JPS6142621B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は厚肉の高密度ポリエチレン管状フイル
ムをインフレーシヨン法により成形する方法に関
し、さらにくわしくは、環状ダイの上方に形成さ
れる漏斗状の樹脂バブルの揺れを防ぐ目的で、冷
却水管を内蔵した円筒体を用いる方法に関するも
のである。

従来、合成樹脂を環状ダイから溶融押出し、い
わゆるインフレーシヨン法により漏斗状の樹脂バ
ブルを形成しながら管状フイルムを成形する方法
は、たて方向とよこ方向の機械的強度のバランス
がよく、耐衝撃強度のすぐれた管状フイルムの成
形法として知られている。しかし、良好な製品を
得るため管状フイルムを高膨張比、高フロストラ
インで成形すると、樹脂バブルが揺れ動き、得ら
れる管状フイルムに偏肉やしわ、たるみが生じ、
製品の寸法も不均一になるという欠点があつた。
かかる欠点を解決する方法として、環状ダイの上
部にダイと同軸でダイ・リツプの内側口径とほぼ
同一かそれより大なる外径を有し、ダイ面に接続
する底部付近をダイ・リツプの内側口径より小径
とし、頂部が開口し、底部付近周壁に頂部開口と
連通する複数個の空気流通孔を均等間隔に有し、
外表面が凹凸粗面からなる円筒体の樹脂バブル安
定体を立設し、環状ダイから押出した溶融樹脂管
状体の膨張前の部分をこの樹脂バブル安定体の外
周面に沿わせ、樹脂バブルの揺れを防止すること
が、たとえば実開昭52−77973号により知られて
いる。しかしながら、厚さ約30ミクロン以上のい
わゆる厚肉の高密度ポリエチレンフイルムをかか
える樹脂バブル安定体を用いてインフレーシヨン
法により成形すると、樹脂バブル安定体に沿う部
分の溶融樹脂管状体は、外側のエアリングからの
空冷が該管状体の内側にまで及ばず、したがつて
溶融樹脂の収縮が不充分となり、溶融樹脂自身の
厚肉による荷重と上方の樹脂バブルの膨張の影響
を受け、溶融樹脂が樹脂バブル安定体から不規則
に離れ、不安定な状態で引取られるため、結局、
樹脂バブルが不安定となり、ために良好なフイル
ム製品を得ることができない。

ここにおいて本発明者は厚肉の高密度ポリエチ
レンフイルムをインフレーシヨン法により安定な
樹脂バブルを形成させながら成形する方法につい
て種々研究した結果、インフレーシヨン成形に際
し、環状ダイから押出された溶融樹脂管状体の膨
張前の部分に配置され、環状ダイ上部にダイと同
軸でダイ・リツプの内側口径とほぼ同一かそれよ
り大なる外径を有し、ダイ面に接続する底部付近
をダイ・リツプの内側口径より小径とし、頂部が
開口し、底部側に向かつて順次小径となる周壁部
分に頂部開口と連通し且つ中央部から径方向外側
に向かつてダイ側に傾斜する複数個の空気流通孔
を均等間隔に有し、外表面に少なくとも深さ１mm
以上の横断面Ｕ字状のらせん溝を有する円筒体内
部全域にわたり冷却水管をらせん状に内蔵させ、
押出された溶融樹脂管状体を該円筒体とかるく接
触させながら上昇させ、しかるのち膨張させ樹脂
バブルを形成するようにすればよいことを見出す
に至つた。

樹脂バブル安定用の円筒体の内部に冷却水管を
内蔵させるにあたつては、これをらせん状に設
け、冷却水が円筒体の上部に導入され、下部より
排出されるようにする。これにより円筒体の外表
面が冷却されるので、これに沿つて上昇する溶融
樹脂管状体の内側が適度に冷却されることにな
り、該溶融樹脂管状体の収縮が均一におこなわれ
る結果、樹脂バブルが安定することになる。な
お、円筒体の下部を上部よりも高温となるように
冷却するのは、溶融樹脂管状体が急冷により円筒
体に付着するのを防止するためである。

