(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心状に複数の環状樹脂出口(２０・２７)を有する複重環状ダイス(２８)を備え、内側環状樹脂出口(２０)から吐出された内側管状フィルム(１９)と、外側環状樹脂出口(２７)から吐出された外側管状フィルム(２４)とを複重環状ダイス(２８)外において互いに接合させて管状フィルムを製造するフィルム製造方法において、
内側環状樹脂出口(２０)と外側環状樹脂出口(２７)の間から筒体(２２)を延出することにより、内側管状フィルム(１９)は筒体(２２)の内側を通過し、外側管状フィルム(２４)は筒体(２２)の外側を通過するように構成し、
前記筒体(２２)は環状フィルム加圧部(２３)を備えており、
前記環状フィルム加圧部(２３)は、内側管状フィルム(１９)が拡張を開始する前の所定位置に設けられ、溶融樹脂の融点の＋１０℃の温度から軟化点の−１５℃の温度範囲の領域において、内側管状フィルム(１９)の外側から０．４８ｋｇｆ／ｃｍ2〜５．６ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲の力を加えるものであり、
前記環状フィルム加圧部(２３)の加圧により、内側管状フィルム(１９)と外側管状フィルム(２４)の間の空間を、筒体(２２)の内側で内側管状フィルム(１９)より外側の空間(３４)と、筒体(２２)の外側で前記外側管状フィルム(２４)より内側の空間(２５)とに区画したことを特徴とする、管状フィルム製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の管状フィルム製造方法において、内側環状樹脂出口(２０)と外側環状樹脂出口(２７)とが互いに異なる方向に回転するように前記複重環状ダイス(２８)を構成したことを特徴とする管状フィルム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂を用いた管状フィルム製造方法及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から、熱可塑性樹脂の管状フィルム製造方法の一つとして、インフレーションフィルム成形法が公知である。
図７は従来のインフレーションフィルム製造装置を示す概略構成図である。
この製造装置８１は、ポリマーを押し出す押し出し機８２と、押し出し機８２に取り付けられた環状ダイス８４と、管状フィルム８５を冷却する空冷リング８６と、管状フィルム８５を折り畳む折り畳みプレート８７と、引き取り装置８８と、フィルムの巻き取り装置８９とを有している。引き取り装置８８はピンチロール９０とガイドロール９１で構成してある。
【０００３】
環状ダイス８４には、空気を圧送する空気供給通路９２が貫通させてある。
環状ダイス８４の環状スリット８３からは樹脂の融点を１００℃程度上回る温度に加温された溶融された管状フィルム８５が押し出され、空冷リング８６などの冷却手段により管状フィルム８５を冷却しつつ、管状フィルム８５内に空気供給通路９２から空気を吹き込んで膨張させた後、引き取り装置８８により縦方向に引っ張ることによりインフレーションフィルムを製造している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の熱可塑性樹脂のフィルム製造方法であれば、下記のような課題がある。
（Ａ）管状フィルム８５の折り畳みプレート８７にかかる抵抗によって、拡張された管状フィルム８５の表面が揺れ、この揺れがフィルムの拡張始部で増幅されて溶融した管状フィルム８５にゆらぎが生じ、製造される管状フィルム８５の膜厚がばらついてしまう原因になる。
また、管状フィルム８５の表面が揺れることにより、フィルム面が膨らんだり縮んだりする、所謂、呼吸現象が発生し、ひどい場合には、管状フィルム８５が途中で切れる場合がある。
