JPH01249425A - 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 - Google Patents

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、最終製品となる延伸フィルムのフィルム幅の
管理に好適であるとともに、成形開始時のフィルム幅の
設定が容易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チューブ状
熱可塑性樹脂内に空気等の気体を吹き込んでバブル状に
膨張させ、同時二輪延伸することにより延伸フィルムを
製造している。

第２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、押出機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
。

さらに、押出ダイ５には、押出ダイ５から押し出される
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から次々と環状溶融樹脂が押し出さ
れてくるとともに前記気体吹込部から環状溶融樹脂内に
気体が吹き込まれると、環状溶融樹脂は押出ダイ５から
チェープ状となって押し出される。

一方、チューブが押出ダイ５か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、
所望の温度を有する冷却水が押し出される冷却装置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と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ガイド板１１にガイド
されてニップロール１３により先端部は押圧されて、内
部に気体が封止されたチューブ状原反フィルムＡ１が形
成される。

ニップロール１３を挿通した後のチューブ状原反フィル
ムＡ１は２枚重ねの折り畳み原反フィルムＡ、となりて
おり、ガイドロール１５．１７を介してニップロール１
９へ移送される。

そのニップロール１９は、折り畳み原反フィルムＡｓを
バブル状に延伸させるために、折り畳み原反フィルムＡ
、を移送させる移送開始位置側に設けられている。

すなわち、ニップロール１９に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
させると共に延伸後のバブルの安定、冷却を行う。

その結果、折り畳み原反フィルムＡ、はバブル状延伸フ
ィルムＡ２に成形される。なお、ニアリング２３が噴出
する空気の噴出方向と、バブル状延伸フィルムＡ２の中
心軸とのなす角はαとされ、噴出した空気が折り畳み原
反フィルムＡ、に衝突する位置が、バブル状延伸フィル
ムＡ２の膨張開始点とされている。

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枚重ねの折り畳み延伸フィルムＡ４に変形さ
れており、送りロール３１を介して熱処理炉３５内へ導
入される。そして加熱による熱固定処理が行われて最終
の延伸フィルムＢとされ、通常、両端を切り開いて例え
ば巻取ロールに巻き取られる等されて収納される。

ところで、最終製品である延伸フィルムは包装用あるい
は産業用等の材料とされるため、延伸比、厚み等で均一
な物性を有するものが必要となる。

このためには成形条件としてバブル状延伸フィルム４２
の形状（外径）を一定に保つことが必須となる。

そこで、偏平ガイドロール２７が、引取ニップロール２
９例の基部を中心に扇状に開閉可能とするとともに、バ
ブル状延伸フィルムＡｔ　の外径を検出可能に構成し、
検出されたバブル状延伸フィＪＬ／　ムＡ　ｚの外径に
基づいて偏平ガイドロール２７を開閉させることにより
、バブル状延伸フィルムＡ！の外径が一定の値となるよ
うに制御し、これにより均質な延伸フィルムを得るもの
が知られている（特公昭４６−１５４３９５号公報参照
）。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、偏平ガイドロール２７を動作側’＋’Ｊ
Ｊする構成では、まず、バブル状延伸フィルムＡ２が揺
動するとともに真円ではないため、検出されたバブル状
延伸フィルムＡｔの外径が正確ではなく、そのため偏平
ガイドロール２７の制御は必ずしも適正に行われていな
い。

加えて、偏平ガイドロール２７を動作制御するだけでは
、バブル状延伸フィルムＡ２の内圧を大幅に変更させる
ことは困難を有し、そのためバブル状延伸フィルムＡ２
へ圧入・封止させる気体量を極めて正確にしておく必要
があるが、圧入された気体は、装置の運転中に次第に外
部へ流出してしまうため、ある程度気体が流出した時点
で一旦運転を中止し、再び気体注入によるバブル状延伸
フィルムＡ、の形成作業から始める必要があるので、長
時間安定した連続運転ができないばかりか、作業性、樹
脂、フィルムのロスの発生という問題がある。

