JPS58179621A - インフレ−シヨンフイルムの製造方法ならびにその装置 - 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】 を製造する方法ならびにその装置に係り、詳Ｌ　（は生
産速度及び透明性向−トを図り、バブルの安定性ケ良好
ならしめると共に、中低圧法ボリエナレン，高圧ポリエ
チレン等の各種別の何れにも適応し、容易に調節可能な
冷却ならびにバブル安定化用空気吹出しノズル機構をも
ち、製造工程を安定ならしめる前記方法及び装置に関す
るものである。

インフレーションフィルムを製造すル方法ハ、通常、樹
脂を押出機で溶融し、環状ダイスリフトからチューブ状
に押出し、チューブ内部にエアーを吹込んで膨張させな
がら外部からチューブ状フィルム（以下バブルという）
に冷却用気体全欧き付けて冷却固化させ、安定板．ニッ
プロール等に経て巻取ることによって行なわれており、
熱■１塑性樹脂フイルム、特にポリオレフィン樹脂フィ
ルムの製造に多用されている。

そしてこの方法においては、通常、フィルムを製造する
時点において急冷することにより透明性が向上すること
が知られており、そのだめ水による冷却、Ｔダイ法フイ
ルム製膜における冷却ロールによる冷却、インフレーシ
ョンポリエチレンフィルムの７０ストライン直前の空冷
などが実施され、内面に数個の冷却空気吹付用ノズルを
有する第１の空冷リングを押出口部に設けた装置で、更
に内面に冷却空気吹付用ノズルを有する第２の空冷リン
グを第１の空冷リングから離れた位置に、かつ、第１の
空冷リングと同軸線上に回転自在に設けた装置（特開昭
５２−１２８９５５号公報参照）などがそのために提案
されて来た。

しかしながらインフレーションフィルム製造法による生
産は、多品種であり、かつフィルムの巾寸法も多種多様
であるに拘らず、従来一般の環状の空冷リングではノズ
ル開口端とバブルとの距離を調節する機構を備えていな
かっただめ製品の巾寸法変更の都度、前記距離を合わぜ
るべく空冷り　　１ング全体を取り換えるか、内部の部
品を取り換えるか、何れにしても生産を一度中正し長時
間を要していた。

このことは上記特開昭５２−１２８９５５号公報に記載
されている装置においても同様であり、ノズル開口端と
、バブルとの距離の調整に可能であるとしても、これは
ノズルを回すことによって調整するもので、ノズルが１
個であればとも角として、数多くある場合にはきわめて
面倒であり、しかもねじピンチ等により段階的な調整し
か行なうことはできず、更に、機械運転中にノズルを回
すことは全く不可能という問題を有している。

一万、近時、インフレーションフィルムの用途拡大と共
に、高ブローアツブ比、あるいは極薄フィルムなどに従
来の限界を超える要求が増加し、従来の装置でこれらフ
ィルムを安定に成形することの困難さが増大し、バブル
の安定性が問題となって来た。とりわけ、中低圧法ポリ
エチレンの薄肉フィルム、ストレッチフィルムのような
薄いフィルムはバブルの安定性が悪く、その安定化が重
要な課題である。

そこで、これらの要求に対応すべく、例えば押５一 出ダイとニップロールの間に環状ガイドを設け、このガ
イドにフィルムと直接、接触する複数個の滑車を設ける
ことなどが特開昭５２−１０３４６４号公報などで提案
されている。

しかし、これらの方法はフィルムに直接、接触する方法
であり、高圧ポリエチレンのような柔かいフィルムにつ
いてはフィルムにきすの発生を惹起する危険性があって
充分とは云い得ない。殊にフィルムに直接接触している
と構造上の問題があり、前述のフィルムの巾寸法の変更
に際しても生産中止を免れない。

かくて、インフレーションフィルムの製造にあっては、
フィルムの寸法変更等に伴なうノズル開口端とバブルと
の距離合わせ、バブルの安定性は重要な課題であり、現
在もなお、その検討が続けられている。