上記のように切断に至らなくても、管状フィルム８５の揺れによって、管状フィルム幅と容積を一定に保持することが難しくなる。特に、管状フィルム８５の端部に折り込み盤を入れてフィルムを折り畳む方式では、折り込み盤の抵抗によってフィルム面がさらに揺れやすくなり、フィルム寸法を精度良く保持することが困難となる。
【０００５】
（Ｂ）ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）を上記従来のフィルム製造方法によって製造しようとすると、縦高強度，横弱強度のフィルムしか作成できない課題がある。
この課題についてさらに詳しく説明する。
図８（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ管状フィルムの製造方法を示す図である。図８に示すフィルム製造装置は、それぞれ前記環状ダイス８４の環状スリット８３に近接してダイズ側冷却空気吐出装置（以下、ダイス側空冷リング７１という）を設けてあり、樹脂の種類とダイス側空冷リング７１の吹き付け角度を設定することにより、管状フィルム８５の拡張する位置を変化させる。
つまり、図８（Ａ）に示すようにダイス側空冷リング７１により放出される空気を吐出された管状フィルム８５のできるだけ根元に多量に吹き付けるように角度を調整すれば根元から拡張する低所拡張フィルム７２になり、図８（Ｂ）に示すように溶融された管状フィルム８５の高所に吹き付けるように角度を調整し、冷却空気量を可能な限り減少して調整すれば高所拡張フィルム７３になる。
【０００６】
低部拡張フィルム７２は樹脂が混在したままの形状のフィルムとなるために伸びやすく絶対強度のないフィルムとなる。
一方、高所拡張フィルム７３は、高所拡張に伴い樹脂の分子が縦方向に配列される為に、縦方向の絶対強度が横方向の絶対強度に対し１．５倍以上になる性質がある。したがって、フィルムの引き取り方向に直交する方向（横方向）に引っ張ると、縦方向に裂けやすいフィルムになる。
一般に、縦横の強度バランスを均衡させるためには、ブローアップ比を大きくすればよいことが知られており、前記高所拡張フィルム７３において縦横の強度バランスを均衡させるためには、低所拡張フィルムのブローアップ比の２倍のブローアップ比、即ち、ＨＤＰＥ，ＰＰ（ポリプロピレン）では、５．０倍〜７．０倍のブローアップ比が必要とされる。ここで、ブローアップ比とは、環状ダイスの最外側の環状スリット径（リップ径）に対するバブル最大径の比をいう。
【０００７】
従来の高所拡張フィルムの製造方法であれば、ブローアップ比は４．５倍〜５．０倍が限度で、これを越えると、管状フィルムに揺れが生じて作業が行えない。したがって、従来の高所拡張フィルムの製造方法によって製造された高密度ポリエチレンフィルムは、ブローアップ比が４．５倍〜５．０倍の範囲になっているために、縦横の相対強度バランスは低下したままであるという問題がある。
このように従来の高所拡張フィルムの製法により製造されるインフレーションフィルムでは、縦横に強度バランスが取れた管状フィルムを作成することが困難であるという課題がある。
【０００８】
また、熱可塑性樹脂の立体規制された線状分子構造樹脂においては、低所拡張フィルムでも分子鎖に見合うブローアップ比を必要とし、縦横が均衡した強度を得ることができないという課題もある。特に、前記したＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）の場合、顕著に現れる。
一方、ＨＤＰＥの従来の製法には、環状ダイスの回転により、製膜時点でフィルムを６０゜から４０゜回転させ、フィルム分子の配向を斜めにすることにより、見かけ上、縦横の強度が均衡するように構成したものがある。しかし、この方法は、実質的にフィルムの実体はなにも変わっておらず、前記斜めに並んだ分子の配向方向に沿って、フィルムが引き裂けやすい問題がある。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上記課題を解決できる、熱可塑性樹脂を使用した管状フィルム製造法及びその製造装置を提供することにある。