さらに、偏平ガイドロール２７が扇状に動作すると、バ
ブル状延伸フィルムＡ２が偏平化される角度が変わり、
そのためバブル状延伸フィルムの走行性が変化し、その
結果フィルムが損傷する等の不都合を有していた。

特に、従来方法では、バブル内容積の制御範囲が非常に
狭く、延伸成形開始時の空気の注入によるバブルの形成
を注意深く行う必要があり、大型装置の運転では非常に
困難であった。

本発明の目的は、正確な幅を有する、すなわち均一な延
伸条件での延伸フィルムの製造が可能とされるとともに
、延伸成形開始時の作業性が良好で、長時間運転が可能
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
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上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方法は、熱可塑性樹脂を素材と
す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、その内部に圧入・
封止された気体の圧力により同時二軸延伸されてバブル
状延伸フィルムに成形させた後、原反フィルムの移送が
開始される位置側に設けられたニンプロールと対向配置
され、バブル状延伸フィルムの長手方向に沿って往復移
動可能とされた引取ニップロールにバブル状延伸フィル
ムを挿通させることにより、２枚重ねの折り畳み延伸フ
ィルムが形成される方法を備え、 バブル状延伸フィルムまたは折り畳み延伸フィルムのフ
ィルム幅が、所望の幅よりも大きい場合には、２組のニ
ップロール間が長くなる方向へ引取ニップロールが移動
される一方、前記フィルム幅が所望の値よりも小さい場
合には短くなる方向へ引取ニップロールが移動されるこ
とにより、バブル状延伸フィルムの外径が変化される、
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
造装置は、 熱可塑性樹脂を素材とす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、その内部に圧入・封止された気体の圧力により同時
二軸延伸されてバブル状延伸フィルムに成形されるバブ
ル状延伸フィルム成形手段と、 バブル状延伸フィルムに成形される原反フィルムの移送
が開始される位置側に設けられた二・ンプロールと対向
配置され、バブル状延伸フィルムが挿通されることによ
り、２枚重ねの折り畳み延伸フィルムが形成される引取
ニンプロールと、バブル状延伸フィルムまたは折り畳み
延伸フィルムのフィルム幅が検出されるフィルム幅検出
手段と、 を有し、 前記引取ニップロールは、検出されたフィルム幅が所望
の値となるように、バブル状延伸フィルムの長手方向に
沿って往復移動可能とされた、を有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方法
および製造装置では、バブル状延伸フィルムまたは折り
畳み延伸フィルムのフィルム幅が検出されるのに応答し
て前記バブル状延伸フィルムの長さが、２＆ｌｌのニッ
プロール間の距離が変化されることにより、バブル状延
伸フィルムの外径が変化される。このようにして外径を
一定にされた後の定常時には、この外径を保つことによ
り、均一な延伸条件での成形ができる。

〔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
造方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
略図が示されており、同図中従来例を示す第２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、バブル状延伸フィルムＡ、の膨張先端
部位置に設けられた引取ニップロール６は第２図に示さ
れた従来の引取二・７ブロール２９と同一の機能も有し
ており、取付部材８の高さ方向、すなわち、バブル状延
伸フィルムＡ２の長手方向に沿って往復移動可能とされ
た可動台ｌｏの一端部に取り付けられ、その可動台１０
には、ポールナツト等のナツト部材５０．６０が２箇所
に設けられ、それらナツト部材５０．６０には、各々ボ
ールねし等の送りねじ軸４，１２が噛合されている。

送りねじ軸４．１２は、各々前記ナツト部材５０．６０
との噛合部分から延出され、取付部材８が固定されてい
る板状基板７０の厚さ方向一方側面から他方側面側へ突
出する長さに設定されており、その突出部分には各々ス
プロケット１４．１６が固定され、それら一対のスプロ
ケット１４とスプロケット１６間にはチェーン１日が懸
架されている。

また、可動台１０には軸受８０内を摺動可能とされたガ
イドロッド８５が２本貫通されており、それら各ガイド
ロッド８５の一方端部は基板７゜に固定されるとともに
、他方端部は取付部材８に固定されている。

