JPH08112857A - セラミックコーティングスパイラルダイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパイラルダイにおいて、螺旋状通路を含む
溶融樹脂の通路における流動性を改善する。 【構成】 スパイラルダイ３は、溶融樹脂の押出方向軸
回りに螺旋状に形成された螺旋状通路３６と、この螺旋
状通路３６の押出方向先方に繋がる環状通路３７とを有
する。そして、少なくともこれら螺旋状通路３６および
環状通路３７の内面を、セラミック材料によってコーテ
ィングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インフレーション成形
法により管状樹脂フィルムを押出成形する場合に用いら
れるダイに関し、さらに詳しくは、溶融樹脂が通る螺旋
状通路を有したスパイラルダイに関する。

【０００２】

【従来の技術】インフレーション成形法により熱可塑性
管状樹脂フィルムを成形する場合は、溶融させた樹脂
を、適当に加熱されたダイの環状通路を通して連続的に
押出して樹脂バブルを形成し、さらにこのバブル内にエ
アーを吹き込んで適宜膨張させることによって所望の内
径を有した管状フィルムとする。成形された管状フィル
ムは、適当な長さに切断されるとともに底部が溶着され
て、ショッピングバッグ等として用いられる。

【０００３】ここで、上記ダイには、樹脂バブルの吐出
口となる環状通路の他に、押出機から溶融樹脂の供給を
受ける空間と、この空間から環状通路内の各部に溶融樹
脂を分配する分配路とが形成されるが、この分配路の一
部として、押出方向軸回りに螺旋状に形成された螺旋状
通路（通常は複数本ある）が設けられる場合がある。そ
して、このような螺旋状通路を有したスパイラルダイに
おいては、溶融樹脂が螺旋状通路から環状通路に入ると
きに、円周方向の流量分布が均一化され、均質な樹脂バ
ブルを成形することができる。

【０００４】ところで、樹脂通路内における溶融樹脂の
流動性が十分確保されていないと、一部溶融樹脂の滞留
が発生して、これが通路内にて焦げ付くことがある。ま
た、溶融樹脂の流れが偏って、吐出された樹脂バブル
（フィルム）にウェルドラインが残ったりフィルムの肉
厚が不均一になったりすることもある。さらに、環状通
路の出口付近に、劣化物（樹脂への添加剤が劣化したも
の）が付着堆積し、フィルムの表面が粗くなることもあ
る。このため、例えば、特開平６−１６６１０４号公報
においては、ダイ内にセラミック管を樹脂通路として埋
め込んだり、ダイ全体をセラミック材料により作ったり
することによって、ダイ内を流れる溶融樹脂の流動抵抗
を減らすことが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイ内
にセラミック管を埋め込んだりダイ全体をセラミック材
料により作ったりする方法は、螺旋状通路のように形状
が複雑な通路を有するダイに適用することは困難である
という問題がある。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、螺旋状通路を含む溶融樹脂の通路におけ
る流動性を改善できるようにしたセラミックコーティン
グスパイラルダイを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、スパイラルダイにおける少なくとも
螺旋状通路および環状通路の内面をセラミック材料によ
りコーティングしている。

【０００８】

【作用】このようなスパイラルダイでは、機械的な加工
ではなく、セラミック材料をコーティングすることによ
って、環状通路だけでなく、形状が複雑な螺旋状通路の
内面にもセラミック層を形成することができる。これに
より、螺旋状通路および環状通路を通る溶融樹脂の流動
性が改善され、通路内での樹脂の滞留の発生等も防止さ
れる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。まず図１には、本発明に係る
セラミックコーティングスパイラルダイを用いる管状樹
脂フィルムのインフレーション成形装置を示している。
この装置は、インフレーション成形されるための樹脂材
料（例えば、ポリオレフィン系樹脂）が投入されるホッ
パ１と、このホッパ１に繋がり樹脂材料を溶融混練して
上記スパイラルダイ３に押し出すスクリュー２ａを備え
た押出機２とを有する。

