JPS6234746Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱可塑性樹脂からインフレーシヨンフ
イルムを成形するインフレーシヨンフイルム成形
用ダイに係り、特にマンドレル外周に螺旋状の溝
が刻設された、いわゆるスパイラルダイに関す
る。

近年、インフレーシヨンフイルム成形において
スパイラルダイが広く用いられているが、従来の
スパイラルダイは、第１図に示されるようなもの
であつた。すなわち、第１図において、ダイ本体
１の中空部２には、略円柱状のマンドレル３が設
置され、マンドレル３の外周部には、例えば３条
の螺旋溝４が刻設されており、これら螺旋溝４は
マニホールド部５より上流側のマンドレル３の外
周面の所定の位置においてマンドレル３の外周面
と一体化されるようにして消失終了している。

このようなスパイラルダイ内部にあつては、連
通口６よりダイ内部に供給された溶融樹脂が螺旋
溝４に沿つて流れるチヤンネルフローと、溶融樹
脂がダイ本体１の内周面とマンドレル３の外周面
との間隙よりなる環状流路を流れるランドフロー
とが存在し、ダイ内部に供給された溶融樹脂はチ
ヤンネルフローとランドフローとを幾度も繰り返
しながらダイリツプ７より押出されていくもので
あり、これによりスパイダーマークやウエルドラ
インが生ぜず、偏肉精度が良く、局部的な強度の
低下のない均一な強度を有するインフレーシヨン
フイルムを成形しようとするものである。

しかしながら、従来のスパイラルダイにあつて
はスパイラルマークと呼ばれるフローマークが発
生し、特に長時間成形を続けるとダイ内部での樹
脂の滞留焼けに要因するフイツシユアイやダラ等
の不良成形現象が発生し、成形上問題となつてい
た。また、原料樹脂を変更したり、色替えを行つ
たりしたときにはスパイラルマークが長時間消え
ず、不良成形品をもたらすため原料損失や成形効
率の低下等を招くという欠点を有していた。さら
に、高分子量の高密度ポリエチレンや低圧法によ
る低密度ポリエチレン等の高粘弾性原料が用いら
れる場合は、無駄なチヤンネルフローが存在する
ためダイ抵抗が大きくなり、溶融樹脂の温度が剪
断抵抗等により上昇し、そのため成形フイルムの
物性の低下を招くとともに押出量が著しく低下さ
れ、生産性が極めて低くなるという欠点を有して
いた。

そこで本考案者はダイ内部における樹脂流れの
挙動について鋭意研究した結果、従来のスパイラ
ルダイ内部における樹脂の滞留がマンドレル外周
の螺旋溝４において生じていることを見い出し
た。すなわち、第２図に示されるように、連通口
６より螺旋溝４内に供給された溶融樹脂の流れ
は、図中Ａで示される領域にあつてはチヤンネル
フローのみが存在し、Ｂで示される領域にあつて
はチヤンネルフローはランドフローと一部重合す
るがチヤンネルフローの流速は大きい。なお、螺
旋溝４はマニホールド部５に向つて漸次底浅とな
るよう形成されており、前記Ｂで示される領域の
マニホールド部５側の端部では、チヤンネルフロ
ーの流量は螺旋溝４の開始部での流量の１％〜50
％となつている。また、図中Ｄで示される領域に
あつてはチヤンネルフローの流速はほとんどなく
なるが、螺旋溝４が極めて浅くなつておりランド
フローとの混流は充分行なわれるものの、前記Ｂ
で示される領域とＤで示される領域との間に位置
する図中Ｃで示される領域においてはチヤンネル
フローの流速は極めて小さく、且、チヤンネルフ
ローとランドフローとの混流が不充分で螺旋溝４
内では樹脂の滞留が生じていることが判明した。
本考案者はこのような知見に基づき、前記Ｃおよ
びＤで示される領域をマンドレル外周から除くこ
とにより従来のスパイラルダイの有する種々の欠
点が解消された本考案を成すに至つた。

本考案の目的は、樹脂の滞留焼けがなく、且、
原料樹脂の変更時や色替え時のスパイラルマーク
の発生が防止されているとともに、ダイ抵抗が低
減され高吐出が可能なインフレーシヨンフイルム
成形用ダイを提供するにある。