本発明は子連の如き実状に対処し、その改善をはかるべ
く提案されたもので、空冷ノズルとバブルとの間隔を無
段階に自由に調整可能とし、かつ空冷ノズルヲ更にフィ
ルムのフロストライン位置と安定板との間に複数段にわ
たり配置して空気圧にエリバブルを安定保持ゼしめるこ
とを目的とするものである。

即ち本発明の特徴とするところは、その１つけ熱可塑性
合成樹脂を溶融し、押出ダイスリットからチューブ状に
押出し、チューブ内部にエアーを吹き込んで膨張さぞな
がら、前配押ｌｉｔダイ直後及びフィルムのフロストラ
イン位置直前で冷却空気を吹き伺は、爾後、安定板を経
てフィルムを製造する方法において、フィルムのフロス
トライン位置より安定板に至る間に適宜間隔ケおいて複
数段にわたり、かつ各段において、夫々、ノズル開口端
とバブルとの距離を無段調整可能とした数個のノズルヲ
配し、それらノズル分バブルのまわりで回転させながら
そのノズル開口より冷却空気又は圧力空気を吹き伺けで
冷却ならびにバブル安定化操作を図る方法にあり、他の
１つば上記方法を実施するための具体的な装置の構成、
就中、数個の吹出ノズルを組とする空冷ノズルの構成に
ある。

以下、図面に示しだ実施例装置にもとづき本発７− 明を更に詳述する。

第１図は本発明装置の概要を示す図であり、同１”２Ｊ
　において、（１）はインフレーション法によってチュ
ーブ状フィルム（２１ヲ作るだめの押出ダイ、（３）は
前記押出ダイの押出［］都に配置された第１の空冷リン
グ、（４１、（５１、（６）汀、本発明の要部を１丁第
２の空冷リング、（７）に前記第２の空冷リングの冷却
空気吹付ノズルを回転させる変速モーター、（８）。

（８）′は安定板、＋９１．　（９１’はニップロール
で、押出ダイ（１）より押出された熱可塑性樹脂チュー
ブ状フィルム（２）内部にエアを吹き込んで膨張さぜｌ
がら前記押出ダイ（１）直後で押出されたチューブ状フ
ィルム（２＋が膨張されるまでの間に第１の空冷リング
（３）により冷却を行ない、次いで膨張点、即ち、フィ
ルムのフロストライン位置直前より安定板（８）　、　
（８７”ｉでの間で第２の空冷リングにより、バブルの
寸わり全回転さ＋！：ながら冷却空気？吹付は冷却及び
バブル安定化を行なっている。

ここで、前記第１の空冷リング（３）は、従来公知の構
造であり空気整流部（３ａ）を通じて冷却空気を８− 押出ダイ（１）より押出されたチューブ状フィルム（２
）に吹付ける吹付ノズル（３ｂ）を有してリング台（２
Ｆ１）に取り伺けられている。一方、本発明の要部をな
下箱２の空冷リング（４）、　（５１，（６）は図にお
いて、同様な構造ケもって３段にわたり、前記押出ダイ
（１）と同軸線上に配設されており、その１段目は、フ
ィルムの７０ストライン直前位置に、そして２．３段目
は該フロストライン位置と」二号の安定板（８）。

（８）′との間の膨張されたフィルムの外周を囲んで設
けられている。

勿論、図示例は３段であるが、２〜５段程度の複数段が
夫々の態様に応じ適宜選択される。

なお、フロストラインとは溶融樹脂が結晶化によって白
濁し、膨張が終了してフィルムの最終膨張径と等しくな
る円周部分を云う。

そして、上記第２の空冷リング（４１，（５１，（６１
は前記変速モーター（７）からブーり及び伝動ベルトで
回転可能となっており、上下調整ハンドル０υ、（１２
＋。

（１３１が付設されていて該ハンドル（ＩＩＩ　、　（
１２１、０３］　ｆ廻丁ことによりねじ棒（＋４１．　
（１５１，０６１（ｉ＝介して空冷リング＝９− 全体が手下に移動し得よう構成されている。