具体的な目的の一例を示すと、以下の通りである。
(ａ)フィルムの幅などの寸法精度を高く維持できるフィルム製造方法及び装置を提供する。
(ｂ)熱可塑性樹脂において、ブローアップ比を高めてもフィルムの揺れを抑制して、縦横方向の強度の整った管状フィルムの製造を可能とする。
(ｃ)複重する管状フィルムの製造を従来に比べて高品質に行える技術を提供する。
なお、上記に記載した以外の発明の課題及びその解決手段は、後述する明細書内の記載において詳しく説明する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記本発明を、例えば、本発明の実施の形態を示す図３及び４に基づいて説明すると、以下の通りである。
【００１１】
第１発明は、例えば図３，図４に示すように、同心状に複数の環状樹脂出口２０・２７を有する複重環状ダイス２８を備え、内側環状樹脂出口２０から吐出された内側管状フィルム１９と、外側環状樹脂出口２７から吐出された外側管状フィルム２４とを複重環状ダイス２８外において互いに接合させて管状フィルムを製造するフィルム製造方法において、
内側環状樹脂出口２０と外側環状樹脂出口２７の間から筒体２２を延出することにより、内側管状フィルム１９は筒体２２の内側を通過し、外側管状フィルム２４は筒体２２の外側を通過するように構成し、
前記筒体２２は環状フィルム加圧部２３を備えており、
前記環状フィルム加圧部２３は、内側管状フィルム１９が拡張を開始する前の所定位置に設けられ、溶融樹脂の融点の＋１０℃の温度から軟化点の−１５℃の温度範囲の領域において、内側管状フィルム１９の外側から０．４８ｋｇｆ／ｃｍ2〜５．６ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲の力を加えるものであり、
前記環状フィルム加圧部２３の加圧により、内側管状フィルム１９と外側管状フィルム２４の間の空間を、筒体２２の内側で内側管状フィルム１９より外側の空間（筒内空間３４）と、筒体２２の外側で前記外側管状フィルム２４より内側の空間（フィルム間空間２５）とに区画したことを特徴とする。
第２発明は、内側環状樹脂出口２０と外側環状樹脂出口２７とが互いに異なる方向に回転するように前記複重環状ダイス２８を構成したことを特徴とする。
【００１２】
上記第１発明及び第２発明についてさらに、説明する。
本発明に適用できる熱可塑性樹脂としては、中密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンなどのポリエチレン系樹脂、エチレン系重合体、ポリプロピレン、ポリアミドおよびポリエステルなどの結晶性重合体等が例示できる。
環状フィルム加圧手段５は、管状フィルム２の外側から当接する環状の当接面１２を備えたフィルム加圧用の筒体１３（図２参照）で構成することもできる。その場合、前記当接面１２は弾性体上に摩擦係数を小さくする植毛素材を設けることで構成することが好ましい。
また、前記環状の当接面１２のみで管状フィルムを加圧し、その他の部分では管状フィルムは当接しないようにすることが好ましい。フィルムが引き取られる方向の当接面１２の幅は、１ｍｍ〜１５ｍｍの範囲にすることが好ましく、さらに、５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にすることがより好ましい。
前記環状フィルム加圧手段５をエアーナイフを含んで構成することもできる。
【００１３】
以下、図１を参照しつつ、まずは本発明の参考形態に基づいて、その基本的な考え方を説明する。
図１に示すように、環状ダイス３から吐出された溶融された管状フィルム２は、樹脂の融点よりもかなり高い温度（例えば１００℃程度高い温度）となっている。ここで、吐出された樹脂から製品としての管状フィルムを製造する過程を大別すると、管状フィルム２は、
（ａ）溶融状態の溶融管状フィルム７
（ｂ）冷却によって固体化する過程の熱軟化管状フィルム８
（ｃ）固体化した常態フィルム９