本発明の方法により高密度ポリエチレンのイン
フレーシヨン成形をおこなう場合、環状ダイから
押出された溶融樹脂管状体は、空冷リングから噴
出する空気ならびにバブル安定用円筒体により冷
却されながら該円筒体の側壁に沿つて引上げら
れ、ついで急激に膨張して漏斗状の樹脂バブルに
形成される。ここで溶融樹脂管状体は該円筒体の
側壁の底部がダイ・リツプより小さいので、この
底部に付着することがなく、また側壁底部の周囲
に設けた流通孔から吸出される空気の流れに伴わ
れて該円筒体の側壁に沿つて上昇する。流通孔
は、側壁の底部側に向かつて順次小径となる部分
に設けられているため、別言すれば、溶融樹脂管
状体から離れた部分に設けられているため、流通
孔からの空気流が溶融樹脂管状体に強く吹き当て
られることがなく、溶融樹脂管状体の安定性は損
なわれない。また、流通孔が、中央部から径方向
外側に向かつてダイ側に傾斜しており、このため
円筒体内部から溶融樹脂管状体側への流れが円滑
となるようにされている。この流通孔が設けられ
る底部側に向つて順次小径となる部分、即ち、テ
ーパ面の設けられる範囲、換言するとテーパ面の
直径が円筒体の本来の直径に等しくなる部分の環
状ダイの上面からの位置（テーパ面の終端位置）
は、円筒体の高さの半分以下であることが必要で
あり、半分を越えると円筒体を設けたことによる
溶融樹脂管状体のバブルの安定性を損なうことと
なり、且つ、この位置は好ましくは円筒体の高さ
の1/4以下で、空冷リングよりも環状ダイ側がよ
く、このように設定おけばバブル安定性を十分保
持できる。また、テーパ面の頂角は10〜160度、
好ましくは30〜110度が良く、10度未満ではテー
パ面と溶融樹脂管状体との間の間隙が少なくてバ
ブル安定性に欠け、160度を越えると冷却効果が
低下するからである。更に、流通孔のテーパ面へ
の形成位置は、テーパ面上であれば何処でもよい
が、円筒体の本来の直径の部分に近すぎると樹脂
管状体に影響を与えて安定性を損なう可能性があ
り、一方、ダイ表面側に近すぎると冷却効果が低
下するため、前記テーパ面の終端位置までの中央
近傍が最適であるが、テーパ面形成高さの上下の
1/4を除いた中間位置であつても好ましい結果が
選れる。このように円筒体中の底部側に向つて順
次小径となる周壁部分に流通孔が設けられるとこ
により、空気流通孔から直接管状樹脂に空気が吹
き当てられず、或いは、吹き当てられる力が押え
られ、管状樹脂の安定性が損なわれにくい。

また、流通孔は、ダイ側に向つて傾斜している
ことが必要であるが、好ましくは円筒体の中心線
に対し70度以下がよく、かつ、テーパ面に略直交
するようにすれば、加工上容易である。このよう
に流通孔がダイ側に向つて傾斜しているため、頂
部開口から管状樹脂への空気の流入が円滑なもの
となり、厚肉高密度ポリエチレンフイルムのよう
に特に大きな冷却能力を要求される場合に適す
る。樹脂バブルは充分冷却されたのちピンチロー
ルで挾圧され扁平な管状フイルムとなつて巻取ら
れる。樹脂バブルを安定にする要素の一つである
該円筒体外表面の凹凸としては、深さが少なくと
も１mm以上のらせん溝であり、これにより溶融樹
脂管状体と樹脂バブル安定用の円筒体側壁との間
を上昇する空気流に乱れを起させないようにする
とともに、らせん溝内に、厚肉フイルムの冷却効
果を高めるための比較的十分な内部空気流を形成
させる。

また、らせん溝の深さの最適値は、溶融樹脂管
状体の直径により異なるが少なくとも１mm以上あ
れば、このらせん溝内を流通する空気により必要
な冷却効果が得られ、１mm未満では十分な冷却効
果は得られず、且つ、管状体と円筒体との間を上
昇する空気流に乱れを起させ実用的でない。

