JPS62246714A

JPS62246714A - エア−リング

Info

Publication number: JPS62246714A
Application number: JP62025324A
Authority: JP
Inventors: Masato Doi; 正人土井; Shinji Kawamura; 川村　真司
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1987-02-04
Filing date: 1987-02-04
Publication date: 1987-10-27
Also published as: JPH0154182B2

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、インフレーションフィルム成形、パイプ成形
等の熱可塑性樹脂押出成形に用いられる熱可塑性樹脂冷
却用のエアーリングに関する。

近年、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリ
プロピレン等の熱可塑性樹脂の押出インフレーションフ
ィルム成形において、生産性向上の見地から高速成形が
望まれている。

従来のインフレーションフィルム成形方法は、溶融樹脂
を押出ダイスから管状に押し出し、内圧で膨張させると
ともに、その外側に環状に配置されたエアーリングから
樹脂押出方向へ向かって吐出される冷却用空気によって
冷却し、これを連続的に巻き取るようにしている。しか
しなから、このようなエアーリングでは、高速成形を行
うと、冷却不足や冷却不均一を招来し、フロストライン
の著しい上昇やバブルの息つき、蛇行を生じさせ、フィ
ルムに厚みむら、幅むら、あるいは皺が生じ、さらには
ニップロールでのブロッキングの発生や、バブルの破損
による運転中止の事態をも招くという欠点があった。ま
た、冷却不０足を補うためにエアーリングからの空気吐
出量を増すと、フロストラインは下降するものの風速の
増大によるバブルの不安定化を招き、バブルが激しく振
動する等、均一で良好な品質のフィルムはとても望める
ものではなかった。

そこで、空気吐出量を単に増すという手段によらず冷却
能力を高めようとするものとして、二重の空気吐出スリ
ットを樹脂押出方向に向かって設けたエアーリング（特
開昭５３−７７２５８号、同５３−１３７２６１号、同
５４−１５０４７３号等）や、エアーリング上部に筒体
を設けて空気を整流するもの（特公昭５３−８３３９号
等）が知られている。しかし、これらにあっては、エア
ーリングは高温の押出ダイス上に設けられているため、
樹脂押出方向に向かってエアーリングから空気を吐出さ
せると、押出ダイス上部の加熱され空気によりエアーリ
ングからの吐出空気が加熱され、押し出された樹脂の上
部側は特に冷却不足となる。また、エアーリングから押
出方向に進むに従いエアーリングからの吐出空気の流速
は次第に低下することから高速成形に必要な冷却効果は
望めないものであった。

また、押出ダイス上に設けられたエアーリングの他に、
所定の高さ位置にさらにもう１つのエアーリングを設け
たものが知られている（特開昭５２−１０１２６０号、
同５２−１２８９５５号等）。このようなものにあって
は、下段のエアーリングから吐出されて樹脂外周面にて
温度上昇させられた空気流がそのまま樹脂外周面に沿っ
て上方に流れるため、上段のエアーリングから吐出され
る空気が十分な冷却効果を果たせず、しかも上段のエア
ーリングをバブル膨張部に近づけるとバブルが不安定に
なるという欠点を有していた。

いずれにしても、従来のエアーリングでは、特に高密度
ポリエチレン等の成形、すなわち中芯を用い比較的高い
フロストラインの条件下の成形には不十分なものであっ
た。従って、高速成形ができないばかりか、ブロー比を
種々変化させて、各種属みのフィルム、特に厚ものフィ
ルムを製造することができなかった。

本発明の目的は、冷却効果に優れ、安定した高速押出成
形を可能にするエアーリングを提供することにある。

本発明に係るエアーリングは、熱可塑性樹脂冷却用空気
を樹脂押出方向へ向かって吐出させる吐出スリットと、
熱可塑性樹脂冷却用空気を反樹脂押出方向へかつ樹脂に
直接当たる方向へ向がって吐出させる吐出スリットとを
備えたことを特徴とするものである。

従って、まず、反樹脂押出方向へ向かって吐出される冷
却用空気により、押出ダイスより管状に押し出された溶
融管状樹脂を冷却することができる。この際、押出ダイ
ス上部の加熱された空気は反樹脂押出方向の冷却用空気
により管状樹脂の外周付近から排斥され、樹脂の外周を
囲繞して樹脂の流れに同伴されるようなことがない。さ
らに、樹脂押出方向へ向かって吐出される冷却空気によ
って、前記吐出スリットを通過した管状樹脂を冷却させ
るが、既に反樹脂押出方向の冷却用空気によってダイス
上の加熱された空気が管状樹脂の外周を囲繞することが
なく、しかも反樹脂押出方向の冷却用空気によって管状
樹脂が予冷されているので、その樹脂を急速かつ効率的
に冷却することができる。

