JPS60228125A - インフレ−シヨンフイルム製造用エアリング - 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】 この発明は、押出ダイから押出されるフィルム形成羽料
から作られるチューブの外面へ冷却空気ヲ与よるため、
インフレーションフイルムの製造用押出ダイスと共に利
用されるエア（冷却）リングとその改良に関するもので
ある。

通常の連続インフレーションフィルム製造方法において
、高温ポリマー溶融物が押出ダイスへ供給され、そこか
ら前記溶融物は押出されて、バブル（ＢＵＢＢＬＥ　）
を形成するために商い位置でニップ（ＮＩＰ）されたチ
ューブの形状に成形される。

このバブルは通常内部の空気圧により膨張されて薄いフ
ィルムを形成するようになっており、この場合できるだ
け肉厚を均一にしなければならな（・から、安定した均
一なバブルを形成する必要がある。ダイリップから押出
されるチューブは不安冗であり、その状態はポリマーが
十分に硬化するいわゆる「クロストライン（ＦＲＯ８Ｔ
−ＬＩＮＥ　）　Ｊへ到達するまでｈ、く。ダイリップ
と７０ストラインの間の距離は、バブルを安定させるた
め特定の限界内に維持しなければならず、その結果、Ｉ
料が押出ダイかも押出される速度が制限されることにな
る。

インフレーションフィルムの製造ラインにおいて生産量
を増大するＫは、通常、ダイから押出されるチューブの
外面へ、通常はチューブを包囲する「ニアリングｊによ
り冷却空気を吹付けることが実施されている。成る方法
においてはチューブ内に供給された空気が再循環され、
外部冷却器において冷却されて〜・る。ニアリングによ
り送られる空気の冷却効果は主に二つのパラメーター、
すなわちそのｍＭと、チューブ向へ安全に送り得る体積
により決定される。空気湯度は凍結点より下降させるこ
とはできず、そうでないと水が冷却装置内で凝縮してし
まうので、この方向においての改善か制限される。

押出材料に衝突する冷却空気の速度は厳しく限定される
ことになり、もしフィルムに衝突する空気の力が大きく
なりすぎると、バブルは不安定になり、押出ダイスから
引敦がれることかある。これが、たとえば押出ダイスは
ダｋＰ／時／副以上生産できるとしても、晋通はダイス
の円周的ｌ〜−ｋｇ　／　＃　７ｃｍの生産量しかイン
フレーションフィルムが製造できない理由である。

従って、この発明の目的はインフレーションフィルムの
製造用ダイと共に利用できる、新規なニアリングを提供
することである。

この発明によると、長平方向押出軸心の回りで、押出ダ
イから押出されるフィルム成形側斜からなる円筒チュー
ブから、インフレーションフィルムを製造するダイと共
に使用されるニアリングを設け、前記ニアリングはチュ
ーブが通過する開口を有すると共に、前記チューブの経
路の周囲に、そこに供給される加圧空気によるｉ／の下
流（Ｐｉｊのチューブ状空気流を生じさせる第１下流側
空気間隙を形成するニアリング本体を備えたニアリング
において、前記空気間隙が前記ダイから押出される非膨
張状態の前記チューブの経路から、前記押出軸心に関し
て半径方向外方へ前記空気流を向けることにより、前記
チューブを前記空気流に向けて半径方向外方へ強制する
と共に、前記空気流が前記チューブの外面に沿って流れ
てその表向を冷却するようになった真空力を発生させる
ようにしたことを特徴とするニアリングが提供される。

好ましくは前記ニアリングにおいて、ニアリング本体に
は前記チューブの経路の周囲で、前記第１の下流側空気
間隙から上流側に、第一の上流側のチューブ状空気流を
流出させる第一の上流側空気間隙が設けられ、その場合
第一の上流９１１空気流の流量は前記第１の下流側空気
流のそれより少なくされて、前記チューブを予備冷却す
ると共に、下流側および上流側間隙の間で、チューブ材
料がニアリング本体の一部に粘侑するのを防止する特徴
を有している。

この発明の特に好ましいニアリングの夾施例を、添付図
面を参照して以下にｙ細に説明する。

第１．コレＩに本体１０を有するダイを概略的に示して
おり、本体１０内にコアｌコが取付けられて、それぞれ
長手方向押出軸心／りに中心を有する。内部および外部
円形ダイリップ／４Ｉ。

）６が形成され、前記リップの間に軸心／りの回りに対
称的に溶融ポリマー材料からなる円筒チューブ／ｇが押
出される。エア（冷却）リング本体部Ｏを有し、その内
部に軸心ｌりに中心を有する中央円形開ロコダを有する
底部リングココが取付けられて、前記開ロコダをチュー
ブ／ｌが通過するようになっており、また開ロコダの壁
はチューブの移動方向において、軸心１７に対して半径
外方へ傾斜している。この明細書において「半径方向」
および「軸心方向」というのは、別に特定しない場合は
押出軸心ｌりに関する状態を意味している。

