(57)【要約】【課題】インフレーション法による合成樹脂フィルムの製造において、より良く樹脂バブルの安定化を図り、より高速で樹脂バブルを引き上げて生産性良く合成樹脂フィルムを製造しうる製造装置を提供する。【解決手段】樹脂バブル１を冷却するエアーリングを少なくとも３段配置し、各段のエアーリングから吐出される冷却エアーの風量を、１段目＜２段目＜３段目となるように調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイリップよりチューブ状に溶融樹脂を押し出して形成した樹脂バブルに該樹脂バブルを取り囲むリング状のエアーリングより冷却エアーを吹き付けて冷却するインフレーションフィルムの製造装置において、
上記エアーリングを少なくとも３段有し、ダイリップに近い側から少なくとも３段のエアーリングにおいて、ダイリップに近い側から遠い側に向かって順に冷却エアーの風量が増すことを特徴とするインフレーションフィルムの製造装置。
【請求項２】
ダイリップに近い側から少なくとも３段のエアーリングにおいて、ダイリップに最も近い１段目のエアーリングと２段目のエアーリングとの間隙よりも、２段目のエアーリングと３段目のエアーリングとの間隙が大である請求項１に記載のインフレーションフィルムの製造装置。
【請求項３】
ダイリップに最も近いエアーリングの内部が、ダイリップ近傍から外側に向かって放射状に伸びる互いに独立した複数のエアー供給路を有し、各エアー供給路から樹脂バブルに向かって吐出される冷却エアーの風量及び温度の少なくとも一方が供給路毎に独立して制御される請求項１または２に記載のインフレーションフィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインフレーション法により連続して合成樹脂フィルムを製造するインフレーションフィルムの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂をフィルム化する方法としては、比較的簡易な設備で生産が行え、コスト的に有利なインフレーション法が多く用いられている。
【０００３】
インフレーション法は、ダイリップよりチューブ状に溶融樹脂を押し出して形成される樹脂バブルに周囲から冷却エアーを吹き付けて冷却しながら上方に引き上げて合成樹脂フィルムを得る方法である。
【０００４】
インフレーション法において生産性を上げるためには樹脂バブルの引き上げ速度を速める必要があるが、樹脂バブルの引き上げ速度を速めた場合には、冷却エアーの風量を増やさなければならない。しかしながら、冷却エアーの風量が多すぎる場合には、樹脂バブルが揺れを生じて不安定になってしまう。そのため、例えば特許文献１においては、冷却エアーを吐出するエアーリング本体の温度を低温に維持することで冷却エアーを冷却し、樹脂バブルの冷却効率を上げた装置が開示されている。
【０００５】
また、インフレーション法においては、均一な厚みのフィルムを製造するため、ダイリップから押し出された直後に偏肉を調整する手段を設けた装置が提案されている（特許文献２〜５参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０４６２３号公報
【特許文献２】特開平８−２６７５７２号公報
【特許文献３】特開平１０−８０９４８号公報
【特許文献４】特開平１１−２６２９４８号公報
【特許文献５】特開平１１−３００８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、インフレーション法による合成樹脂フィルムの製造において、より良く樹脂バブルの安定化を図り、より高速で樹脂バブルを引き上げて生産性良く合成樹脂フィルムを製造しうる製造装置を提供することにあり、さらには、偏肉を低減した合成樹脂フィルムを生産性良く製造しうる製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ダイリップよりチューブ状に溶融樹脂を押し出して形成した樹脂バブルに該樹脂バブルを取り囲むリング状のエアーリングより冷却エアーを吹き付けて冷却するインフレーションフィルムの製造装置において、
上記エアーリングを少なくとも３段有し、ダイリップに近い側から少なくとも３段のエアーリングにおいて、ダイリップに近い側から遠い側に向かって順に冷却エアーの風量が増すことを特徴とするインフレーションフィルムの製造装置である。
【０００９】
上記本発明の製造装置においては、ダイリップに近い側から少なくとも３段のエアーリングにおいて、ダイリップに最も近い１段目のエアーリングと２段目のエアーリングとの間隙よりも、２段目のエアーリングと３段目のエアーリングとの間隙が大であることが好ましい。
【００１０】