よって、冷却効果に優れているから、安定した高速押出
成形が可能である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本発明のエアーリングを用いたインフレーショ
ンフィルム成形装置を示す。この図において、溶融樹脂
は、押出ダイス１がら環状に押し出されて管状樹脂２に
形成される。この管状樹脂２内には、押出ダイス１に固
定された円柱体状の中芯３が設けられている。中芯３は
、例えば特公昭５５−４６２９６号に示されているもの
等である。また、管状樹脂２は、内部に圧縮空気が封入
され、前記中芯３の押出方向側において所定ブローアツ
プ比で膨張され、バブル４に形成される。

同時に、このバブル４の所定の位置にはフロストライン
Ｆが形成される。押出ダイス１とフロストラインＦとの
中間位置には、エアーリング５が前記管状樹脂２を囲繞
するように、かつ高さ位置可変に配置されている。

エアーリング５には、第２図にも拡大して示されるよう
に、環状空気流路６を有する断面略方形状のエアーリン
グ本体としての環状中空体７が備えられている。環状中
空体７には空気供給管８が連結され、空気供給管８より
環状空気流路６内に熱可塑性樹脂冷却用空気が供給され
る。環状中空体７の内周縁９には、その全周に亘ってね
じ部１０が刻設されているとともに、内周縁９の中央部
には所定の幅の空気流出口１１が周方向に沿って穿設さ
れている。

ねじ部１０のうち、空気流出口１１より樹脂押出方向側
すなわち図中上方側のねじ部１０には環状の上部質１２
の外周縁に刻設されたねじが螺合されているとともに、
反樹脂押出方向側のねじ部１０には環状の下部質１３の
外周縁に刻設されたねじが螺合されている。これにより
、空気流出口１１から流出される空気は、環状中空体７
の内側中心部に向かって案内されるよう構成されている
。

上部質１２と下部質１３との間には、環状の隔板１４が
設けられている。隔板１４の内周側の端縁は、上部質１
２および下部質１３より若干環状中空体７の中心部に向
かって突出され、かつ上下方向に向かって所定長だけ突
出した突出縁１４Ａを有する。一方、隔板１４の外周縁
は、前記空気流出口１１の中央部に位置され、かつ周方
向に沿って所定の間隔で複数設けられた固定部１５によ
り環状中空体７に固定されている。これにより、空気流
出口１１から流出する空気は、隔板Ｉ４により分離され
るようになっている。

すなわち、隔板１４と上部質１２との間を通過する空気
は、上部質１２の内周側端縁と前記突出縁１４Ａとによ
り形成される第２の吐出スリットとしての上向きスリッ
ト１６より、樹脂押出方向へ向かって吐出される。一方
、隔板１４と下部質１３との間を通過する空気は、下部
質１３の内周端縁と突出縁１４Ａとにより形成される第
１の吐出スリットとしての下向きスリット１７より、反
樹脂押出方向へ向かって吐出される。

また、上向きスリット１６および下向きスリット１７の
幅つまり開度は、上部質１２および下部質Ｉ３の前記ね
じ部１０における螺合位置をそれぞれ調節することによ
り、それぞれ広狭いずれにも連続的に変化させることが
できる。従って、上向きスリット１６および下向きスリ
ット１７がら吐出される空気量は、それぞれ連続的、す
なわち無段階に調節されるよう構成されている。

次に本実施例の作用につき説明する。

押出ダイス１から押し出された管状樹脂２は、エアーリ
ング５の下向きスリット１７からの下向き、すなわち反
樹脂押出方向に向かって吐出される熱可塑性樹脂冷却用
空気に吹き当てられて冷却される。この際、押出ダイス
ｌの上部の加熱された空気は、下向きスリット１７から
下向きに吐出される空気により管状樹脂２の外周付近か
ら排斥される。従って、その加熱された空気が管状樹脂
２の外周を囲繞して管状樹脂２の流れに同伴されるよう
なことはない。

押出ダイスＩから押し出された直後の管状樹脂２は溶融
張力が小さいが、下向きスリット１７により効率よく冷
却されるため、樹脂押出方向に向かって次第に張力も十
分大きくなり、高速成形にあっても安定した状態が保た
れる。