なお、（１［１１は前記各空冷リング（４＋、　（５）
、　（６１ケ取り付ｉする棒、（Ｉ７）〜０９）は夫々
の空冷リング台である。

次にに記の構成におしｒる前記各空冷リングの具体的な
構成を説明するが、各空冷リングの構造は、同様である
ので、その１つについて述べる。

第２図及び第３図は、かかる第２の空冷リングσつ１つ
を例示しており、空気供給Ｄ　ｅｌ！１１　ｋもつ固定
リング（支））と、該固定リング（２６ｊに対し相対回
動する回転リングＣ５）を備えて構成され、固定リング
努）に回転リング（２５１ヲシール材因）及びベアリン
グｎｋ介して回転可能に装着することにより両者の壁面
によって空気整流部（２２）が形成されている。

そして回転リング０５１の前記空気整流部Ｃ２＋に流通
する部分においてスブロケツ）　（３３Ｊ　ｋ軸として
複数の、図では６個の■動吹出了−ム１２３）が回動可
能に設けられており、該可動吹出アーム（器）の先端に
吹付ノズル（２）が開口している。

一方、ｍ動吹出アーム（２３＋　（ｉ’ｍ軸支するスプ
ロテッ）　（３３＋は、各アーム囚）のスブロケッ）　
（３３１ｋ　通じ連動１０− チェーンＣ３４）が掛架され、これが調整ハンドル（３
５）下部のスブロケント（３３Ｊにも用張されていて調
整ハンドル（３５）の回動により全体の可動吹出アーム
因）が同時に連動して動くようになっている。

ｆ’Ｄち調整ハンドル（３５１ｋ図で右回転すると、冷
却用空気吹付ノズル（２小ヲ結ぶ円は大きくなり、左回
転すると小さくなる。

従って調整ハンドル（３５１の回動によりバブルト吹付
ノズルＣ」開［］端との間隔を無段階で任意に変更。

設定することができる。

なお、図では吹付ノズル（２巾は、アーム（２３）の先
端に固定的に設けられているが製品寸法が非常に犬きｌ
範囲を同一の冷却機構で冷却する場合は、吹付ノズル（
２４１から出る冷却空気がフィルムに吹きつける角度が
悪くなるので可動吹出アーム（２３）の先端を左右に動
かせるように設計しておいてもよく、好捷しい態様であ
る。

又、Ａｉ前記吹付ノズル（２４Ｊの水平に対する角度と
しては、２０〜６０度の範囲が最も良好で、この角度調
整のために可動吹出しアーム（２５＋の先端を上下に動
かせるようにしておいてもよい。

図中、（２９］　Ｕ　カバー　＋）　ング、（３０１は
へ７　ＩＪ　７　り、Ｃ３］）は変速モーター（７）の
軸に固着された■ブー’）−（３’Ｚ）を介し回転リン
グ０５）全回転さぜるためのＶベルトよりｌる伝動ベル
トであり、変速モーター（７）全合致させることにより
、複数段の空冷リング（４１，（５）。

（６）は同時に同調して同動する。

本発明装置は以トのような構成からなり、次に上記装置
ケ用いて各種ポリエチレンの製造を行なう場合について
説明する。　　、 一般ニインフレーション法によりインフレーションフィ
ルムを製造する場合には、第１図に示すように押出ダイ
（１）より押出された溶融樹脂は、ニップロール（９１
，（９ｆとの間において、チューブ状フィルム（２１の
内部に空気を入れて途中から膨張させ、目的とするザイ
ズとして連続して巻取る。