本考案は、マンドレル外周に螺旋溝が刻設され
たインフレーシヨンフイルム成形用ダイ、いわゆ
るスパイラルダイにおいて、前記マンドレルの溶
融樹脂押出側にマニホールド部を形成するととも
に、前記螺旋溝を、溶融樹脂が螺旋溝に沿つて流
れるチヤンネルフローの流量が螺旋溝開始部での
流量の５％〜50％となる部分でマニホールド部へ
と連通させることにより、螺旋溝内のチヤンネル
フローの一部をマニホールド部内まで流入させ、
従来の螺旋溝の終了部にみられたチヤンネルフロ
ーの流速低下を回避し、これにより螺旋溝内の溶
融樹脂の滞留を防止して前記目的を達成しようと
するものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図には本考案によるインフレーシヨンフイ
ルム成形用ダイの一実施例が示され、この図にお
いて、略円筒状に形成されたダイ本体１１の中空
部１２内には、略円柱状に形成されたマンドレル
１３が設置され、このマンドレル１３の下端に一
体的に形成されたフランジ部１４とダイ本体１１
とは取付ねじ１５により固定されている。

フランジ部１４の側面には空気導入口１６が穿
設され、この空気導入口１６はマンドレル１３の
中心部に垂直に穿設され且つマンドレル１３の上
端部で開口する空気流通路１７に連通されてい
る。

また、マンドレル１３の上端面には略円板状の
上部マンドレル１８が、取付ねじ１９を介して固
定されており、上部マンドレル１８の中心部には
空気噴出口２１が穿設され、この空気噴出口２１
はマンドレル１３の空気流通路１７に連通されて
いる。

上部マンドレル１８の周囲には、偏肉調整リン
グ２２が設けられ、この偏肉調整リング２２は、
取付ねじ２３を介して、ダイ本体１１の上端部に
取り付けられている。また、上部マンドレル１８
の外周面と偏肉調整リング２２の内周面との間隙
によりダイオリフイス２４が形成されているが、
このダイオリフイス２４の形状は、偏肉調整リン
グ２２の周面にねじ込まれるとともに先端がダイ
本体１１の上部当接された調整ねじ２５により調
整される。

偏肉調整リング２２およびダイ本体１１のそれ
ぞれの内周面と、上部マンドレル１８およびマン
ドレル１３のそれぞれの外周面との間隙により環
状樹脂流路２６が形成されている。この環状樹脂
流路２６は、下端側より上端側に至るにしたがつ
て順次幅広に形成されており、上端部におけるダ
イオリフイス２４の下方すなわちマンドレル１３
の溶融樹脂押出側において最も幅広なマニホール
ド部２７が一段小径に形成されている。また、ダ
イ本体１１の内周面とマンドレル１３の外周面と
は下部の所定範囲において密着されており、した
がつて環状樹脂流路２６はマンドレル１３の外周
の所定の高さ以上の範囲において形成されてい
る。

また、前記フランジ部１４の下端面の中央には
樹脂供給口３１が垂直上方に向つてマンドレル１
３の下部位置まで穿設され、この樹脂供給口３１
は、マンドレル１３の下部位置において水平方向
に沿つて互いに120度の間隔を有するよう放射状
に設けられた３つの樹脂流通分岐路３２に連通さ
れている。これら３つの樹脂流通分岐路３２は、
マンドレル１３の外周の下部位置、すなわち溶融
樹脂供給側における３つの連通口３３でそれぞれ
開口されている。

マンドレル１３の外周には、その溶融樹脂供給
側から溶融樹脂押出側に向つて螺旋溝３４が３条
刻設されており、これら螺旋溝３４は螺旋溝開始
部である下端部には連通口３３により樹脂流通分
岐路３２にそれぞれ連通されている。また、これ
ら螺旋溝３４はマンドレル１３の外周面に沿つて
下端側から上端側へと螺旋状に上昇していくよう
形成され、螺旋溝３４に沿つて流れるチヤンネル
フローが前記螺旋開始部での流量の５％〜50％内
の所定の値となる部分で螺旋溝３４はマニホール
ド部２７へと連通している。

なお、偏肉調整リング２２、ダイ本体１１、お
よびフランジ部１４の外周にはこれらを囲繞する
ヒータ３５が設けられ、ダイ内部の溶融樹脂が所
定の温度に維持されるようになつている。

