JPS59190831A - 厚肉インフレ−シヨンフイルム成形用エア−リング - 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】 本発明は厚肉インフレーションフィルム成形用エアーリ
ングに関する。詳しくは、肥料、合成樹脂ペレット等を
包装する重旬装等に好適にＪＪ４　ｔ、−、ラレるｊ早
肉インフレーションフイルムヲ高押出ｉ、すなわち高速
で成形する際に好適に用いられるエアーリングに関する
ものである。

従来インフレーション成形、すなわち、円形スリットを
有するダイから溶融樹脂を筒状に押出し、この筒状体の
内地に空気等の気体を吹き込んで膨張プせ、筒状のフィ
ルムを得ることが行なわれている。

そして、このダイ〃・ら押出された筒状フィルムをダイ
の近傍に設けられたエアーリングにより冷却することも
知られている。

Ｌ妙・しながら、このよう々従来のインフレーションフ
ィルム成形装置はバブルを安定化するのがまだ充分でな
く、高速成形、％ｒ（ブローアツプ比を０．７〜．２．
０程度に低く（−てドラフト率を／θ〜グ０と犬きくし
た厚肉フィルムの＾速成形の場合冷却がフィルム速度に
追すつかすフロストラインが窩ぐなってしまいバブルが
不安定どなったり、袋とする場合のヒートシールの際ヒ
ートシール部強度が低下する等の間物を生起した。

特に密度θ、′？り以上の高密度ポリエチレンや近年注
目を集めてｂる線状低密度ぼりエチレン等の溶融張力の
低い熱ｎ］塑性合成樹脂ｆ使用してフィルムインフレー
ション成形することは大変＃かしかった。

本発明者等は、このような机状に鑑み、高密度ポリエチ
レンや線状低密度ポリエチレン等を用いて厚肉フィルム
を高速成形するインフレーションフィルム成形用エアー
リングを提供する＝　３− べく釣童検肘を行なった結果、エアーリングを特殊々構
造とすることにより問題ｆＭ決に本発明を完成した。

すなわち、本発明の要旨は、インフレーションｈＭ形に
より厚肉のフィルムを製造する際に用いるエアーリング
であって、杉エアーリングの空気吹出口をインフレーシ
ョンフィルムの引取方向に対して平行な筒状面又は引取
方向に向って縮径されたテーパー面を有する外側リップ
と該外仰ｊリップよりダイ仙］に設けられた内側リップ
との間に形成し、該内側リップとダイとの間に突気吸引
孔を形成したことを特徴とする厚肉インフレーションフ
ィルム成形用エアーリングに肴する。

本発明装置に適用し得る熱可塑性合戦樹脂としてはポリ
エチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重
合体、ポリブテン／、エチレン−酢酸ビニル共重合体等
のオレフィン系樹旨、ポリスチレン、アクリロニトリル
−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−
４− スチレン三元共重合体等のスチレン系樹脂、ナイロン６
、ナイロン６−６、　ナイＤ７４−１０％す・イロン／
／、ナイロン７．２等のアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル
、ポリ環化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体筒の環化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート
、ポリブチレンテレフタレート等のエステル系樹脂等１
通常インフレーション成形に用いらハる熱可塑性合成樹
脂が適用し得るが、中でもポリオレフィン系樹脂が好適
であり、更Ｖ（好塘Ｌ＜は高密度ポリエチレン、線状低
密度ポリエチレン等の溶融張力の低めポリエチレンが良
く、特に線状低密度ポリエチレン及び線状低密度ポリエ
チレンを主体とする他の樹脂との混合物が最通である。

粉状低密度ポリエチレンとは、エチレンと他のα−オレ
フィンとＯ共重合物であり、従来の高圧法により製造さ
れた低密度ポリエチレン樹ｕｉｉ、！ニー異なる。線状
低密度ポリエチレンは、例ｔばエチレンと、他に；α−
オレフィンと１−てブテン、ヘキセン、オクテン、デセ
ン等とＣ共重合体であり中低工法高密度ポリエチレン製
造に用しられるチーグラー型触媒又はフィリップス型触
媒を用いて製造されたものであり、従来の高密度ポリエ
チレンを共重合成分により短い枝分がね構造とｌ２、密
度もとの短鎖枝分力・れをオリ用して適当に低下させθ
、９／〜θ、？ｊ？／ａｄ程度と［、たものであり、従
来の低密度ポリエチレンより直鎖性があり、高密度ポリ
エチレンより枝分力ｓｉ１が多い構造のポリエチレンで
ある。