【００１０】ここで、スパイラルダイ３の構成について
図２および図３を用いて詳しく説明する。このスパイラ
ルダイ３は、スパイラルノズル３１と、ダイ本体３２
と、上部ノズル３３と、偏肉調整リング３４と、センタ
ノズル３５とから構成される。スパイラルノズル３１
は、ほぼ円柱状に形成された本体部３１ａと、この本体
部３１ａよりも径方向に張り出したフランジ部３１ｂと
から構成される。本体部３１ａの外周面３１ｃは、上方
に行くほど径が小さくなるよう軸方向に対して若干傾斜
しており、ここには、本体部３１ａの軸回りに螺旋状に
延びる溝（以下、螺旋溝という）３１ｄが複数本形成さ
れている。これら螺旋溝３１ｄは、図３（Ｂ）に詳しく
示すように、本体部３１ａの下部における周方向複数箇
所（図では、１０箇所）から始まって本体部３１ａの上
部まで延びている。各螺旋溝３１ｄはＵ字状の断面形状
を有しており、その深さは、本体部３１ａの上部に行く
ほど浅くなっている。

【００１１】また、本体部３１ａの下端には、下向きに
開口する円筒状のノズル収容空間３１ｅが形成されてお
り、本体部３１ａの下部には、径方向に延びて、ノズル
収容空間３１ｅの上部中央に形成された開口と各螺旋溝
３１ｄの始点部分とを繋ぐ分配路３１ｆが形成されてい
る。さらに、本体部３１ａには、上面中央と下面におけ
るノズル収容空間３１ｅの側方とにおいて開口する第１
エア通路３１ｇが形成されている。

【００１２】ダイ本体３２は、所要の肉厚（壁厚）を有
した円筒状に形成されており、スパイラルノズル３１の
本体部３１ａの外周に取り付けられ（フランジ部３１ｂ
の上面に載置され）、図示しないボルトによって固定さ
れる。ダイ本体３２の内周面３２ａとこれに対向するス
パイラルノズル３１の外周面３１ｃとの間には、螺旋状
通路３６が形成される。なお、前述のようにスパイラル
ノズル３１の外周面３１ｃが傾斜しているため、この外
周面３１ｃの下部は内周面３２ａと密着し、はっきりと
した螺旋状の通路を形成するが、上部に行くほど外周面
３１ｃは内周面３２ａから離れ、ほぼ円筒状の通路にな
る。

【００１３】上部ノズル３３は、スパイラルノズル３１
の本体部３１ａの上端外径に等しい外径を有する円盤状
の部材であり、本体部３１ａの上面に載置されるととも
にボルト（図示せず）によって固定される。この上部ノ
ズル３３の外周面３３ａは、上部が下部よりも若干外方
に迫り出した形状に形成されている。また、上部ノズル
３３の径方向中央には、上下面において開口する第２エ
ア通路３３ｂが形成されている。

【００１４】偏肉調整リング３４は、ダイ本体３２の内
径に等しい内径を有したリング状の部材であり、ダイ本
体３２の上面に載置され、図示しないボルトによって固
定される。これにより、偏肉調整リング３４の内周面３
４ａとスパイラルノズル３１の上面に載置された上部ノ
ズル３３の外周面３３ａとが対向し、これらの間に環状
通路３７が形成される（図３（Ａ）参照）。なお、前述
した上部ノズル３３の外周面３３ａの形状により、環状
通路３７の上部は下部に対して幅が狭くなる。また、偏
肉調整リング３４の上部ノズル３３に対する水平方向の
固定位置を調節することにより、環状通路３７の円周方
向各部の幅を調整することができる。

【００１５】センタノズル３５は、雌ネジが形成された
第１内周面３５ａを有する円筒状の部材であり、スパイ
ラルノズル３１のノズル収容空間３１ｅ内に収容され
る。この雌ネジには、図１に示すように、押出機２の出
口に取り付けられたダイジョイント２ｂの上部の雄ネジ
部（図示せず）が螺合可能である。また、センタノズル
３５の上部中央には、第１内周面３５ａよりも内径が小
さな第２内周面３５ｂを有した連通口３５ｃが形成され
ている。この連通口３５ｃは、スパイラルノズル３１の
各分配路３１ｆに連通する。

【００１６】このように組み立てられたスパイラルダイ
３内の溶融樹脂の通路のうち、螺旋状通路３６および環
状通路３７の各内面、即ち、スパイラルノズル３１の外
周面３１ｃ（螺旋溝３１ｄ内を含む），ダイ本体３２の
内周面３２ａ，上部ノズル３３の外周面３３ａおよび偏
肉調整リング３４の内周面３４ａには、図４に詳しく示
すように、セラミックコーティングによってセラミック
層４が形成されている。なお、センタノズル３５の第２
内周面３５ｂおよび分配路３１ｆの内周面にも、同様に
してセラミック層を形成してもよい。