の３種類に区分することができる。
溶融管状フィルム７は、ダイス側空冷リング４からの冷却風で冷やされ、高所拡張フィルムとして製造される。
本発明者は、前記した高所拡張フィルムの製造方法において、冷却によって固体化する過程の熱軟化管状フィルム８を所定温度範囲内で外周から力を加えることにより、高所拡張フィルムの欠点である管状フィルムの揺らぎを解消できることを見いだした。
【００１４】
また、樹脂の粘弾性の見地より、溶融管状フィルム７と常態管状フィルム９の間に熱軟化状態を示すという現象を見い出し、この熱軟化状態のフィルムの領域を本明細書では、熱軟化管状フィルム８と称した。
そして、この熱軟化管状フィルム８に一定の加圧を加えれば、フィルムは収縮及び拡張をもする均衡部分があり、この部分を安定させれば、拡張され固体化した常態管状フィルム９の揺れを抑制できるとともに、その常態管状フィルム９の揺れから生じる溶融管状フィルム７への悪影響、即ち、フィルムの膜厚のばらつき、管状フィルムの幅寸法が変形することなどの諸問題が解決されることを発見した。
【００１５】
本発明を多数の実験で検討した結果、次の条件においてフィルムの揺れを減少できることが明らかになった。
その条件とは、
(イ)樹脂の温度範囲
環状ダイス３から溶融した粘流体の樹脂は、常温での固形状体になるまでの温度変化中、通常、溶融樹脂の融点(℃)より１０％高い温度(融点×１．１)から軟化点(℃)より１５％低い温度(軟化点×０．８５)の範囲で形状変化が生じる。
よって、この範囲で温度範囲を定めるか、又は溶融樹脂の融点＋１０℃の温度から軟化点−１５℃の温度範囲の領域において管状フィルム２を外側から加圧すればよい。なお、上記温度範囲は、融点から軟化点までの温度範囲とすることがより好ましい。
(ロ)管状フィルムに対して加える力
管状フィルム２に対して外周から加える力については、０．４８ｋｇｆ／ｃｍ2〜５．６０ｋｇｆ／ｃｍ2に設定すれば良いことが分かった。また、この範囲は、０．４８ｋｇｆ／ｃｍ2〜４．２４ｋｇｆ／ｃｍ2に設定することが好ましく、さらに、０．４８ｋｇｆ／ｃｍ2〜２．８８ｋｇｆ／ｃｍ2に設定することがより好ましい。
【００１６】
また、多くの実験を繰り返すことにより、管状フィルム２に与える力が必ずしも管状フィルム２に加圧体が接触する構成だけに限定されるものではなく、非接触の構成でも管状フィルムに制動する効果を与えることができることも判明した。
前記の条件を空気圧の換算値で言えば、４７０７０Ｐａ〜５４９１７２Ｐａ（０．４６４５６  ａｔｍ〜５．４１９９  ａｔｍ）の範囲であり、このような気体圧（媒体圧力）を加えることにより、上記接触による加圧と同じ効果を得ることができる。
(ハ)フィルムが大きく拡張する前において加圧すること
本発明の加圧は、管状フィルムが拡張する前に行うことが必要である。その条件を、例えば、環状樹脂出口１０の径（リップ径）の比率で説明すると、樹脂の粘弾性、ダイス、リップ径、押出し量、要求されるブローアップ比などによって変化するが、リップ径に対して０．８０から１．６５の範囲の位置において加圧することが好ましい。また、より好ましくは０．８５から１．６０の範囲の位置に設けられ、さらに好ましくは、０．８５から１．２の範囲の位置に設けられる。そして、その加圧以後に管状フィルムの内圧により大きく拡張されることになる。
【００１７】
(ニ)本発明に係る加圧は、フィルムを冷却せずに行なうこと。
本発明に係る加圧は、フィルムの揺れを防止することに重点があるので、その加圧により、フィルムの温度を下げることは行わない。
本発明の製造方法であれば、管状フィルムの揺れが大きくなって管状フィルムの拡張が不安定になる悪影響を抑制することができる。このような構成は、特に、縦横の強度を均一化するために大きなブローアップ比が必要とされるＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）や、揺らぎが発生しやすいガゼット折り込み盤を採用した管状フィルムの製造方法に好適である。
【００１８】