次に本実施例の作用につき第４図をも参照して
説明する。

樹脂供給口３１より供給された溶融樹脂は樹脂
流通分岐路３２を経て連通口３３より螺旋溝３４
の開始部へと供給される。螺旋溝３４の開始部に
供給された溶融樹脂は、螺旋溝３４に沿つて流れ
るチヤンネルフローとして螺旋状に上昇を始める
が、その上昇にしたがつて環状流路２６を上昇す
る流れであるランドフローが発生する。溶融樹脂
は、チヤンネルフローとランドフローとを幾度も
交互に繰り返してマニホールド部２７を一旦満し
た後、ダイオリフイス２４より環状に押出され
る。

この際、溶融樹脂の流れは、第４図に示される
ように、図中Ａで示される領域にあつてはチヤン
ネルフローのみが存在し、Ｂで示される領域にあ
つてはチヤンネルフローとランドフローと一部重
合するがチヤンネルフローの流速は大きく、また
チヤンネルフローの流量が前記螺旋溝３４の開始
部における流量の５％〜50％内の所定の値となる
部分でチヤンネルフローは消失し、そのままマニ
ホールド部２７へと流入する。チヤンネルフロー
がマニホールド部２７へと流入する際には、チヤ
ンネルフローは大きな流速を維持してそのままマ
ニホールド部２７へと流入していくため、溶融樹
脂が螺旋溝３４内に滞留することは全くない。

マニホールド部２７においては、大きな流速の
チヤンネルフローが続々と流入してくるため溶融
樹脂の混合が極めて活発になされ溶融樹脂の均一
化が促進される。

このような本実施例によれば次のような効果が
ある。

螺旋溝３４内において溶融樹脂が滞留すること
が全くないため、原料樹脂の変更時や色替え時に
あつてもスパイラルマーク等が発生したりせず、
原料損失や成形効率の低下を招くということがな
い。

また、長時間成形に用いても滞留焼けが起こら
ず、したがつて熱劣化によるゲル、フイツシユア
イ、ダラ等の不良成形現象の発生が抑えられると
いう効果がある。

また、溶融樹脂の滞留時間分布が小さくなり、
ダイ内の溶融樹脂の温度分布や流れ分布がより均
一的になり、均一で局部的に強度が低下する等の
ない優れたフイルム（シート）を成形することが
できる。

さらに、マンドレル１３やダイ本体１１等の寸
法が従来に比し短寸のものとなるため、装置全体
の小型化がなされ、しかも、高粘弾性原料が用い
られる場合にあつてもダイ抵抗を小さく抑えるこ
とができるため、高吐出量が得られるとともに、
剪断抵抗等による樹脂の発熱現象もなくなり成形
時の安定性や生産性が向上するという効果があ
る。

なお、上述の実施例にあつては、螺旋溝３４は
マンドレル１３の外周に３条刻設されたものとし
て説明したが、３条に限らず２条以下や４条以上
刻設されたものでもよい。

また、ダイ本体１１の内周面側には螺旋溝は特
に設けられていないものとしたが、前記内周面側
にも、マンドレル１３の螺旋溝３４と同方向ある
いは反対方向の螺旋溝およびマニホールド部が前
述と同様の関係で刻設されているものであつても
よい。

上述のように、本考案によれば、樹脂の滞留焼
けがなく、且、原料樹脂の変更時や色替え時のス
パイラルマークの発生が防止されているととも
に、ダイ抵抗が低減され高吐出が可能なインフレ
ーシヨンフイルム成形用ダイを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインフレーシヨンフイルム成形
用ダイの全体構成を示す断面図、第２図は前記従
来例の螺旋溝の展開図、第３図は本考案によるイ
ンフレーシヨンフイルム成形ダイの一実施例の全
体構成を示す断面図、第４図は前記実施例におけ
る螺旋溝の展開図である。 １１……ダイ本体、１３……マンドレル、２７
……マニホールド部、３３……螺旋溝開始部の連
通口、３４……螺旋溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マンドレル外周に溶融樹脂供給側から溶融樹脂
   押出側に向かつて螺旋溝が刻設されたインフレー
   シヨンフイルム成形用ダイにおいて、前記マンド
   レルの前記溶融樹脂押出側に一段小径のマニホー
   ルド部を形成するとともに、前記螺旋溝は溶融樹
   脂の螺旋溝に沿つて流れるチヤンネルフローの流
   量が螺旋溝開始部での流量の５％〜50％となる部
   分で前記マニホールド部へと連通したことを特徴
   とするインフレーシヨンフイルム成形用ダイ。