(57)【要約】【課題】  ダイから押し出される溶融状態のフィルムをエアナイフからの空気流の吹き付けによってチルロールに密着させながら冷却、成形する際に、フィルムとチルロールとの間に侵入する空気を外部に排除すると共にフィルムを全面的に均一に冷却しながらチルロールに密着させる。【解決手段】  フィルムＡに空気流を吹き付けるエアナイフ３の空気吹出口４の中央部の上下開口幅を広く、両側端に向かって漸次幅狭くしてフィルムＡに吹き付ける風圧をフィルムＡの中央部から両側耳部に向かって徐々に弱くしながらその風圧によりフィルムＡとチルロール２間に存在する空気を両側端から外部に排除してチルロール２に対するフィルムＡの密着性を向上させ、且つ、空気吹出口４の中央部よりも両側端部から噴出する空気の温度を高くしてフィルムＡを均一に冷却するように構成している。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイから押し出された溶融状態のフィルムをチルロールの回転によってこのチルロール上に取込み、エアナイフの空気吹出口からの空気流によって上記フィルムをチルロールに密着させながら冷却、成形するフィルムの成形方法において、エアナイフの空気吹出口からフィルムに吹き付ける空気流の単位面積当たりの風量を、フィルムの幅方向の中央部が最大で、その中央部から両側耳部に向かって漸次、少なくなるように吹き付けることを特徴とするフィルムの成形方法。
【請求項２】
エアナイフの空気吹出口からフィルムに吹き付ける空気流の温度を、フィルムの両側耳部の温度よりも中央部の温度を低温にして吹き付けることを特徴とする請求項１に記載のフィルムの成形方法。
【請求項３】
ダイから押し出された溶融状態のフィルムをエアナイフの空気吹出口からの空気流の風圧によってチルロールに密着させて冷却、成形するフィルムの成形装置において、上記エアナイフの空気吹出口は、フィルムの幅方向に対応する長さ方向の中央部からフィルムの両側耳部に対応する両側端部に向かってその開口幅を徐々に小さくなるように形成していることを特徴とするフィルムの成形装置。
【請求項４】
エアナイフはその本体内にヒータを配設していると共に先端部に空気吹出口を、基端部に空気供給口を設けてあり、さらに、空気供給口と上記ヒータとの間に金網を張設してなる空気整流室を設けていることを特徴とする請求項３に記載のフィルムの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイから押し出された溶融状態のフイルムをエアナイフからの温風の吹き付けによってチルロールに密着させながら冷却することにより一定厚みのフィルムに成形する成形方法とこの方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、押出機によって溶融された熱可塑性樹脂をシート又はフィルム（以下、フィルムとする）に成形するには、例えば、特許文献１に記載されているように、押出機の先端に装着されているダイから溶融樹脂をフィルムに成形しながらチルロール上に取り込ませ、エアナイフからチルロールに向かって吹き付ける空気流により上記溶融状態のフィルムをチルロール上に密着させながら冷却、固化することが行われている。この際、チルロールとフィルムとの密着性を上記エアナイフから吹き付ける空気圧によって高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９６３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ダイから押し出された溶融状態のフィルムをエアナイフからの空気流によってチルロールの周面に密着させる際に、チルロールとフィルムとの間に空気が侵入し、チルロールに対してフィルムが部分的に浮き上がった密着不良部分が生じて均一な冷却が行われなくなり、品質のよい製品を製造することができなく虞れがあった。
【０００５】
その上、チルロールを高速回転させて製造効率を向上させるには、エアナイフからの空気流の風圧を大きくしてフィルムをチルロールに強固に押し付けながらフィルムの成形を効果的に行う必要があるが、エアナイフから吹き出す風圧を増大させると、上記のようなチルロールとフィルムとの間に空気が侵入し易くなり、そのため、製造効率を向上させることが困難となる。
【０００６】
さらに、ダイから溶融状態のフィルムが押し出された際に、フィルムの両側端の耳部が幅方向に収縮して中央部よりも肉厚となるため、このフィルムがチルロールの周面に接すると、両側端の耳部がチルロールに密着しても耳部間のフィルムの一部がチルロールの周面から浮き上がった状態となってチルロールとの密着性が損なわれ、上記エアナイフからフィルムに向かってフィルムの幅方向に均等な風圧を吹き付けても、チルロールとフィルムとの対向面間に存在する空気を効果的に排除することが困難となって上記同様に一部の空気が残存し、上記同様に均一な成形が行われなくなるといった問題点がある。
【０００７】