そして、一方の送りねじ軸１２の前記突出端はモータ２
０へ連結されており、モータ２ｏの回転動作が、図示し
ない減速機構により所望の回転数に減速されて送りねじ
軸１２へ伝達される。そのため、スプロケット１６、チ
ェーン１８およびスプロケット１４を介して送りねじ軸
４は送りねじ軸１２と同量して回動されるので、可動台
ｌＯはガイドロンド８５にガイドされつつ取付部材８の
高さ方向に沿って往復移動される。

従って取引ニップロール６は可動台１０とともに取付部
材８の高さ方向、すなわちバブル状延伸フィルムＡ２の
長手方向に沿って往復移動される。

すなわち、本実施例では、送りねじ軸４，１２モータ２
０等により引取ニップロール６の移動手段が構成されて
いるが、ブースタポンプおよびシリンダ等を用いた油圧
制御あるいは空気圧制御等、他の構成とすることも可能
である。

なお、引取ニップロール６は、その長手方向両端が、ブ
ラケット９０によって、回動可能に軸支されているとと
もに、ブラケット６は可動台ｌＯに取り付られ、両引取
ニンブロールが離間・接近する方向へ往復動可能とされ
ているのでバブル状延伸フィルムＡ２の膨張先端部を挟
持または開放することができる。

また、図中手前にあるブラケット９０と、奥方（図示せ
ず）にあるブラケット９０との間隔、すなわち−本の引
取ニップロール６の長さは、取付部材８の幅よりも長く
なっており、引取ニップロール６がバブル状延伸フィル
ムＡ２を開放するｈ向へ移動した場合には、取付部材８
が両ブラケント９０．９０間に入り込み、両ブラケッ１
９０　。

９０の動作が妨げられないように構成されている。

ここで、折り畳み延伸フィルムＡ４が移送される移送ラ
イン上に対応する位置には、折り畳み延伸フィルムＡ４
のフィルム幅を測定する幅測定装置（フィルム幅検出手
段）２４の検出部２２が設けられており、幅測定装置２
４で測定された折りｉみ延伸フィルムＡ４のフィルム幅
を与える電気信号は制御部（制御手段）２６へ取り込ま
れている。

なお、幅測定装置２４としては、光電管を使用したもの
等が好適であり、一方、検出部２２がバブル状延伸フィ
ルムＡ２のフィルム幅、すなわち外径を検出する構成と
しても良い。

制御部２６では、前記１幅測定装Ｔ１２４から出力され
た電気信号が取り込まれるのに応答して図小しないモー
タ駆動用回路を介してモータ２ｏの駆動制御がｊテなわ
れ、これにより折り畳み延伸フィルムＡ４の幅が一定と
なるように引取ニップロール６の位置が変化される。

次に、前記製造装置２を使用して延伸フィルムＢを製造
する方法について説明する。

まず、押出ダイ５から押し出された環状溶融熱可塑性樹
脂内に所望量の気体（例えば空気）を圧入させてチュー
ブ状原反フィルムＡ１を形成し、ニップロール】３で押
圧し、チューブ状原反フィルムＡ、内に前記気体を封止
させる。

次にニップロール１３により２枚重ねとなった折り畳み
原反フィルムＡ、をガイドロール１５および１７を介し
てニップロール１９へ移送する。

ニップロール１９に挿通された折り畳み原反フィルムＡ
ｊは必要により予備加熱用ヒータ２１により加熱された
後、ニアリング２３、加熱用リングヒータ２５（赤外線
ヒータ等が好適である）に挿通されるとともに、従来公
知の方法によって気体が圧入されることによりバブル状
延伸フィルムＡ！に成形される。