また、上記本発明においては、ダイリップに最も近いエアーリングの内部が、ダイリップ近傍から外側に向かって放射状に伸びる互いに独立した複数のエアー供給路を有し、各エアー供給路から樹脂バブルに向かって吐出される冷却エアーの風量及び温度の少なくとも一方が供給路毎に独立して制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、冷却エアーを吹き出すエアーリングを３段以上設けたことにより、樹脂バブルの偏肉調整、冷却、安定化の各作用を各段のエアーリングに分散させて実施することができるため、各作用の制御を容易に行うことができる。
【００１２】
さらに、本発明においては、冷却エアーの風量をダイリップに近い側から順に増やすことにより、冷却効率が良く、樹脂バブルも安定することから、ライン速度（樹脂バブルの引き上げ速度）を上昇して生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明において、ダイリップに近い１段目のエアーリングと２段目のエアーリングとを近接させ、２段目のエアーリングと３段目のエアーリングとを離して設置することにより、２段目までのエアーリングによる冷却エアーの影響を樹脂バブルが受けにくく、樹脂バブルを安定化することができる。
【００１４】
よって、本発明によれば、従来よりも高速度で樹脂バブルを引き上げて生産性良く合成樹脂フィルムを製造することができる。
【００１５】
さらに本発明においては、１段目のエアーリングとして、放射状に複数の供給路を設けて個別に冷却エアーの風量や温度を制御することにより、ダイリップから押し出された直後の樹脂バブルの偏肉調整を精度良く実施することができる。本発明においては、複数段のエアーリングの風量、さらにはエアーリング間の間隙を調整することによって樹脂バブルの安定化が図られているため、上記複数の供給路により偏肉を調整した樹脂バブルを高速で引き上げても、偏肉調整した樹脂バブルが効率良く冷却されて、偏肉が低減された合成樹脂フィルムを生産性良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の製造装置について、好ましい実施形態を挙げて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の製造装置の好ましい実施形態を示す鉛直方向の部分断面模式図であり、図中１は樹脂バブル、３はダイリップ、４〜６はエアーリング、４ａ〜６ａはエアーリング４〜６のエアー吐出口、８はエアー供給口、７，９，１０はエアーリング４〜６の内周壁である。
【００１８】
本発明においては、従来のインフレーションフィルムの製造装置と同様に、溶融樹脂をダイリップ３より押し出して樹脂バブル１を形成し、該樹脂バブル１を上方に引き上げながら、該樹脂バブル１を取り囲むリング状のエアーリング４〜６より冷却エアーを樹脂バブル１に吹き付けて樹脂バブル１を冷却する。引き上げられた樹脂バブル１は上方にて不図示の巻き取り装置に巻き取られる。
【００１９】
本発明の製造装置においては、樹脂バブル１を冷却するエアーリングを少なくとも３段有することを特徴とする。図１の例はエアーリングを３段設けた構成例であり、ダイリップ３に近い側から１段目４、２段目５、３段目６と呼ぶ。
【００２０】
本発明において、このように３段以上のエアーリングを設けることにより、最も樹脂温度が高く、偏肉調整が容易な１段目のエアーリング４において樹脂バブル１の偏肉調整を行い、次いで２段目のエアーリング５において、偏肉調整した樹脂バブル１を直ちに冷却して偏肉を低減した状態を保持し、さらに３段目のエアーリング６において樹脂バブル１の揺れを防止して安定化し、偏肉調整した樹脂バブル１の高速での引き上げを可能にする。
【００２１】
本発明において、上記３段のエアーリング４〜６において、各エアーリングの風量が１段目４＜２段目５＜３段目６となるように調整することにより、冷却効率を高め、確実に樹脂バブル１を安定化することができる。好ましくは、２段目５の風量が１段目４の風量の１．５〜１０倍、より好ましくは２〜５倍、３段目６の風量が２段目４の風量の３〜１５倍程度である。
【００２２】
また、上記３段のエアーリング４〜６において、隣接するエアーリング間の間隙が、１段目４と２段目５の間隙ｔ１よりも２段目５と３段目６と間隙ｔ２が大になるように設置することにより、２段目５までの冷却エアーの影響を受けることなく、３段目６において樹脂バブル１の安定化を良好に図ることができる。好ましくは、ｔ２がｔ１の５〜１５倍である。
【００２３】
図１に示した例においては、各段のエアーリングのエアー吐出口４ａ，５ａ，６ａは構造上エアーをほぼ鉛直上方に吹き出しており、このような構造のエアーリングにおいては、エアー吐出口４ａ，５ａ，６ａは水平面に平行であり、鉛直方向に高さを有していない。よって、１段目と２段目の間隙ｔ１は、１段目のエアー吐出口４ａが位置する内周壁７の先端から、２段目のエアー吐出口５ａが位置する内周壁９の先端までの距離とし、２段目と３段目の間隙ｔ２は、２段目のエアー吐出口５ａが位置する内周壁９の先端から、３段面のエアー吐出口６ａが位置する内周壁１０の先端までの距離とする。