以下本発明の装動゛の一例につき図面を用いて更に詳細
に６９明する。

第１図は本発明の装置の一例を示すｗ：断面図、第一図
は第１図に示した装置の一部を拡大して示す縦断面図、
第３図は本発明の装置Ｖの他の一例を示す縦断面図であ
る。

図中／はエアーリング１．２？ｆダイ、３け外側リップ
、グは内側リップ、ｊけ空気吹出口、６け空気吸引孔、
６′は空気吸引孔開口部、２は減圧発生カバー、とけ空
気槽入口、りは負通孔、／θｄ筒状フィルム、／／はス
ペーサーをそれぞれ示す。

第１図〜第３図に示すように本発明Ｃ゛エアーリングけ
円形スリットを有するダイ−の土留に円形スリットを囲
繞するように設けられている。

エアーリング／には外０Ｉｌｌリップ３と内側リップ体
が設けられており、外側リップ３の内面はダイ−の円形
スリットから押出された筒状フィルム／θの引取方向に
向って縮径されたテーパー面（第１図、第２図）、又は
筒状フィルム１０の引取方向に対し平行な筒状面（第３
図）とされており、内側リップｙはこの外側リップの下
方であってダイ側に設けらハている。内側リップ体の内
面は外側リップ３と逆に筒状フィルムの引取方向に向っ
て拡径さねているのが良いが平行とされていても良い。

外側リップ３と内側リップＺとの間にはｒＬｉｌ隙が形
成されており、この間隙が空気吹出口！とされる。空気
吹出口ｊｌ−１′、該吹出０．５′から吹出された空気
が、外側リップｊ　（ｚ）筒状面又はチー　７− バー面と筒状フィルムの間をスムーズに流れるように筒
状フィルム／θの引取方向に向いて開孔妊ネているのが
良ｂ０このような方向に冷却空気を吹出すことにより、
空気流が筒状フィルムに沿って流れるので、多量の空気
を吹出しても直状フィルムを変形させたり、揺らしたり
することがなく、大変冷却効率が良くなる。

内側リップ体とダイコとの間には空気吸引孔６が形成さ
れており、この空気吸引孔６がら空気ｆ吸込込むことに
より筒状フィルム／θとエアーリング／との間に減圧域
を形成する。このためエアーリング／とダイ−との間に
は減圧を阻害するような大きな隙間が形成されないよう
に、通常は密着されて設けられている。エアーリング／
の位ｆを調節したい場合にはエアーリング／とダイとの
間に設けるスペーサー／／の厚さを変えれば良ｂ０ 上記した筒状面又はテーパー面及び減圧域による作用を
空気の流れに従い説明する。

空気導入口／力・ら導入された空気は邪魔板に　８− よシ整流され空気吹出口！に向って送られる。

送られた空気は第一図に示すように空気流路に開口した
空気吸引孔乙の上方を通過する。この空気吸引孔乙の上
側の空気流路中には、該開孔／＜゛ に被さるように減圧発生カイ−２が設けらハており、空
気流路を流れる空気及び減圧発生カバー２によるベンチ
ュリー効果によりこの空気吸引孔６内が減圧状態となシ
、筒状フィルム１０と内側リップ体との間に減圧域が発
生する。減圧発生カバー７の先端部は空気吹田口！の近
傍１で達してｂることが望着しく、このようにすること
によりベンチュリー効果が安定して良好に発生する。空
気吹出口から吹出された空気は、筒状フィルム／θと外
側リップ３のテーパー面との間を通り、夕１方に逃げる
。

この空気の流れに伴う筒状フィルム／θの状態を散切す
れば、ダイコがら押出された筒状フィルム１０は減圧域
で外方に吸引されるためにある程度その径が拡径され上
方に送られる。−上方に送られた筒状フィルム／θけ空
気吹出口！から吹出される空気により冷却されながら外
側リップ３のテーパー面に沿って移動し、つつ、筒状フ
ィルムの内削ＶＣ：ａ人はれた空気等の気体の圧力によ
り所望の粋まで拡径される。