また、ダイから押し出される溶融状態のフィルムは、概して、その幅方向の中央部が両側端の耳部よりも高温となっているため、冷却ムラ等の成形不良が生じるといった問題点がある。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ダイから押し出された溶融状態のフィルムをエアナイフからの吹出し空気流による風圧によってチルロールに全面的に均一に密着させるようにして効果的な冷却による成形を可能にして製造効率の向上を図ると共にフィルムの冷却ムラ等をなくして高品質のフィルムの製造することができるフィルムの成形方法とこの方法を実施するための装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のフィルムの成形方法は、請求項１に記載したように、ダイから押し出された溶融状態のフィルムをチルロールの回転によってこのチルロール上に取込み、エアナイフの空気吹出口からの空気流によって上記フィルムをチルロールに密着させながら冷却、成形するフィルムの成形方法において、エアナイフの空気吹出口からフィルムに吹き付ける空気流の単位面積当たりの風量を、フィルムの幅方向の中央部が最大で、その中央部から両側耳部に向かって漸次、少なくなるように吹き付けることを特徴とする。
【００１０】
上記フィルムの成形方法において、請求項２に係る発明は、エアナイフの空気吹出口からフィルムに吹き付ける空気流の温度を、フィルムの両側耳部の温度よりも中央部の温度を低温にして吹き付けることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、上記フィルムの成形方法を実施するための装置に関するもので、ダイから押し出された溶融状態のフィルムをエアナイフの空気吹出口からの空気流の風圧によってチルロールに密着させて冷却、成形するフィルムの成形装置において、上記エアナイフの空気吹出口は、フィルムの幅方向に対応する長さ方向の中央部からフィルムの両側耳部に対応する両側端部に向かってその開口幅を徐々に小さくなるように形成していることを特徴とする。
【００１２】
このように構成したフィルムの成形装置において、請求項４に係る発明は、エアナイフの本体内にヒータを配設していると共に該本体の先端部に空気吹出口を、基端部に空気供給口を設けてあり、さらに、空気供給口と上記ヒータとの間に金網を張設してなる空気整流室を設けていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、チルロールの周面上にフィルムを密着させるエアナイフの空気吹出口からの空気流の単位面積当たりの風量を、フィルムの幅方向の中央部が最大で、その中央部から両側耳部に向かって漸次、少なくなるようにして吹き付けるので、フィルムの幅方向の中央部に流突する空気流の風圧が最も大きくなり、フィルムの両側端部に向かうに従って風圧が漸次小さくなって、フィルムとチルロールとの間に存在する空気が大きな風圧を受ける幅方向の中央部側からフィルムの両側端に向かってフィルムの幅方向に押し進められてフィルムの両側端から上記空気を外部に向かって円滑に排除することができる。
【００１４】
従って、ダイから押し出されたフィルムの両側耳部が中央部よりも肉厚に形成されていてフィルムの中央部側がチルロールに全面的に密着し難くてフィルムとチルロールとの間に部分的に空気が存在していても、エアナイフの空気吹出口から吹き出す空気流の風圧によってフィルムとチルロール間に存在する該空気をフィルムの両側端から排出させながら且つフィルムを幅方向に緊張させながらチルロールの外周面にフィルムを全面的に密着させて厚みムラを生じさせることなくチルロールにより均一に冷却、成形することができると共にエアナイフの空気吹出口からの風圧を増大させて成形速度を向上させながら高品質のフィルムを能率よく製造することができる。
【００１５】
さらに、請求項２に係る発明によれば、エアナイフの空気吹出口からフィルムに吹き付ける空気流の温度を、フィルムの両側耳部の温度よりも中央部の温度を低温にして吹き付けるので、幅方向の中央部が両側耳部よりも高温状態でダイから押し出される溶融状態のフィルムを、上記中央部が低温で両側部が高温となったエアナイフの空気吹出口から噴出する空気流により、フィルムにおける幅方向の温度分布を均一にすることができ、成形に最適なフィルム温度に調整しながら優れた品質のフィルムを製造することができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明によれば、エアナイフの空気吹出口の形状を、フィルムの幅方向に対応する長さ方向の中央部からフィルムの両側耳部に対応する両側端部に向かってその開口幅を徐々に小さくなるように形成しているので、空気吹出口の中央部からの空気の流量を最大に、この中央部から両側端部に向かって徐々に流量を少なくすることができ、従って、空気吹出口の中央部からフィルムの幅方向の中央部に吹き付ける風圧が最も大きく、両側端に向かうに従って風圧が徐々に小さくなって、上記のように、フィルムとチルロールとの間に存在する空気をフィルムの幅方向の中央部から両側端に向かって排除しながら且つフィルムを幅方向に緊張させながらフィルムをチルロールの外周面に全面的に密着させてチルロールにより均一に冷却、成形することができると共にエアナイフの空気吹出口からの風圧を増大させて成形速度を向上させながら高品質のフィルムを能率よく製造することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、エアナイフの本体内にヒータを配設していると共に該本体の先端部に空気吹出口を、基端部に空気供給口を設けてあり、さらに、空気供給口と上記ヒータとの間に金網を張設してなる空気整流室を設けているので、エアナイフの空気供給口からエアナイフの本体内に供給された空気を、空気整流室内で拡散させて金網により整流しながら、空気吹出口から常に一定状態の空気流として噴出させることができる。