なお、本発明において、前記環状フィルム加圧手段５及び環状フィルム加圧部２３を気体などにより非接触で加圧するようにした実施例を想定すると、一見すると、特公昭５７−１４２９５号などに開示された従来の２段空冷法によく似た構成となると思えるかもしれないが、２段空冷法と本発明の構成とは以下の点において全く異なるものである。
まず、２段空冷法を、図１を参照しつつ説明すると、環状ダイス３の吐出直後において、溶融管状フィルム７の周囲から冷却空気を吹き付けて第１の冷却を行い、さらに、管状フィルム２のフロストライン位置１４の直前において管状フィルム２の回りから冷却空気を吹き付けて第２の空冷を行う方法である。
フィルムが拡張する前の位置において、フィルムを冷却すると、フィルム結晶化を防止する効果はあるが、ブローアップ比を低下させ、縦横の均衡強度を低減させる作用が働き、従来のブローアップ比が４．５〜５．０であるのに対して、３．５〜４．０に低下させてしまう。したがって、本発明の目的を達し得ない。
【００１９】
また、フィルムを拡張した後に冷却を行うと、分子の結晶化の増大を低減し、結晶の微細化・フィルムの透明性の向上に効果を示すものであるが、第２の冷却の結晶の微細化と透明性を高めるには、常態管状フィルムに当てる冷却風の量が問題であり、冷却効果を上げるにしたがって、管状フィルムの揺れを増幅する原因となってしまう。このことは、本発明の管状フィルムの縦横の強度を均衡させることに反することである。
これに対して、本発明は、第１の冷却開始によって管状フィルムが拡張を開始する直前に、フィルムを冷却することなく、フィルムの温度を保持しつつ加圧することによりフィルムを保持するものであり、フィルムの折畳み工程、折り込み工程によって生じるフィルムの揺れを溶融管状フィルムに伝搬することを防止するものである。
また、本発明は、溶融管状フィルムの上部に抵抗を与えることにより、樹脂引き取り応力を緩和し、環状ダイスからの押出しによって生じた樹脂分子の配向を一時的に緩和して、溶融管状フィルムの内部応力を発現させ、樹脂の自縮性を発揮させるものである。このような機能は２段空冷法には全くない。
【００２０】
【作用及び効果】
第１発明及び第２発明の作用効果は以下のとおりである。
【００２１】
第１発明であれば、内側の環状樹脂出口と外側の環状樹脂出口の間から筒体を延出させ、前記環状フィルム加圧部の加圧により、内側管状フィルムと外側管状フィルムの間の空間を、筒体の内側で内側管状フィルムより外側の空間と、筒体の外側で前記外側管状フィルムより内側の空間とに区画しているので、フィルムの吐出後、フィルムが拡張されるまでの内側管状フィルムと外側管状フィルムとの間の圧力伝達など、内側管状フィルムと外側管状フィルムの製膜において好ましくない影響の伝達を遮断することができ、内側，外側管状フィルムの製膜をそれぞれ良好に行うことができる。
さらに、前記筒体は環状フィルム加圧手段を備えており、内側管状フィルムを外周側から加圧するので、管状フィルムの揺れを抑制して寸法精度を高めることができるとともに、必要に応じて縦横方向の強度の整った管状フィルムも製造することが可能になる。したがって複重する管状フィルムの製造を従来に比べて高品質に行える。
【００２２】
第２発明であれば、内側の環状樹脂出口と外側の環状樹脂出口とが互いに異なる方向に回転するように前記ダイスを構成しているので、接合された管状フィルムの強度が高まるように、樹脂の引き取り方向を適宜設定することが可能になる。例えば、溶融管状フィルムを右方向と左方向に回転するダイスによって均等に交差させ、樹脂の流れ方向に対して４５゜±１５゜の範囲でそれぞれ樹脂を引き取るように構成することができる。このようにすることにより、管状フィルムの樹脂分離の配向は交差するように斜め方向になるので、内側管状フィルムと外側管状フィルムの接合された管状フィルムの全体強度を著しく高めることができる。
【００２３】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の参考形態に係る管状フィルム製造法を説明するための概略図である。