バブル状原反フィルムＡ、の膨張先端部は偏平ガイドロ
ーラ２７によりガイドされ、引取ニップロール６へ挿通
される。

そして、引取ニップロール６に挿通されたバブル状延伸
フィルムＡ２が２枚重ねの折り畳み延伸フィルムＡ４に
成形されて送りローラ３１に挿通された後、熱処理炉３
５で熱固定されてから送りローラ３３に挿通させる二と
により、Ｑ柊製品である延伸フィルムＢとされ、延伸フ
ィルムＢは通常両端を切り開き図示しない巻取ロール等
により巻き取られて収納される。

次に、折り畳み延伸フィルムＡ４のフィルノ、唱が幅測
定装置２４により測定され、その測定結果は制御部２６
へ取り込まれる。

続いて、その測定結果に基づいて制御部２６により、モ
ータ２０の回転動作が制御されるので、引取ニップロー
ル６はバブル状延伸フィルムＡ２の長手方向に沿って移
動する。すなわち、折り畳み延伸フィルムＡ４の幅が所
定の値よりも大きい場合には、引取ニップロール６が２
組のニップロール間を長くする方向（図中下向きの方向
）へ移動されてバブル径が小さくされる一方、折り畳み
延伸フィルムＡ４の幅が所定の幅よりも小さい場合には
、引取ニップロール６が短くなる方向（図中上向きの方
向）へ移動されてバブル径が大きくされる。

以上説明したように、本実施例では幅測定装置２４から
折り畳み延伸フィルムＡ４のフィルム幅が制ｉｎ部２６
へ取り込まれるのに応答して、引取ニップロール６の位
置が移動され、その結果折り畳み延伸フィルムＡ４の→
イルム幅は所定の値に維持される。

また、引取ニップロール６が往復移動可能とされている
ため、作業開始時にはバブル状延伸フィルムＡ２のフィ
ルム幅は必ずしも高い精度が要求されず、従ってバブル
状延伸フィルムＡ２内に圧入する気体の量は特に正確な
値でなくても、引取ニップロール６の位置を制御するこ
とによりその誤差が吸収されるので、気体注入作業が短
時間で終わるとともに、作業に熟練を要しない。従って
、フィルム幅が所望の値に安定するまでの時間が短く、
運転作業能率が向上される。

加えて、製造袋′ｆ！２の運転中にバブル状延伸フィル
ムＡ！から気体が外部へ流出した場合においても、引取
ニップロール６を移動させることによりバブル状延伸フ
ィルムＡ２の内部圧力が調整されるので、従来のように
作業を一旦中止して再びバブル状延伸フィルムＡ８の形
成から開始する等の不都合がないので長時間安定した運
転が可能となる。

また、製造装置２は、運転開始後は制御部２６により制
御されるので、作業性が極めて優れる。

なお、引取ニップロール６を往復移動させる機構の構成
としては、所定のレバー操作等に応答して動作するモー
タを使用する構成、あるいはモータを使用せず、送りね
じ軸１２に送りねじ軸駆動用ハンドルを取り付け、その
ハンドルを人手により回転させる構成も可能である。

そして、その場合、例えば幅測定装置２４の測定結果を
ＣＲＴ表示器へ表示させ、その表示を見ながら人手によ
りレバー操作、あるいはハンドルの回転操作を行うこと
により、引取ニップロール６を移動させると良い。

従って、制御部２６等の電気的な構成が不要となるので
、製造装置２の設計および組立作業等が容易になる。

ところで、本実施例ではチューブ状原反フィルムＡ＋、
折り畳み原反フィルムＡ、の形成と、バブル状延伸フィ
ルムＡ２の成形が連続して行われているが、折り畳み原
反フィルムＡ、を別途形成しておき、バブル状延伸フィ
ルムＡ２への成形作業から開始するように製造装置２を
構成しても良い。

以上説明した特徴を有する本発明に係る製造方法および
製造装置においては、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン
樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、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等
の結晶性樹脂の単層二軸延伸フィルム、またはこれらの
多層さらにはポリエチレン樹脂、ＥＶＡ、アイオノマー
等の他の樹脂との多層延伸フィルムの製造が可能である
。