【００１８】
この際、エアナイフの本体内に配設しているヒータによって空気が所定温度の温風となるように加熱されると共に、空気吹出口は上記のように、フィルムの幅方向に対応する長さ方向の中央部からフィルムの両側耳部に対応する両側端部に向かってその開口幅を徐々に小さくなるように形成されているので、空気吹出口の中央部内を流通する空気の流れが速く、両側端部内を流通する空気の流れが遅くなって、上記ヒータにより加熱される時間が空気吹出口の中央部よりも両側端部を流通する空気が長くなり、従って、エアナイフの空気吹出口からフィルムに吹き付ける空気流の温度を、フィルムの両側耳部の温度よりも中央部の温度を低温にすることができ、幅方向の中央部が両側耳部よりも高温状態でダイから押し出される溶融状態のフィルムを、上記中央部が低温で両側部が高温となったエアナイフの空気吹出口から噴出する空気流により、フィルムにおける幅方向の温度分布を均一にすることができて成形に最適なフィルム温度に調整しながら優れた品質のフィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】フィルム成形装置の簡略側面図。
【図２】エアナイフの斜視図。
【図３】エアナイフの空気吹出口の形状を示す正面図。
【図４】エアナイフの内部構造を示す横断面図。
【図５】ダイから押し出された溶融状態のフィルムの断面図。
【図６】チルロールにフィルムを密着させている状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１において、フィルムの成形装置は、押出機（図示せず）の先端に設けられたダイ１と、ダイ１の下方に近接して配設されたチルロール２と、ダイ１のスリット状の押出口1aから押し出された溶融状態のフィルムＡを回転中の上記チルロール２の外周面にその空気吹出口４から吹き出す空気流の風圧によって押し付けて密着させるエアナイフ３とを備えている。
【００２１】
上記ダイ１は、チルロール２の外周面に向かって下向きに開口した上記押出口1aを有していて、押出機から供給される溶融状態の熱可塑性樹脂をその押出口1aから一定幅と厚みを有するフィルムＡに成形しながらエアナイフ３と対向しているチルロール２の外周面に向かって押し出すように構成してあり、チルロール２は、ダイ１の押出口1aからの押出速度よりもその回転周速度を大きくして溶融状態のフィルムＡを延伸しながらその外周面に密着させ、フィルムＡを冷却、固化して引取機（図示せず）側に引き取らせるように構成している。なお、チルロール２は一本に限らず、二本以上並設しておいてもよい。
【００２２】
上記エアナイフ３は図２、図３に示すように、その本体30を上下壁板部31、32とこの上下壁板部31、32の両側端間に一体に連結している両側壁板部33、33と、これらの上下壁板部31、32と両側壁板部33、33とによって形成された断面横長長方形状の中空内部におけるフィルムＡと対向する先端側とは反対側の基端側開口端を密閉している後壁板部34とによって中空箱形状に形成してあり、さらに、上記上下壁板部31、32の前半部をフィルムＡと対向する前端に向かうに従って徐々にその上下幅が狭くなる方向に傾斜させてその先端に、本体30の幅方向に長いスリット状の上記空気吹出口４を形成してあり、この空気吹出口４から吹き出す空気流をチルロール２の外周面に密着するフィルムＡに向けている。
【００２３】
この空気吹出口４はその両側端部間、即ち、上記本体30における両側壁板部33、33の前端間の長さをフィルムＡの幅方向に平行に向けていると共に、本体30における上下壁板部31、32の少なくとも前端部を互いにその対向面が離間する方向に中央部から両側端に向かって緩やかな円弧状に湾曲させて、フィルムＡの幅方向の中央部A1に対応する該空気吹出口４の長さ方向の中央部4aの開口幅を最も大きい開口幅とし、この中央部4aからフィルムＡの両側耳部A2、A2に対応する長さ方向の両側端部に向かうに従ってその開口幅を徐々に狭くし、両側端部4b、4bの開口幅を最小開口幅に形成している。
【００２４】
さらに、図４に示すように、エアナイフ３の本体30における中空内部の後端部内に網目の細かい金網５を張設してこの金網５と後壁板部34との間の後端側の中央内部を空気整流室3aに形成し、金網５と空気吹出口４との間の中空内部にヒータ６を配設してこの中空内部を温風発生室3bに形成している。また、後壁板部34の中央部に空気供給口７を連結、連通させている。