但し、本発明のエアーリングは厚肉フィルム、通常は♂
θ〜３００μ程度の厚さのフィルムを製造するだめのも
のであるので、ブローアツプ比は比較的小さく、通常０
．２〜．２．θ程度とし、製袋した場合のヒートシール
強度向上のためドラフト率（次式参照）を７０〜グＯ程
度で成形Ｊるのが望ましい。

ドラフト率を上記のような範囲に設定するととによりヒ
ートシール強度が向上する理由は、冷却効率と密接な関
係があり、これのみで決定されるものではないが、概路
次記の通りである。

上記のようなドラフト率は通常のインフレーション成形
に比べ縦方向（フィルム引取方向）に強く引張られるの
でフィルム引取方向に分子配向が起こる冷却効率が良け
ればこの分子配向はこの１才固定され、冷却効率が恋け
ればこの分子配向が緩和してし甘う、本発明のエアーリ
ングは冷却効率を良くし７分子配向をそのせ昔固定する
こととなる。

通常包装袋を作るためのヒートシールは得られり筒状の
インフレーションフィルム引取方向と１角方向に切断・
ヒートシールして袋とするものであるが、このヒートシ
ールの際、上述のように分子配向が残存する状態でヒー
トシールを行なうとフィルムのヒートシール部が収縮し
１ヒ一トシール部の厚さが元のフィルムの厚さより厚く
なりヒートシール部の強度が向上するものである。

１１一 本発明のエアーリングにおいては外側リップ３をインフ
レーションフィルムの引取方向ＶＣ対し平行な筒状面又
はフィルムの引取方向に向って縮径きれたテーパー面と
されている。これは空気吹出口ｊから吹出された空気が
インフレーション筒状フィルムＩＯに沿って流れ、冷却
効率を向上させるためである。外側リップの長さはあま
りに短かいと冷却効率は向上せず、長ずざると取扱いに
不便となるので、通常外側リップのダイス而〃・らの高
さは、ダイの環状スリットの直径のａＯ％以上ｙ倍以下
とするのが好ましい。

また、外側リップ３と筒状フィルム１０との間の空気流
が安定して流れることが理想的であるが、通常は空気吹
出量の若干の変動や押出機のサージング等による押出量
の変動等が有るので、完全な安定した流れは望めない。

外側リップ３が全く閉鎖された状態であると筒状フィル
ム１０と外側リップ３との間に圧力変動を起し筒状フィ
ルム／θが揺れ動いたシ波打ったシす１２− ることかある。これは外側リップ３が縦方向に長込、す
なわち筒状フィルム／Ｑに沿っている部分の長さが長め
ほど起こりやすく、このような揺れや波打ちを防止する
ため外側リップにはその筒状フィルムに面する内面から
反対側の外面普で貫通孔を多数設けるのが望捷しい。こ
の貫通孔は筒状フィルム１０と外側リップ３との間の圧
力が変動した際に全党ｆ導入したり、排出したりする作
用をするものでおるが、あ筺りに多数設けると外側リッ
プの突気流ガイドとしてｅ）役目が妨害されるのでその
開口率が問題となる。貫通孔の開口率は外側リップの弐
面槓のθ、７〜！０Ｘ１好ましくけ２〜７０％とするの
が望ま１−１７’ｏまた開孔の大きさは７〜／θ龍ρと
するのが望ましい。

また貫通孔の向きは、上述した理由と同様に空気流ガイ
ドとしての役目を妨害しないようにするため、外側リッ
プの外面から内面に向って上向きに設けられていること
が望ましい。

このように本発明のエアーリングによれば、筒状フィル
ム１０けダイから押出された直後に減圧域である程度拡
径かつ安定化され、外側リップ３に沿って冷却される。

このテーパー面に沿っての冷去（ＪけテーバＩ’ＭＩ　
Ｉ！：筋状フィルム１０との間が狭いため冷却空気によ
る冷却効率が犬変簡〈なり、冷却効率の目安でおるフロ
ストラインか低くなる。