詳細な形状は後述するが、偏向リングコロが複数の垂直
ビンコＳにより、リングココの上方に所定距離の位置に
リングココと同軸に取付けられて、リングコロの底端部
と開ロコ弘の下流側隣接端部との間に半径方向に広がる
円形間隙ＪＯが形成され、また偏向リングコロの底端部
はリングココの上面の溝Ｊコ内に少し延びて、流出する
チューブ状の流れを細心方向へ向ける一つの軸心方向通
路が形成される。リングココ。

コロの細心方向の相対位置はビンコＳ上のスペーサワッ
シャーＪｌの刺１心方向の寸法により副整され、その場
合間隙ＪＯを通る均一な空気流拠対する障害が最少にな
るようにされる。

オイル流用の調整リングＪ６が、本体部コ０内にネジ込
まれることにより、矢印３ｇに示すように垂直方向に移
動できるように、本体部２０の上部にねじ込まれている
。偏向リングコロの内面は垂直方向に延び一様な半径の
上流側部分ダＯと、次第に半径を増大し、かつ前記部分
ダＯに滑らかに併合する下流側部分ダコからなる。偏向
リングコロの上流側部分は次第にその肉厚を減少して、
凹面状の後部上流１１１１１１ｉ１１１ＩｔＩを形成し
ているが、下流側部分は実質的に均一な肉厚で、面ダコ
とほば同−傾屑の後部上流側面ｑ６を形成している。調
整リングＪ６は下方および内方へ突出する部分４ｔ＆を
有し、その内面ｓｈｏは後面４ｔ６に対してほぼ平行に
なっている。突出部ｐｇの上流（ｔｉｌｌ　ｋはリング
ココの隣接面と協同して間隙３コを形成しており、その
細心方向寸法、従ってその流量は前述のようにリングＪ
６を垂直方向に調整することにより決足できる。この実
施例において、チューブ／ｌに対面するリング３６の残
りの上流側面Ｓダは一様な半径を有しているが、別の実
施例においては傾斜させることができる。

加圧冷却空気が外部供給源（図示しない）から、円周方
向に１４ｆｌ’Ｖされた複数の流入口ｊ６を介してリン
グの内部へ供給される。良く知られているように、滑ら
かで乱れのない空気流が流出するチューブへ送られるこ
とが、ニアリングを有効に作動させるにあってＮ要なこ
とであるが、そのようなを気流をもたらすための装置は
良く知られており、またこの発明の一部を構成するわけ
でもないから、ここでは図示せず説明を省略する。回転
ダイか利用される場合は、空気供鮒装甫においてニアリ
ングをグイと共に回転させることも必要になるが、その
点もこの発明の一部を構成するものではない。説明を簡
単にするため、流入全気はリング状充填室ＳｇＫ入り、
そこから軸心方向バッフル（せき止め板）６０を越えて
、空気を一つの間Ｈ，ｙｏ、ｓコへ向けて、半径方向内
方へ供給するリング状通路へ流入するように図示してあ
り、その場合空気の流動方向は矢印６コで示しである。

大部分の空気が商運チューブ状の流れの形状で、＃−径
方向外方へ傾斜する面弘６により、グイリップから流出
して膨張していない状態にあるチューブ通路から半径方
向外方へ向けられて、上部下流側間隙３コから流出する
０高速で間隙Ｓコがら空気が流出することにより、間１
！Ｊ＋＆−がベンチュリ喉部として作用して、リング面
！ｒ弘とチューブの間の空間にベンチュリ効果による真
空が形成され、この真空により流出するチューブは均一
に半径方向外方へ強制され、それにより、流れがチュー
ブに向けられた時に生じる有害な力をもたらすことなく
、高い冷却効果をもって流れがチューブ壁に沿って流れ
るような状態で、チューブが空気流内へ膨張される。

この均一な真空力により、膨張されたチューブのゲージ
プロフィルまたは壁厚が均一に維持され、また通常は衝
突する空気により生じる振動または脈動がバブルにもた
らされない。少量の空気がチューブの移動通路に沿って
、低速チューブ流（間Ｖｉｓコからの流れに比較して）
の形態で、下部上流側間Ｖ４ＪＯから流出する０この上
流側の流れは偏向リングコロの内面ｕＱ、ＩＩコ上を流
れて、チューブの溶融ポリマーが内面に粘着しないよう
にすると共に、チューブに穴があかないようにし、かつ
チューブ外向の最初の冷却を行なうようになっている０ この発明の装置の作動状態を理解するには、冷却空気が
チューブに向けられる従来の装置と比較することが増白
であると考えられる。通常。