しかしながら、合成樹脂の種類、用途によりこの工程に
おいて重要な要素とされるフロストライ　　）ン位置及
びブローアツプ比が変ってくる。

ここで、ブローアツプ比とけフィルムの直径と、押出ダ
イ（１）の樹脂が出る円の直径の比を云い、フロストラ
イン位置と関連する。

従って、前記変化に応するためにはフロストライン位置
の高さをその都度、変更１〜なければならない。

これを具体的に述べると、高密度ポリエチレン強化フィ
ルムに製造する場合、ブローアツプ比、２゜５〜５．及
びフロストライン位置は押出ダイより４００陥以上が重
重しく、通常、これに合うよう第１の空冷リング（３）
の冷却空気量で調整する。

この場合、冷却空気量が多いと、フロストラインは下が
り、少ないとト昇する。ところが、フロストライン位置
は、前述の如くブローアンプ比ト関連ｊ７、フィルム強
度の縦方向と横方向の強度を適性に合わせるためには、
ブローアツプ比が小さい時には、フロストライン位置を
高くする必要がある。

−ところが、若し、上記の状態で、第１の空冷ノズル（
３）の冷却空気量を少量とするとニップロール（９＋、
　（９ｆに達したフィルムの温度が高くなり、製品１３
− にたるみ、しわなどのトラブルを生じる。

このため、従来にあっては、生産速度を低速して製造１
７ていた。

ところが前記本発明装置を使用する方法においては、生
産速度に合わせて数段の空冷リングを用いることにより
−１−記の難点全解消することができる。

コレは、インフレーション製造においてフロストライン
と安定板との間において冷却することはフィルム温度の
高温化金防ぎ、しかも価伸フィルムの延伸固定に頗る有
効に作用１”るからである。

勿論このことは逆に云えば冷えすぎた場合、例えば最後
の段の空冷リングなどに温風を利用して安定板に入る時
点のフィルムの冷却しすぎを防止し、適温を保持するこ
とにより安定板で折り込１れるときの皺、たるみを防止
し得ることを意味する。

又、押出機の吐出量を高吐量とすることが近時、試みら
れているが・このようにした場合、第１の空冷リングで
フィルムのチューブ形状が潰れない１４− 程度で多量の冷却空気を吹きつけると１．でも、なお、
冷却不足は免れず、フロストラインが卜昇して生産速度
ケ向十することはできない。

しかし、本発明の場合、１−配接数段の無段調整■］能
な空冷リングを適宜段使用することにより容易に７０ス
トライン位置の調整は可能となる。

史に高速化によりフィルムに振動が惹起されるような場
合、複数段の空冷リングを、そのノズル開１］端と、バ
ブルとの距離を調整して多段用いることにより、その空
気圧によってバブルを安定的に保持し得ると共にニップ
ロール（９）、　（９１’におけるフィルムの温度をそ
の空気量、空気温度により容易調整できる。

なお、低密度ポリエチレン全厚相としたシュリンク用フ
ィルムについても上記高密度ポリエチレンと同様に高ブ
ローアツプ比が必要であり、上述したところと略、同様
な方法で安定的に製造が可能である。

次Ｋ　低密度ポリエチレンの一般用チューブについては
ブローアツプ比１５〜３０で、フロストライン位置が５
００調以下が一般的であり、特殊な用途以外については
ノロストライン調整は必要がない。

［〜かし高生産性にするために速度を上げて製造しよう
とすればニップロール＋９１．　（９１’に入るフィル
ム温度が高くなり内部密着を起すのであまり高速生産は
出来ない。

そのため、室温の高くなる夏場には、特に速度ケ落して
製造を行っている。

これに対］７、本発明方法を実施すると、第２段目以降
の空冷リング（４］、　（５１，（６）を］〜４段使用
すれば完全に冷却が行なわれ、かつフロストライン位置
直前に第２段目の空冷リング（４）を設定することによ
り透明性のよいフィルムを得ることが容易となる。