上記したような減圧域Ｖ（よる拡径け、あ捷りに強い減
圧度としてしまうと筒状フィルム１０が内側リップ吟に
接触してしまうことが考えられるが減圧発生カバー７と
空気吸引孔呂との間隔を調節することで減圧度は調節し
得る。減圧域の減圧度は、樹脂のね・類、所望ブローア
ツプ比等により弄なるが、通常θ、−ｔ−−θ韻水柱、
好−ましくけ７〜／ｊ朋水柱の減圧度とされるのが望ま
しい。減圧度及び空気吹出口Ｊからの空気吹出量等を調
節することにより、空気吹出口５から内仙］リツプクと
筒状フィルム／θとの間を通り突気吸引孔６ｖｃ至る下
向きの空気流がわずかながらヰし、この空気流が防御膜
となり、筒状フィルム／θが内側リツプクと接触するの
が防止できる。、外側リップ３と筒状フィルム１０との
間の空気流にも同様にフィルムとリップと向に向って開
口するようにすれば、空気を吸引する方向が筒状フィル
ムにほぼ沿った方向となり、吸引によって筒状フィルム
の安定を乱すようなことがなく、筒状フィルムの安定化
の上刃）ら大変良好な減圧域を形成し得るものである。

なお、第１図〜第３図に示すように外１ｊｌｌｌ　！Ｊ
ツブ３けエアーリング／に螺合婢の手段により取付け、
上下動口Ｊ能としておくことにより空気吹出口Ｊからの
吹出量や、空気吸引孔乙の減圧度吟ｆ調節し得るように
なされているのが望まし′ｌＡ６ 更に、空気吸引孔６け第１図〜第３図に示したように空
気流路に開孔させてベンチュリー効果によυ減圧するの
が機構的に簡便でおり好ましいが、例えば空気吸引孔６
に夕ｉ部Ｉ／ｉ′設けた吸１５− 別装置（図示せず）等を接続し、これにより減圧として
も良い。

このように、本発明の装置によれば、筒状フィルム１０
が、外側リップ３と筒セ、フィルムの間の高速空気流に
より大変効軍良く冷却されるので透明性の優れたフィル
ムが得られ、また、筒状フィルムが減圧域Ｉにより外方
に吸引された状態となりフィルムが安定し、かつ、筒状
フィルムと外側リップとの間には空気流が連続凶に流１
れてｂるものであるから筒状フィルムが極めて安定して
成形し得る効果を奏する。これによシ高速成形が可能と
なり、実用上大変優れた装置である。

次に実施例により本発明の装Ｗを更ｖｃｂ明するが、本
発明は、その要旨を越えない降り以下の実施例に限定さ
れるものではない。

実施例／ 線状低密度ポリエチレン（メルトインデツクク（ＭＩ）
：　／　ｆ／／　０分、密度；θ、ターＯｆ　／ｃｒｌ
。

共重合成分；ブテン−／、共重合側層７０重量１６− ％）ニエチレンー酢酸ビニル共重合体［ＭＩ　：０．６
９７１０分、密度：　０．９２　Ｆ　、ｆ　／　ｃｒＩ
Ｌ、酢酸ビニル含有量＝６重量兇、三井ポリケミカル■
袈、商品名：ミラン７　Ａｃｅ　３ＯＮ）をｙｏ重量％
配合し、モダンマシナリー社製、デルサー型、６Ｊ−ｍ
ｒｘ饅押出機に環状スリット径、２ｊＯ關Ｃ１リップフ
リアランスフ龍のインフレーションダイを取付けた装置
を用い樹脂温度２グθ℃、押出量、２．ｚｊｋｇ／ｈｒ
、ブローアツプ比／、／、ドラフト率、２Ｚの条件下に
フィルム厚／６０μのフィルムを得た。

エアーリングは第１図及び第２図に示したとほぼ同様の
榊造のエアーリングを用いた。エアーリングの外側ｊリ
ップのグイ面からの高さは１７６ｍｍとし、外側リップ
の最小内径（外側リップの先端部分）は２　？　ｊ　ｉ
ａρとした。外側リップの垂直方向に苅する＃酬角度は
−ｆ０とし。

外側リップの上端部からダθ朋は垂直方向と平行な面と
した。

また夕ｉ側リップにはｊｍｙ　ｇの貫通孔をセンタ−間
隔一〇朋として６段ＸＪ−タ列（３Ωダ個）設けた。貫
通孔は外側リップのｌ′Ｓ面妙・ら内面に向込十向きダ
５°の角度で設けた。