メルトインデックスコの低密度樹脂は／４１００〜／　
７００　ｍ、　ｐ、　ｍ、の空気流の衝突にｌえること
ができ、そして安定状態に維持される。この速度が増大
すると、空気流がチューブにぶつかることにより振動が
始まり、通常はコ１０（７ｍ、ｐ、ｍ、以上では制御が
できなくなる０このような不安定な状態はオリフィス寸
法を増大して空気流を減速させるか、あるいは空り供給
量を減少して冷却および生＃速度を犠牲にすることによ
り矯正される。

流出空気流が偏向リングコロにより未膨張チューブの通
路から離れた方向へ偏向され、かつチューブが真空力に
より空気流内へ引かれるようになったこの発明の新規な
空気リングを設けることにより、空気は表面力の作用に
よりチューブの表面に沿って優先的に流れ、そしてこの
効果はフィルムと空気の間の熱交換によって助けられる
。この発明の装置において、たとえはフロストラインが
高くなり、それにより溶融膨張角度が減少することによ
り撮梨１が始まった場合は、リングＳａを下降し、流出
する空気流のチューブからの傾斜を増大することにより
矯正でき、同時に間隙Ｓコが狭くされると空気速度が増
大して、より強力な真空が発生されて、チューブはさら
に確実に保持される。これによりフロストラインは引下
げられ、必要な安定状態をもたらす角度まで溶融膨張角
度が増大される。

前述のようにこの冥施例においては偏向リングコロが所
定位置に固定され、従って間隙３０の寸法は変わらず、
従って間隙Ｓコを調整することにより、上部および下部
間隙を通る空気流の相対体積が影響を受ける０前述のよ
うにチューブが、好ましくはチューブ面に沿う流出空気
流内へ強制されるから、浴融材料を引装くような衝撃の
可能性は全熱、或いはほとんど無く、そして従来の空気
リングにおけるよりもかなり大きな体積と高い速度を利
用することができる。

前述のように、上流側オリフィスＪＯは少量の初期冷却
を行ない、これはチューブ／ざの溶融材料の急速な安定
化を助ける。上流側」オリフィスの進空は、ダイリップ
から流出する直後のチューブに適用され、それにより、
）（プル内の加圧空気が同じ効果を生じる前に、比教的
短かい距離においてチューブを比較的大きい寸法になる
ように外方へ引張り、従ってチューブの壁は急速に薄く
なって、空気がチューブ外面へ直接衝突する場合より、
急速にチューブ材料から熱が取除かれる。この発明の空
気リングが作動され、チューブ／ｇが外方へ膨張すると
、バブルはそれ自身と偏向リングコロの下流９！１１端
部との間−が非常に狭い状態の安定位置に゛ロック”（
ＬＯＣＫ　）され、その後を気流はこの安定位置を卸持
するように調整しなければならない。

プｏ　−（ＢＬＯＷ　）比コニ／で０．０２！ｗｍ−０
、ＯＪざｍ（／〜１．ｓミル）のへさのフィルムを製造
するにあたり、メルトインデックスコのホリマーを押出
すｔｏｃｍ径のダイに利用される空気リングの特別の例
を曲間する。を気リングは／　ｇ　００　ｍ、　ｐ、　
ｍ、の最小空気速度で、好ましくはココ３０　ｍ、　ｐ
、　ｍ、から約コｕ　００　ｍ、　ｐ、　ｍ、までの望
気違度で作動する。これにより、／　０００　ｍ、　ｐ
、　ｍ、で作動する従来の装置に対して約Ｓθ％空気速
度と体積が増大し、冷却効果の増大により生産量が少な
（ともコ３−５０％増大する。それより大きい径のダイ
にこの発明の新規な空気リングを利用した場合は、前述
のような生産量の増大は′得られず、ＪｋＣＩｎのダイ
においては約／ｊ％の増大が可能になるだけである。利
用する空気速度を決定する主快パラメーターは樹脂材料
のメルトインデックスであり、約０．３の小メルトイン
デックス値に対しては、最ｌト作動速度は約ｊ　０００
　ｍ、　ｐ、　ｍ、、好ましくはＩＩ　！；　００　ｍ
、　ｐ、　ｍ、にされる０ 供給望見ａｔに対する上流側間隔から流出する量の割合
は通當約／Ｓ−コＳ％で、速度が過度にならないように
流出することが好ましい。