更に、本発明は、厚さ30ミクロン以上の厚肉高
密度ポリエチレンフイルムをインフレーシヨン法
で成形する場合における冷却上の問題、バブル安
定性の問題を解決するため、前述の組合せのよう
な流通孔の位置及び傾斜方向、らせん溝の深さ等
を設定するもので、これらの全て要件の相乗効果
により所期の品質の製品を得られるものである。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。

実施例 第１図に示すごとく、樹脂バブル安定用の円筒
体４をダイ・リツプ３と同軸となるように立設し
た環状ダイ２から、高密度ポリエチレンとして密
度0.955、メルトインデツクス0.04のものをダイ
径75mm、ダイ出口温度200℃、溶融樹脂吐出量毎
時40.0Kgで溶融押出し、膨張比6.0、管状フイル
ム引取速度毎分16.6ｍで漏斗状の樹脂バブル１１
を形成して管状フイルムの成形をおこなつた。

環状ダイ２にはダイ・リツプ３の内側口径が30
mm、ダイ・リツプ３の間隙が1.0mmのものを使用
した。樹脂バブル安定用の円筒体４は、環状ダイ
２の上部に取付けた際、環状ダイ２の上面から
500mmの高さを有する直円筒形をなし、側壁５の
底部７の環状ダイ２に接する部分の外径が15mm、
側壁５の底部７以外の部分の外径が30mm、これら
の外径が15mmと30mmとを連結する部分の頂角が45
度、外径が30mmとなる部分の環状ダイ２の上面か
らの位置が20mmとされた底部７側に向つて小径と
なるテーパ面１６を有し、頂部に開口８を有し、
側壁５の底部７のテーパ面６において環状ダイ６
の上面から10mmの位置の周囲に４個の流通孔９を
有し、かつ、側壁５の底部７以外の部分にらせん
溝として、10度の勾配で深さが1.2mm、幅2.8mmの
横断面Ｕ字状のらせん溝６を設けたアルミニウム
金属製のものを使用した。かつ、該円筒体４内に
はらせん状に冷却水管１０を内蔵し、常温の水道
水を毎分３の割合で供給した。

以上の結果、樹脂バブル１１が安定した状態で
厚さ40ミクロンの高密度ポリエチレンフイルムが
得られ、このものは偏肉やしわがほとんどなかつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を
示す概略説明用の断面図である。 １……押出機、２……環状ダイ、３……ダイ・
リツプ、４……樹脂バブル安定用円筒体、５……
円筒体の側壁、６……円筒体側壁のらせん溝、７
……円筒体の側壁底部、８……円筒体の頂部開
口、９……円筒体の流通孔、１０……円筒体内の
冷却水管、１１……樹脂バブル、１２……膨張用
空気吹込管、１３……冷却水の供給管、１４……
冷却水の排出管、１５……空冷リング、１６……
テーパ面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高密度ポリエチレンを用いてインフレーシヨ
   ン法により厚肉の管状フイルムを形成するに際
   し、環状ダイから押出した溶融樹脂管状体の膨張
   前の部分に配置され、環状ダイ上部にダイと同軸
   でダイ・リツプの内側口径とほぼ同一かそれより
   大なる外径を有し、ダイ面に接続する底部付近を
   ダイ・リツプの内側口径より小径とし、頂部が開
   口し、底部側に向かつて順次小径となる周壁部分
   に頂部開口と連通し且つ中央部から径方向外側に
   向かつてダイ側に傾斜する複数個の空気流通孔を
   均等間隔に有し、外表面に少なくとも深さ１mm以
   上の横断面Ｕ字状のらせん溝を有する円筒体内部
   全域にわたり冷却水管をらせん状に内蔵させ、押
   出された溶融樹脂管状体が該円筒体とかるく接触
   しながら上昇し、しかるのち膨張するようにした
   ことを特徴とする肉厚高密度ポリエチレンフイル
   ムの製造方法。