このようなエアーリングから２０℃の冷却空気を＜ｔｓ
ｙｙ分吹出上吹出を行なった結果、冷却効率の目安とな
るンロストライン窩言はダイ面から？Ｏｃｍであった。

得られたフィルムにつき、分子配向の残存状態を把握す
るためフィルムの熱収縮率を測定した。熱収縮率の測定
はフィルムの任意の位置力）ら直径ｔ　ｘｍの円形試験
片を切漫出Ｌ１これを表面温度−００℃のホットプレー
ト上ＶＣ−を秒間ｔき、縦方向（フィルム引取方向）及
び横方向（フィルム幅方向）の長さの変化を元の長さに
対する百分率で宍わした。なお縦方向の収縮率が大きけ
れはドラフトによる分子配向が残存したまま冷却固定さ
れていること、すなわち、冷却効率が良いことを示して
いる。

結果を第１表に示した。

比数例／ 実施例／で用すたエアーリングに替え、従来から用いら
れて込る上吹型エアーリング（本発明のエアーリングに
比し外側リップも減圧部もない構造のもの）を用い空気
吹出量は実施例／と同＠にして成形を行なった結果、フ
ロストライン烏さは、２．ｆｏｃｎｌとなった。得られ
たフィルムにつき熱収縮率を測定した。

結果を第１表に示す。

第１表 ＊　−の何カは収縮せずに膨張したことを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一例を示す縦断面図、第一図は
第１図に示した装置の一部を拡大して１９− 示す縦断面図、Ｍ３図は本発明の装置の他の一例を示す
縦断面図である。 図中／はエアーリング、−はダイ、３け外側リップＺは
内側リップ、！は空気吹出口、６は空気吸引孔％７け減
圧発生カバー、ｒは空気導入口、りは貫通孔、／θは筒
状フィルム、／／はスペーサーをそれぞれ示す。 出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　− （／ｌか７名） ２０− ！　３　口 ３ ０ ＼・　１　　。 −へ−一　　　　　　　　　　　４ ノ　　　　　　　　　　　ろ・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　インフレーション成形により厚肉のフィルム
   を装造する際に用いるエアーリングであって、レエアー
   リングの空気吹出口を、インフレーションフィルムの引
   取方向に対し平行す筒状面又は引取方向に向って縮径さ
   れたテーパー面を有する外側リップと該外側リップより
   ダイ側に設けられた内側リップとの間に形成し、該内押
   ｊリップとダイとの間に空気吸引孔を形成したことを特
   徴とする厚肉インフレーションフィルム成形用エアーリ
   ング。 （２）空気吸引孔はエアーリングの空気流路に開孔して
   おり、ベンチュリー効果により、減圧状態とされ内側リ
   ップとダイとの間の空気を吸引するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のエアーリング。 （３）　　外側リップの上端部高さけ、ダイ表面からの
   距離に１−て、ダイの環状スリット径のｒ、ｔ。 ％以上グ倍以下とされていることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項又は第、２項に記載のエアーリング。 （４）　　外側リップのインフレーションフィルムに面
   する側の角度が引取方向に対しθ〜３０゜の角度とされ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項乃至第３
   項のめずれかに記載のエアーリング。 （５１’Ａ　（ｆｌ＋　ＩＪツブにはインフレーション
   フィルムに面する内面から反対側の外面まで貫通する多
   数の賀通孔が設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第７．！Ｊ′ＰＪ全泥グ項のいずれかに記載のエ
   アーリング。 （６）ｘ通孔は外側リップの表ｍＪ槓の０，７〜！θ％
   の側口面積とされていることを特徴とする特許請求の範
   囲第！項に記載のエアーリング。 （７）　　貞通孔は外側リップの外面力・ら内面に向っ
   て上向きＫｉけられて因ることｔ％徴とする特許請求の
   範囲第ｊ項又は第６項に記載のエアーリング。 （８）　　フィルム肉厚は出来上ったフィルム肉厚にし
   てとθ〜３００μの厚肉フィルムであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１．ＩＪ乃至第２項のしずれかに記
   載のエアーリング。