【００１７】ここで、セラミックコーティングに用いら
れるセラミック材料としては、タングステンカーバイド
（ＷＣ）が望ましく、その他アルミニュウム（Ａｌ），
チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ），バナジウム（Ｖ）等
の窒化物や炭化物や酸化物も使用することができる。ま
た、セラミック層４の厚さは、タングステンカーバイド
の場合は１００μｍ程度であり、他の材料の場合は、材
料によって１〜１００μｍ程度である。

【００１８】このように構成されたスパイラルダイ３を
用いて管状フィルムを作るときは、スパイラルダイ３の
ダイ本体３２と偏肉調整リング３４に、図示しないヒー
ターが取り付けられ、所要の温度に加熱される。そし
て、押出機２のダイジョイント２ｂからセンタノズル３
５の内側空間に供給された溶融樹脂は、分配路３１ｆお
よび各螺旋状通路３６を通って環状通路３７に供給され
る。各螺旋状通路３６から環状通路３７に入る際に、溶
融樹脂の円周方向の流量分布が均一化され、溶融樹脂が
均質化される。

【００１９】そして、環状通路３７からチューブ状の樹
脂バブル５０が上方に連続して吐出されるのであるが、
各樹脂通路の内面にはセラミック層４が形成されている
ため、各通路内における溶融樹脂の流動性が良くなり、
各通路内での樹脂の滞留はほとんど発生しない。したが
って、滞留樹脂が通路内で焦げ付いたり、溶融樹脂の流
れが偏ったりせず、吐出された樹脂バブル（フィルム）
にウエルドラインが形成されたり、樹脂バブルの肉厚が
不均一になったりすることがない。また、環状通路３７
の出口付近に、劣化物（樹脂中に含まれる添加剤等の劣
化物）が堆積しにくく、樹脂バブルの表面が平滑に仕上
がる。

【００２０】吐出された樹脂バブル５０内には、スパイ
ラルダイ３に形成された第１および第２エア通路３１
ｇ，３３ｂを通じてエアが吹き込まれる。これにより、
樹脂バブル５０は、図１に示すように、径方向に膨張変
形し、膨張後のバブル５０は上方に進むに従って冷却さ
れ、管状フィルム５０′となる。

【００２１】管状フィルム５０′は、左右に対向すると
ともに上部ほど間隔が狭まるようハ字状に配設された一
対の安定板８，８により挟まれてシート状に畳まれなが
ら、これら安定板８，８の上方に位置する引取用ピンチ
ロール５により上方に引き上げられる。そして、ピンチ
ロール５により引き上げられた管状フィルム（シート）
５０′は複数のガイドロール６ａ〜６ｄによって案内さ
れながら巻取装置７の巻取軸７ａ上にロール状に巻き取
られる。

【００２２】このように構成されたインフレーション成
形装置は長時間連続運転されることが多いが、その場合
でも、前述のようにスパイラルダイ３の環状通路の出口
付近には劣化物が付着堆積しにくいため、従来のように
ダイを清掃するために運転を中断させる必要がなくな
り、生産性を向上させることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセラミッ
クコーティングスパイラルダイによれば、セラミック材
料のコーティングによって、環状通路の内面のみなら
ず、複雑な形状を有する螺旋状通路の内面にもセラミッ
ク層を形成することができる。これにより、これら通路
内を流れる溶融樹脂の流動性を良くすることができ、溶
融樹脂の滞留の発生等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセラミックコーティングスパイラ
ルダイを用いたインフレーション成形装置の全体図であ
る。

【図２】上記スパイラルダイの側面断面図である。

【図３】上記スパイラルダイの平面図および底面図であ
る。

【図４】上記スパイラルダイの部分拡大図である。

【符号の説明】

３ セラミックコーティングスパイラルダイ ３６ 螺旋状通路 ３７ 環状通路 ４ セラミック層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インフレーション成形法に用いられる樹
   脂フィルム押出用ダイであって、押出方向軸回りに螺旋
   状に形成され、内部を溶融樹脂が通る螺旋状通路と、こ
   の螺旋状通路の押出方向先方に繋がって樹脂バブルを吐
   出する環状通路とを有したスパイラルダイにおいて、 少なくとも前記螺旋状通路および前記環状通路の内面を
   セラミック材料によりコーティングしたことを特徴とす
   るセラミックコーティングスパイラルダイ。