【００２４】
また、図３に示すように、エアー吐出口が水平方向より傾斜し、エアーが鉛直方向より内側に傾いて吹き出している場合には、図中、破線で示される１段目のエアー吐出口４ａの鉛直方向上端から２段目のエアー吐出口５ａの鉛直方向下端までを１段目と２段目の間隙ｔ１とする。即ち、図３においてはエアーリング５を構成する内周壁９の下端より上端までである。また、２段目と３段目の間隙ｔ２も同様に、エアー吐出口５ａの鉛直方向上端より、エアー吐出口６ａ（不図示）の鉛直方向下端までの距離とする。尚、図１の例においては、各エアーリング吐出口４ａ，５ａ，６ａが水平面に平行であるため、鉛直方向上端と下端とが一致していると言える。また、図３のθ１，θ２で示される、エアー吐出口の水平面からの傾斜角は０〜９０°であり、図１はθ＝０°の場合である。エアーの吐出方向としては、樹脂バブル１に対して水平方向からエアーを当てると樹脂バブル１が膨らみにくくなるため、図１の如く、鉛直方向に吹き出すことが好ましい。尚、図３には３段目のエアーリング６のエアーリング吐出口６ａを図示していないが、係るエアーリング吐出口６ａにおいても、水平面からの傾斜角は０〜９０°であり、図１に示すように、鉛直方向に吹き出すことが好ましい。
【００２５】
エアーリング４〜６からそれぞれ供給する冷却エアーの温度としては、特に限定されないが、通常０〜６０℃である。冷却エアーの温度は各エアーリングにおいて個別に設定しても良いが、操作が煩雑になることや、また、上記したように風量の調整やエアーリング間の間隙を設定することによって製膜性向上やフィルムの偏肉防止を図ることができることから、冷却エアーの温度は一定温度とすることが好ましい。また、後述するように、１段目のエアーリングにおいては、周方向で風量や温度を調整できるように複数本の供給路を形成することが好ましいが、このような場合においても、温度は１段目、２段目と同じ温度に設定し、風量を調整することが好ましく、温度を調整する場合であっても、基準となる温度は１段目、２段目と同じ温度とすることが望ましい。
【００２６】
また、本発明の効果はエアーリングを３段用いることで得られるが、本発明がこれに限定されるものではなく、図１の３段目以降にさらなるエアーリングを設置しても良い。
【００２７】
本発明においては、１段目のエアーリング４で樹脂バブル１の偏肉を調整するが、該エアーリング４として好ましい形態を図２に示す。図２は係るエアーリングの内部を上方から見た模式図である。
【００２８】
エアーリング４〜６はいずれも中心部が空洞のリング状であり、この空洞部にダイリップ３が位置しており、図１に示すように樹脂バブル１は上方に向かうほど内径が広がるため、エアーリング４〜６も上段ほど空洞部の内径が大きくなる。
【００２９】
図２に示したエアーリング４においては、内周壁７近傍から外側に向かって放射状に伸びる境界壁１１によって内部が放射状に分割され、互いに独立した複数のエアー供給路１２が形成されている。冷却エアーの供給口８は各エアー供給路１２の外周側に設けられており、エアー供給路１２毎に独立して風量及び温度の少なくとも一方が制御される。よって、樹脂バブル１は周方向において吹き付ける冷却エアーの風量や温度が選択的に制御されるため、精度良く偏肉調整を行うことができる。また、このような複数本のエアー供給路が形成されていないエアーリングであれば、エアーリング内で生じる周方向での風量や温度の偏りを調整することができないが、係るエアーリング４であれば、同じ風量、温度で冷却エアーを供給する場合でも、エアー供給路毎に冷却エアーの風量や温度を制御するため、周方向での風量や温度の偏りが生じにくいという効果が得られる。
【００３０】
係るエアーリング４において、エアー供給路１２の本数は多いほどより正確な偏肉調整が行えるが、エアー供給路１２が多いほど装置が複雑化し、制御が困難になるため、２〜１６８本の範囲で選択することが好ましい。
【００３１】
また、境界壁１１の内側端部が内周壁７に近すぎる場合には、隣接するエアー供給路１２間で風量、温度に差が有る場合に、樹脂バブル１に当たるエアーの風量、温度が急激に変化する領域が形成され、樹脂バブル１の偏肉調整効果が得られにくくなるため、好ましくない。また、離れすぎている場合にはエアー供給路１２を複数設けて個々に冷却エアーを制御した効果が低減するため、好ましくは境界壁１１の内側端部がエアーリングの内径、即ち内周壁７の外径（図２のｄ３）より３〜２５％の距離だけ水平方向に離れていることが好ましい。言い換えれば、内周壁７の外径ｄ３の１０６〜１５０％の直径ｄ４を有する内周壁７の同心円上に境界壁１１の内側端部が位置するように構成すればよい。