この発明の９気リングは商業的には、軸心方向の長さが
比較的／トさいことが乗要であり、たとえば前述の空気
リングは約６．２５ｃｍの細心方向長さを有する。この
短かい距離により、膨張されたチューブがリングにより
形成される［チムニ−（ｃｈ１＋ｎｏｅ’Ｙ　）　Ｊの
壁に付着することなく、広範囲のブロー比（たとえば約
へコｊ：／−約７二／）が利用でき、従って従来の装輌
′４におけるように、狭い範囲（たとえばへコＳ：ｌ〜
コ、、１　：　／　）で利用できる一遅のリングを用意
する必要がない。

第３図の実施例は第７．−図の実施例を改良したもので
、その表面ｑｏ、ａコは半径方向外方へ傾斜する一つの
面へ併合している。特に、偏向リングコロと調整リング
３６は装慣を通る空気流の経路に鋭端部が無いようにし
、それによりそのような端部で発生する騒音を最少にす
るように設計されている。

第弘νｊの実施例は第１〜３図のものより大きい径のダ
イと共に利用するものを目的としており、そのために底
部リングココ、偏向リングコロおよび調整リングＪ６は
、一つの開ＦＡ　Ｊ　Ｏ＋ｊコの半径方向および軸心方
向間隔を大きくして、より大きい径のプラスチックチュ
ーブに対して、必沙な引張り比が得られるように設計さ
れている。

特に、この発明においては、第１の環状空気放出出口か
らの冷却空気の吹出し方向を調節することができ、調整
リングを押出しダイに向って移動させるにつれて、第１
の環状を気放出出口から吹出る冷却空気は、偏向リング
のなす傾斜面に近い角度で流れて行く。また、調整リン
グを押出しダイと反対の方向に向って移糊させるにつれ
て、第１の環状空気放出出口から吹出る冷却空気は、調
整リングのなす傾斜面に近い角度で流れて行く。更に、
第１、第２の環状空気放出出口を設けて空気通路を一つ
に分けるのは、下流側の第１の環状空気放出出口から吹
き出される冷却空気の吸引作用によりバブルが吸引され
て偏向リングの内周抽に接近し、膨張途上にあるバブル
が支持される機能を達成するものであり、また上流側の
第２の環状空気放出出口から吹き出される冷却空気が偏
向リングの内周面とバブルとの間に−イ１ｉ！のクッシ
ョンを形成してバブルが偏向リングに接触することを防
止する働きをなすと共に、バブルが第７の環状空気放出
出口に到達するまでに徐冷されるためにバブルの機械的
残置が比較的大きく商められる等のバブル破壊防止機能
を達成するものである０

【図面の簡単な説明】

第１し１は第ｌのリングと協同するダイとにおける縦断
面概要図、第２図は第１し１のリングの　１一部の拡大
断面図、第３および９図はこの発明の第コおよび第３実
施例の断面図である。図東ＩＯ二本体、／コニコア、ｌ
ダ、／６：円形ダイリップ、ｉｇ：チューブ、ＪＯ：エ
アリング本体、コ４１＝開口、コロ：偏［ｃｉｊリング
、３０：上流側空気間隙、Ｊ６：調整リング、Ｓコニ下
流仰１空気間隙。 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 押出輝）心を中心として間隔を僅き同心の環状のダイリ
   ップをもったダイを有する押出機から押出されて膨張さ
   れるプラスチックフィルム成形材料の円筒チューブの外
   板面に冷却空気の連続する円筒状流れを供給するニアリ
   ング装置において、 該円筒チューブか通過する通路を形成する開口を有し、
   該押出軸心と同局１に且つ該通路を該環状のダイリップ
   と同軸に取付けられるニアリング本体、 該ニアリング本体に環状仝気迫路を形成する手段、 偏向リング、 ニアリング本体軸心と同軸に該本体に該偏向リングを取
   行ける＋段、 調整リング、 該本体軸心と同町に該調整リングを取付ける手段、 をイ＆え、該偏向リングと該Ａ１．’ｌ　ｖリングとの
   ｌｌ−１１に該環状空気通路に鍾通する下流側の第１の
   環状空気放出出口を形成し、該煽向リングの上流倶」端
   内方に該環状空気通路に連スａする第コの環状空気放出
   出口を開口し、該第１の環状空気放出出口から冷却を気
   を押出軸心に関して半径方向外方に吹出させるように該
   偏向リングの下流側外面を該円筒チューブの通別方向に
   向って外半径方向外力に傾斜させて形成し、該牌整リン
   グの下流側内面を該押出軸心と同じ方向に形成するか、
   あるいは該偏向リングの下流側外面の傾斜よりも該押出
   ４豹心に近接させて形成したことを特徴とするインフレ
   ーションフィルム製造用ニアリング装置。