エアーリング５の下向きスリット１７を通過した管状樹
脂２は、上向きスリット１６から吐出される熱可塑性樹
脂冷却用空気によりさらに冷却されつつ膨張され、バブ
ル４に形成される。同時に、このバブル４の所定の位置
にはフロストラインＦが形成される。

エアーリングの上方側においては、エアーリング５の下
方側において既に管状樹脂２により加熱された空気が管
状樹脂２やバブル４の外周を囲繞するようなことがない
ので、従って上向きスリット１６より吐出される冷却用
空気により管状樹脂２やバブル４が効率よ（冷却される
。

このように管状樹脂２は、エアーリング５の上下方向に
おいてそれぞれ効率よく冷却されるため、高速成形にあ
ってもフロストラインＦは所定の位置に保たれる。

なお、エアーリング５の配置位置は、押出ダイス１とフ
ロストラインＦとの中間位置において可変とされている
ので、押し出される樹脂の種類、成形条件等により適切
な位置に配置すればよいが、あまり押出ダイス１に近づ
くと下向きスリット１７による冷却が十分果たされず、
またあまりフロストラインＦに近づくと膨張領域におけ
るバブルの安定性を損なう虞れがあり、通常は、押出ダ
イス１からフロストラインＦまでの高さをＨとするまし
い。

また、エアーリング５から樹脂押出方向および反樹脂押
出方向のそれぞれに吐出される熱可塑性樹脂冷却用空気
量を調節するには、上部質１２および下部質１３をそれ
ぞれ環状中空体７に対して回動させて上向きスリット１
６および下向きスリット１７のスリット幅をそれぞれ調
節すればよい。

このような本実施例によれば、極めて効率よく樹脂を冷
却することができ、高速成形を行っても、冷却不足や冷
却状態の不均一を生ぜず、バブル４の息つきや蛇行が防
止されるので、高品質つまり厚みむら、幅むら、皺等の
生じないフィルムを安定して生産性よく製造することが
できるという効果がある。

また、高速成形にあっても、樹脂を十分冷却することが
できるため、フロストラインＦは所定の位置に保たれる
。従って、ニップロールによるブロッキング発生の虞れ
がない。

また、本実施例に用いられる樹脂は、熱可塑性樹脂一般
であるが、特に従来は高速成形や厚もの成形を行うこと
が困難であった溶融張力が低い低密度ポリエチレン、ポ
リプロピレン等やフロストラインの位置を高くする必要
のある高密度ポリエチレン等にあっても十分冷却するこ
とができるた、これらの樹脂についても高速成形を安定
して生産性よく行うことができる。

さらに、樹脂押出方向および反樹脂押出方向に向かって
吐出される熱可塑性樹脂冷却用空気の風量や吐出角度は
、上部質１２や下部質１３のねじ部１０における螺合位
置を調節することによりそれぞれ独立して容易に無段階
に調節することができる。従って、樹脂の種類、成形条
件、成形目的等に応じてエアーリング５の高さ位置を設
定するとともに、樹脂押出方向からの風景と反樹脂押出
方向からの風量との比を変化させれば、樹脂の種類等に
関係なく、高速押出成形を常に安定して行うことができ
る。しかも、風量の比を変位させるには上部質１２や下
部質１３の調整によりスリット幅つまり開度を調整する
だけで済むので、構成的にも簡易でかつ安価である。

なお、上述の実施例にあってはエアーリング５の上部質
１２および下部質１３は共にねじ部１０を介して環状中
空体７への取付位置が変位可能なものとしたが、一方の
みが変位可能なものであってもよいし、第３図に示され
る前記以外の実施例のように、共に変位不能に固定され
ているものでもよい。この場合、隔板１４に周方向に沿
って所定の間隔で調節ねじ２０の先端を回転自在かつ軸
方向移動不能に取り付けるとともに、調節ねじ２０を上
部質１２に螺合させれば、調節ねじ２０を回転させるこ
とにより上向きスリット１６および下向きスリット１７
を同時に調節することができ、従って樹脂押出方向およ
び反樹脂押出方向に向かって吐出される空気量や吐出角
度を同時に調節することができる。

また、樹脂押出方向および反樹脂押出方向に向かって吐
出される熱可塑性樹脂冷却用空気の風量の調節は、上向
きスリット１６や下向きスリット１７のスリット幅を調
節する手段に限らず、弁機構を設けてこれにより調節す
るものであってもよい。