又、高透明性フィルムを製造しようとする際は、押出ダ
イ（１，１より押出される樹脂温度全通常の設定温度よ
り２０〜３０度高くし、第２段目の空冷リング（４１に
フロストライン位置直前に設定することにより、後段の
冷却効果と相俟って生産性を落丁ことなく製造が１［能
となる。

一方バプルの振れ全防止するために、木又は回転するコ
ロ、滑車などを直接フィルムに接触させていたが本発明
の実施により、第２段目以降の数段の空冷リングケ用い
ることによりフィルムに接触することなく安定［７だ製
造を行なうことができる。

これは、各空冷リングのノズルより吹き付けられる冷却
空気の空圧によりバブル外周をとり巻くカーテンが形成
されるからである。

この場合、押出ダイ（１）とニップロール（９１，（９
１’との距離により適宜段数の空冷リングが選択される
が一般［は３〜４段が好適である。

勿論、フィルム製造開始時において、フィルムの振れが
非常に大きく、ノズルに接触しフィルムに大全あける恐
れがある場合にはノズルに直接、触れないようにするた
め、ノズルの下ＩＩＩにベアリング状のコロを取り付け
ておくことも差支えない。

更に中密度ポリエチレンば、リニアローデンポリエチレ
ンと呼ばれ、近年、頓に脚光を浴びてき１７− ている。

このポリエチレンはその分子構造よりブローアツプ比及
び７０ストラインの高さに余り左右されずにフィルム強
度が縦方向、横方向のバランスのとｔｌだフィルムを製
造することかできる。

ｉ〜かｌ−ながら高密度ポリエチレン１低密度ポリエチ
レンに比較して非常に低い溶融粘度をもっているので第
１の空冷リング（３）から多量の冷却空気を吹きつける
ことができない。

そこでこのような場合には第１の空冷リング部でフィル
ムの円筒形状を潰さない程度の冷却空気才吹きつけ、第
２の空冷リングの１段目をフロス］・ライン位置直前で
行なうと共に２段目以降の空冷リングケ適宜使用し、冷
却空気を吹きつければ安定したフィルムを製造すること
ができる。

なお、このどき実験によれば第１の空冷リングにおける
風量、溶融温度、生産速度等の差により７０ストライン
位置及びバブル形状が変化し、第２の空冷リング位置の
フィルム直径は変り従来の固定された空冷リングではそ
の製造に難があった１８− が、本発明の場合には与えられたバブル形状に合った空
冷リング径に合わせることにより円滑に製造することが
できだ。

特にリニアローデンポリエチレンは急冷することによる
透明性の向上は、他の低密度、高密度ポリエチレンより
非常に高く、第２の空冷リングの１段目ノズルの高さ及
びバブルと吹付ノズル開口端の間隔が冷却に大きく影響
するが、前配本発明方法に工れば空冷リングの吹付ノズ
ル位置を微調整することにより運転中においても容易に
最適条件に合わせることができる。

かぐして以上のように、本発明方法及び装置は、各種ポ
リエチレンのインフレーションフィルムの製造において
従来の冷却空気吹付ノズルに対１〜顕著な実用上の効用
全発揮する。

本発明方法及び装置の適用される合成樹脂としては、前
記各ポリエチレンは勿論であるがその他、塩化ビニル樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリスチレ
ン、ポリアミド樹脂、更にポリプロピレン、エナレンー
プロピレン共重合体。

エチレン−酢酸ヒニル共重合体、ポリブタン等のポリオ
レフィン樹脂等の単独又は混合樹脂が挙げられる。

本発明は、以上述べたようにフロストライン位置より安
定板に至る間においてノズル開口端とバブルとの間隔を
無段階微調整可能とした冷却空気吹付ノズルを複数段、
配し、これより、適宜、前記間隔を微調整してインフレ
ーションフィルムを製造するようにしたものであり、以
下のような種々の効果を有する。

