブ状原反フィルムが、周速度の
異なる２組のニップロール間で加熱されるとともに、内
部に圧入・封止された気体の圧力により同時に二軸延伸
されて延伸フィルムが形成される延伸フィルム形成手段
と、形成された延伸フィルムの熱処理が行なわれる熱処
理手段と、原反フィルムおよび／または延伸フィルムの厚み分布が
検出される厚み分布検出手段と、押出ダイの前記温度分
布が検出される温度分布検出手段と、原反フィルムおよび／または延伸フィルムの厚み分布と
押出ダイの前記温度分布とが検出されるのに応答して、
原反フィルムおよび／または延伸フィルムの厚み分布と
前記温度分布との相関関係が演算される演算手段と、演算された相関関係に基づいて、前記押出ダイの温度分
布が調整・変化可能に構成された温度調整装置へ、原反
フィルムおよび／または延伸フィルムの厚み分布を均一
化させる指示が与えられる温度分布指示手段と、を有することを特徴とするチューブラ法二軸延伸フィル
ムの製造装置。