【００２５】
次に、このように形成したエアナイフ３を備えている本発明実施例のフィルム成形装置の作用を述べると、ダイ１の押出口1aから押し出された溶融状態の熱可塑性樹脂からなるフィルムＡは、チルロール２の回転周速度とダイ１からの押出し速度との速度差に応じてチルロール２に向かって延伸されながらチルロール２上に引き寄せられ、チルロール２の外周面にこのチルロール２の回転に従って巻き付けられるように引き取られてエアナイフ３の空気吹出口４から噴出する空気流の風圧によってフィルムＡはチルロール２の周面に密着させられる。
【００２６】
この際、エアナイフ３の空気吹出口４を上述したように、フィルムＡの幅方向の中央部A1に対応する該空気吹出口４の長さ方向の中央部4aの開口幅を最大とし、この中央部4aからフィルムＡの両側耳部A2、A2に対応する長さ方向の両側端部4b、4bに向かうに従ってその開口幅を徐々に狭くしているので、空気吹出口４からの空気流の単位面積当たりの風量が、中央部4aが最大で、その中央部4aから両側端部4b、4bに向かって漸次、少なくなり、従って、図６の矢印の長短で示すように、フィルムの幅方向の中央部に流突する空気流の風圧が最も大きく、フィルムの両側端部に向かうに従って風圧が漸次小さくなって、フィルムＡがその幅方向の中央部A1がチルロール２に強く密着し、両側耳部A2、A2に向かうに従って徐々に密着力が弱くなる。
【００２７】
そのため、チルロール２とフィルムＡとの間に空気が侵入しても、フィルムＡに作用する上記風圧によってその空気がフィルムＡの両側耳部A2、A2に向かって押し進められて該両側耳部A2、A2の両側端から外部に押し出され、フィルムＡを幅方向に緊張させながら全面的にチルロール２の周面に密着させることができる。
【００２８】
さらに、ダイ１から溶融状態のフィルムが押し出された際に、フィルムＡの両側端部が幅方向に収縮して図５に示すように、中央部よりも肉厚の耳部A2、A2に形成されると、このフィルムＡをチルロール２の周面に密着させた時に、両側耳部A2、A2間のフィルムＡとチルロール２の周面との間に空気が存在する空間部が部分的に発生し、この空間部によってフィルムＡの一部がチルロール２から浮き上がった状態となってチルロール２との密着性が損なわれるが、この空間部に存在する空気も上述したように、中央部4aから両側端部4b、4bに向かうに従って風力が弱くなる空気吹出口４からの空気流により、フィルムＡの両側耳部A2、A2に向かって押し進められて該両側耳部A2、A2の両側端から外部に排出することができる。
【００２９】
また、エアナイフ３の本体30における中空内部の後端部内に網目の細かい金網５を張設してこの金網５と後壁板部34との間の後端側の中央内部を空気整流室3aに形成し、金網５と空気吹出口４との間の中空内部にヒータ６を配設してこの中空内部を温風発生室3bに形成しているので、本体30の後壁板部34に連結している空気供給口７を通じて空気整流室３ａ内に供給された空気は、金網５によって整流されながら温風発生室3b内に流入し、この温風発生室3b内でヒータ６により加熱されて温風となって空気吹出口４からフィルムＡに向かって噴出する。
【００３０】
この時、温風発生室3bの少なくとも前端部は、空気吹出口４と同じく、その中央部の上下幅が広くして両側端に向かうに従って漸次狭くしているので、空気吹出口４の中央部4aから噴出する空気の流速が最も大きく、両側端部4b、4bに向かうに従って流速が遅くなって、温風発生室3bの中央部内から空気吹出口４の中央部4aに向かって流れる空気のヒータ６との接触時間が短くなる一方、温風発生室3bの両側端部から空気吹出口４の両側端部4b、4bに向かって流れる空気のヒータ６との接触時間が長くなる。
【００３１】
そのため、エアナイフ３の空気吹出口４の中央部4aからフィルムＡの中央部A1に向かって吹き付ける温風の温度を低温に、空気吹出口４の両側端部4b、4bからフィルムＡの両側耳部A2、A2に向かって吹き付ける温風の温度を中央部4aよりも高温にすることができ、幅方向の中央部A1が両側耳部A2、A2よりも高温状態でダイ１から押し出される溶融状態のフィルムＡを、上記中央部4aが低温で両側端部4b、4bが高温となったエアナイフ３の空気吹出口４から噴出する空気流により、フィルムＡをその幅方向の温度分布を均一にしながらチルロール２に密着させることができる。
【００３２】
このように、エアナイフ３から噴出する空気流の風圧によってフィルムＡを回転中のチルロール２の外周面に全面的に均一に強固に密着させながら冷却、固化し、所定厚さのフィルムＡを高速成形して引取機（図示せず）側に引き取らせる。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  フィルム
１  ダイ
２  チルロール
３  エアナイフ
４  空気吹出口
５  金網
６  ヒータ
30  エアナイフ本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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