（１）　　調整ハンドルの回動により製品の巾寸法の変
更が容易で短時間に出来、生産ケ中止することなく操作
することができる。

（２＋　　無段階でバブルとノズル開口端との間隔を自
由に調整することにより製造中に樹脂温度、生産速度、
フロストラインの高さ、原料、室温等の微妙な差につい
ても微調整し、最適条件に設定することが容易である。

　　　　　　　　　　　　　　　　１（３１（ニーのだ
め冷却効果の向上、冷却むらの減少を可能とし、透明性
の一層の向上を図ると共に、皺たるみの少ない高品質の
インフレーションフィルムを得ることができる。

（４）　　複数段の第２の空冷リングは、適宜段数使用
することにより、最適製造条件とし、場合によって冷え
すぎを防止することもできる。

（５）薄いフィルムは安定性が悪いが、複数段の空冷リ
ングの使用により、冷却と共に安定性を良好ならしめる
ことができる。殊に、フィルムに接触することなく行な
うことができるので柔かいフィルムでもきすを付ける心
配がない。

又、フィルムに接触していないだめ寸法変更に際しても
生産を中止することは必要でない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法全実施する装置の１例を示す一部切
断概要正面図、第２図は同装置の要部を１丁第２の空冷
リングの平面図、第３図は同空冷リングの一部断面拡大
図である。 （１）　・押出ダイ、（２）・・・フィルム（バブル）
。 （３）・・・第１の空冷リング。 （４１（５１（６）　　第２′の空冷リング、　　（８
１（８）’・・・安定板。 ２ｌ− （９）（９）′・ニップロール。 （２３）・・・可動吹出しアーム。 （２滲・・・吹付ノズル、Ｃ５）・・・回転リング。 （２６ｊ・・・固定リング、　　（３３１・・・スプロ
ケット。 （３４）・・・連動チェーン。 ！特許出願人　　株式会社富士カガタ ２２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　熱可塑性合成樹脂を溶融し、押出ダイスリットから
   チューブ状に押出し、チューブ内部に工γｆ吹き込んで
   膨張させながら、前記押出ダイ直後及ヒフイルムのフロ
   ストライン位置直前で冷却空気を吹き付け、爾後、安定
   板を経てフィルムを製造する方法において、フィルムの
   フロストライン位置より安定板に至る間に適宜間隔をお
   いて複数段にわたり、かつ各段において、夫々、ノズル
   開口端とバブルとの距離を無段調整叶能とした数個のノ
   ズルを配り、それらノズルをバブルの寸ワりで回転させ
   ながらそのノズル開口より冷却空気　′又は圧力空気を
   吹き＋１けて冷却ならびにバブル安定化操作を図ること
   を特徴とするインフレーションフィルムの製造１５　Ｌ
   。 フ　フィルムのフロストライン位置直前の冷却空気成句
   はケノズル開口端とバブルとの距離を無端　１− 調整可能としだ数個のノズルで回転させながら行なう特
   許請求の範囲第１瑣記載のインフレーションフィルムの
   Ｈｍ　方法。 ３　押出ダイ、該ダイの子方に設置された安定板及びニ
   ップロール、前記ダイ及び安定板の間で、前記ダイの押
   出口部に設けられた内面に冷却空気吹付ノズルを有する
   第１の空冷リング、該ｉ１の空冷リングと、上記安定板
   との間で、前記ダイと同心的に設けられた第２の空冷リ
   ングを備えたインフレーションフィルムの製造装置にお
   いて、上記第２の空冷リングを適宜間隔をおいて複数段
   に配置した複数の空冷リングとｌＬ２、かつ各空冷リン
   グ全夫々、固定リングと該リングに対ｌ−相対回動自在
   な回転リングにより構成し回転リング内周部に夫々複数
   の可動吹出しアームをその基端を回動可能に軸支して設
   け、その先端に冷却空気吹付ノズルを開口すると共に前
   記各回転リングにおいて各可動吹出しアームをＨいに連
   動してノズルとバブルとの距離を調整すべく回動可能と
   なしたことに％徴とするインフレーションフィルムの製
   造２− 装置。