特に延伸条件の変更が容易なため、種々のブイルムの最
適延伸条件を見出す場合に適している。

〔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方法および製造装置では、
バブル状延伸フィルムまたは折り畳み延伸フィルムの幅
が所定の値となるように、バブル状原反フィルムの延伸
部の長さ方向距離を自在に変更できるので、フィルムの
幅を任意に制御できる。

従って、巻取までの一連の成形を行った状態において、
引取ニップロールの回転数、位置を任意に設定でき、延
伸倍率、延伸比、厚み等の希望するフィルムを得ること
ができる。巳かも、−度設定した条件での長期安定運転
も可能となる。

【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
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・・・チューブラ法二軸延伸フィルムの製造装置、４
．１２・・・送りねし軸、５・・・押出ダイ、６・・・
引取ニップロール、８・・・取付部材、１０・・・可動
台、１４．１６・・・スフ゛ロケント、１８・・・チェ
ーン、１９・・・ニップロール、２０・・・モータ、２
２・・・ｉｌｌ、２４・・・幅測定装置、２６・・・制
御部、Ａ、・・・チェーブ状原反フィルム、Ａ２・・・
バブル状延伸フィルム、Ａ３・・・折り畳み原反フィル
ム、Ａ４・・・折り畳み延伸フィルム、Ｂ・・・延伸フ
ィルム、５０．６０・・・ナツト部材、７０・・・基板
、８０・・・軸受、８５・・・ガイドロンド、９０・・
・ブラケット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂を素材とす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、その内部に圧入・封止された気体の圧力によ
   り同時二軸延伸されてバブル状延伸フィルムに成形させ
   た後、原反フィルムの移送が開始される位置側に設けら
   れたニップロールと対向配置され、バブル状延伸フィル
   ムの長手方向に沿って往復移動可能とされた引取ニップ
   ロールにバブル状延伸フィルムを挿通させることにより
   、２枚重ねの折り畳み延伸フィルムが形成される方法を
   備え、 バブル状延伸フィルムまたは折り畳み延伸フィルムのフ
   ィルム幅が、所望の幅よりも大きい場合には、２組のニ
   ップロール間隔が長くなる方向へ引取ニップロールが移
   動される一方、前記フィルム幅が所望の値よりも小さい
   場合には短くなる方向へ引取ニップロールが移動される
   ことにより、バブル状延伸フィルムの外径が変化される
   、ことを特徴とするチューブラ法二軸延伸フィルムの製
   造方法。
2. （２）前記フィルム幅の検出と前記引取ニップロールの
   移動とが自動制御される、 ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のチュー
   ブラ法二軸延伸フィルムの製造方法。
3. （３）熱可塑性樹脂を素材とす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、その内部に圧入・封止された気体の圧力によ
   り同時二軸延伸されてバブル状延伸フィルムに成形され
   るバブル状延伸フィルム成形手段と、 バブル状延伸フィルムに成形される原反フィルムの移送
   が開始される位置側に設けられたニップロールと対向配
   置され、バブル状延伸フィルムが挿通されることにより
   、２枚重ねの折り畳み延伸フィルムが形成される引取ニ
   ップロールと、バブル状延伸フィルムまたは折り畳み延
   伸フィルムのフィルム幅が検出されるフィルム幅検出手
   段と、 を有し、 前記引取ニップロールは、検出されたフィルム幅が所望
   の値となるように、バブル状延伸フィルムの長手方向に
   沿って往復移動可能とされた、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。
4. （４）前記引取ニップロールが移動される引取ニップロ
   ール移動手段と、 検出されたフィルム幅が所望の値よりも大きい場合には
   、２組のニップロール間が長くなる方向へ引取ニップロ
   ールが移動される一方、検出されたフィルム幅が所望の
   値よりも小さい場合には短くなる方向へ引取ニップロー
   ルが移動されることにより、バブル状延伸フィルムの外
   径を変化させる動作制御を前記引取ニップロール移動手
   段に対して行う制御手段と、 を有することを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   のチューブラ法二軸延伸フィルムの製造装置。