【００３２】
尚、１段目のエアーリング４はダイリップ３の直上に位置することで、高温状態の溶融樹脂を冷却しつつ偏肉調整することができるため、好ましい。また、ダイリップ３に近いほど少量の冷却エアーで偏肉調整を行うことができるため、コスト低減の上でも好ましい。よって、１段目のエアーリング４は、内周壁７が樹脂バブル１に触れない範囲で可能な限りダイリップ３の近くに設ける。
【００３３】
図２のエアーリング４において偏肉調整する具体的な手法としては、得られた合成樹脂フィルムの偏肉を測定し、エアーリング４におけるエアーリング供給路１２の位置を特定し、厚い部分は風量を減らして固化速度を遅らせ、薄い部分は風量を増やして固化速度を速める。これにより、上方に引き上げられながら樹脂バブル１の内径が広がる際に、厚い部分の方が薄い部分よりも広がって、厚さの差が低減される。
【００３４】
また、エアーリング供給路１２の冷却エアーの温度を調整して偏肉調整する場合には、樹脂バブル１の厚い部分の冷却エアーの温度を薄い部分よりも高く設定することで、上記と同様に厚い部分がより広がって厚さの差が低減される。
【００３５】
本発明の製造装置は、ダイリップ３の外径が７０〜３００ｍｍ程度で、最終的に外径が６００〜３０００ｍｍ程度のフィルムを製造する装置に好ましく適用される。
【実施例】
【００３６】
図１の構造を有する３段のエアーリングを備えたインフレーションフィルムの製造装置を用いて、厚さ１２μｍ、外径２５００ｍｍのフィルムを製造した。装置の構成は以下の通りであり、樹脂素材としてはエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ；三井・デュポンポリケミカル（株）製「エバフレックス」）を用いた。尚、１段目のエアーリングについては、４８本のエアー供給路に同量、同温度のエアーを供給した。
【００３７】
ダイリップ３の外径ｄ１：２００．００ｍｍ
１段目のエアーリング４の内周壁７の内径ｄ２：２２５．００ｍｍ
１段目のエアーリング４の内周壁７の外径ｄ３：２３６．６０ｍｍ
１段目のエアーリング４内のエアー供給路１２：４８本
境界壁１１の内側端部が描く内径ｄ４：２５６．００ｍｍ
１段目と２段目のエアーリング４，５の間隙ｔ１：１９．００ｍｍ
２段目と３段目のエアーリング５，６の間隙ｔ２：１８１．００ｍｍ
エアー吐出口４ａの幅ｗ１：４．２０ｍｍ
エアー吐出口５ａの幅ｗ２：６．９５ｍｍ
エアー吐出口６ａの幅ｗ３：１０．００ｍｍ
溶融樹脂温度：２００℃
エアー温度：４０℃
【００３８】
表１に示した風量条件でフィルムを製造し、各条件において、下記の評価を行った。結果を表１に示す。
【００３９】
〔フィルム膜厚精度〕
自動膜厚計（横河電気（株）製、「ＢａｌｌｏｏｎＧａｇｅ」、型名：ＢＧ０１Ｆ１Ａ−Ｊ１−ＮＮ３−Ｃ２−Ｌ／Ｂ１Ａ／Ｚ）を用い、得られたフィルムの周方向における膜厚の最大値と最小値の差（Ｒ）を測定し、下記の基準で評価した。尚、測定はフィルムの長尺方向において１０点測定した。
◎：Ｒが２μｍ未満
○：Ｒが２μｍ以上４μｍ未満
△：Ｒが４μｍ以上
−：製膜不可
【００４０】
〔バブル安定性〕
製膜時の樹脂バブル１の状態を目視にて観察し、判断した。
◎：樹脂バブルがほとんど揺れない。
○：樹脂バブルが若干揺れる。
△：樹脂バブルが大きく揺れる。
−：製膜不可
【００４１】
〔ライン速度〕
製膜時のフィルムの巻き取り速度を変え、ほぼ同じ状態のフィルムが得られる速度を判定した。
◎：１００ｍ／ｍｉｎ以上が可能。
○：７０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ未満が可能。
△：７０ｍ／ｍｉｎ未満で可能。
−：製膜不可
【００４２】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の製造装置の一実施形態の鉛直方向の部分断面図である。
【図２】本発明で用いられる１段目のエアーリングの内部の構造を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の製造装置の他の実施形態の１段目及び２段目のエアーリングのエアー吐出口近傍の鉛直方向の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  樹脂バブル
３  ダイリップ
４〜６  エアーリング
４ａ〜６ａ  エアー吐出口
７，９，１０  エアー吐出口内周壁
８  エアー供給口
１１  境界壁
１２  エアー供給路
【図１】
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【図２】
2008238765.tif 000005
【図３】
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