また、上向きスリット１６と下向きスリット１７とは共
に同一の環状中空体７に設けられ、換言すれば、１つの
エアーリング本体に上向きスリット１６と下向きスリッ
ト１７との双方が共に設けられている場合に限らず、例
えば、互いに隣接しであるいは近接して配された別異の
エアーリング本体の一方には上向きスリット１６が、他
方には下向きスリット１７がそれぞれ設けられるもの等
でもよい。

さらに、上述の実施例では環状樹脂２内には中芯３が設
けられているものとしたが、中芯３は必ずしも必要では
ない。ただし、中芯３が設けられていれば極薄フィルム
の高速インフレーシゴン成形や厚ものフィルムの成形に
あっても極めて成形の安定性が高くなるという効果があ
る。

また、上述の実施例ではエアーリング５が上吹きインフ
レーションフィルム成形に適用された場合について述べ
たが、下吹きインフレーションフィルム成形等にも勿論
適用できる。さらに、本発明によるエアーリングが適用
されるのはインフレーションフィルム成形に限らず、肉
厚のパイプやシート等広く管状樹脂押出成形分野全般で
ある。

ただし、特にインフレーションフィルム成形にあっては
、高速成形や厚もの成形における安定性の向上の効果が
著しものである。

上述のように本発明によれば、冷却効果に優れ安定した
高速押出成形も可能なエアーリングを提供することがで
きる。

本発明を、以下の実施例によりさらに詳細に説明する。

ＩＬ豊上二↓ 高密度ポリエチレン（密度０．９５５ｇ／　ｃＴＩｌ、
メルトインデックス０．０５ｇ／１０ｍ１ｎ　）を用い
て、押出機径５５胴、押出ダイス径８０薗、９５胴φ５
００闘■］の中芯により、温度２００°Ｃの条件で折幅
５５０薗厚み２５μｍのインフレーションフィルムを成
形し、この際、本発明によるエアーリング（内径１３０
ｍｍ）の高さを変えて安定成形可能な樹脂押出量を調べ
た。その結果を第１表に示した。

を較ｌ上前記実施例１〜３と同一条件下で、前記実施例１〜３と
同様に樹脂押出量を調べた。ただし、エアーリングは押
出方向にのみ空気を吐出する従来のもの（内径１３０ｍ
ｍ）を押出ダイス上に設けた。

その結果を第１表に示した。

第１表遺」Ｅ桝〕〜６高密度ポリエチレン（密度０．９５５ｇ／ｃＪ、メルト
インデックス０．０５ｇ／１０ｍ１ｎ　）を用いて、押
出機径５５ｍｍ、押出ダイス８ｏ径１１１ｍ、９５＋ｎ
＋ｎφ５００ｍｍＨの中芯より、温度２００　’Ｃ１樹
脂押出４０ｋｇ／ｈの条件で、折幅４００　ｍｍの厚み
の異なるインフレーションフィルムを成形し、この際、
本発明によるエアーリング（内径１３０ｍｍ）の高さを
変えて各種属みについての成形安定性を調べた。その結
果を第２表に示した。

、比ｌし匹」− 前記実施例４〜６と同一条件下で、前記各実施例４〜６
と同様に成形安定性を調べた。ただし、エアーリングは
押出方向にのみ空気を吐出する従来のもの（内径１３０
ｍｍ）を押出ダイス上に設けた。その結果を第２表に示
した。

第２表このように、本発明によるエアーリングによれば、冷却
効果に優れ、安定した高速押出成形を可能にできること
がわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエアーリングを適用したインフレーシ
ョンフィルム装置の主要部を示す正面図、第２図はその
装置に用いられたエアーリングを示す一部拡大断面図、
第３図はエアーリングの他の実施例を示す一部拡大断面
図である。１・・・押出ダイス、２・・・管状樹脂、３・・・中芯
、４・・・バブル、５・・・エアーリング、７・・・エ
アーリング本体としての環状中空体、１０・・・ねじ部
、１２・・・上部翼、１３・・・下部翼、１４・・・隔
板、１６・・・吐出スリットとしての」二向きスリット
、１７・・・吐出スリットとしての下向きスリット、２
０・・・調節ねし、Ｆ・・・フロストライン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性樹脂冷却用空気を樹脂押出方向へ向かっ
て吐出させる吐出スリットと、熱可塑性樹脂冷却用空気
を反樹脂押出方向へかつ樹脂に直接当たる方向へ向かっ
て吐出させる吐出スリットとを備えたことを特徴とする
エアーリング。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記両吐出スリ
ットの少なくとも一方は開度調整可能に構成されている
ことを特徴とするエアーリング。