この管状フィルム製造装置１は、大別すると、管状フィルム２の進行方向から見て上流側から順に、溶融樹脂を押し出す環状ダイス３、管状フィルム２を冷却するダイス側空冷リング４、管状フィルム２を外側から加圧する環状フィルム加圧手段５を含んで構成してある。なお、必要に応じて拡張した後の管状フィルム２を冷却する拡張後空冷リング６も設けられる。符号９０は管状フィルム２を引き取るピンチロールである。
この管状フィルム製造装置１は、図７に示したような、ピンチロール９０とガイドロール９１とからなる引き取り装置８８とフィルム巻き取り装置８９とを有している。
管状フィルム２となる溶融樹脂が環状ダイス３から押し出されることにより溶融管状フィルム７となり、ダイス側空冷リング４により冷却されることにより、前述の熱軟化管状フィルム８を経て常態管状フィルム９となる。
【００２４】
環状ダイス３は、図示しない樹脂押出し機に取り付けられている。環状ダイス３は、溶融樹脂が押し出される環状スリット１０と、管状フィルム２内の内圧を高める拡張用の空気供給通路１１とが設けられている。
ダイス側空冷リング４より下流側に吹き出された空気により溶融環状フィルム７は冷却される。また、空気供給通路１１から溶融樹脂内に吹き出された空気によって、溶融管状フィルム７内の内圧は高くなるが、前記ダイス側空冷リング４の吹き付け圧力により、環状スリット１０を出た位置から高所拡張部の位置の間で溶融樹脂の分子が縦に強く並ぶことを矯正することができる。そしてその矯正によりフィルム拡張部の加工性を改良することができる。このようにフィルム製膜全体を通じてフロストライン位置１４をできる限り引き上げてインフレーション形成した方が引裂強度や耐衝撃性に優れたフィルムが得られる。
図１に示す環状フィルム加圧手段５は、フィルムの加圧手段としての機能を概略的に示すものであり、この環状フィルム加圧手段５は、管状フィルム２に外側から当接する環状の当接面１２を備えている。
【００２５】
この環状フィルム加圧手段５は、この参考形態では、管状フィルム２を構成する樹脂の融点から軟化点までの温度範囲に設けられ、リップ径に対して０．９５〜１．１の拡張前の位置に設けられている。つまり、フィルムが拡張される直前に設けてある。そして樹脂の外側から管状フィルム２に０．４８ｋｇｆ／ｃｍ2〜５．６ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲の力を加えながら、管状フィルムを外周側から加圧することにより制動を与える。この温度範囲において上記力を加えることにより、常態管状フィルム９の揺れを溶融管状フィルム７から遮断でき、前記溶融管状フィルム８の持つ内部応力を発現させることができる。
なお、環状フィルム加圧手段５の環状ダイス３からの高さＨ１は、ＨＤＰＥの場合、環状スリット径の４．５倍〜５．０倍に設定されるのが通常である。
また、図１において、必要により、環状フィルム加圧手段５が設けられる位置より下流側の位置で、管状フィルム２の拡張部分を覆う囲い４３を設けるとともに、囲い４３内の温度を高める環状ヒータ４４を設けてもよい。このように囲い４３及び環状ヒータ４４を設けることにより、拡張フィルムの温度低下を防止し、内圧によるフィルムの自己拡張を助け、前記環状フィルム加圧手段５と併用することにより、ブローアップ比を高めることができる。
【００２６】
この参考形態では、管状フィルム２を内周側から加圧する加圧体は設けてはいない。これは、管状フィルムの内面に加圧体を設置した場合、フィルムの冷え、切断が起こりやすくなり、また低い位置においてフィルムとからみあったりして、フィルム加工開始時点での作業が困難になってしまうことによる。これに対して、管状フィルム２内部に各種治具を設けず、管状フィルム２の外側にのみ環状フィルム加圧手段５を設けることにより、上記作業トラブルの発生を防止することができる。
【００２７】
前記環状フィルム加圧手段５は、具体的な構成としては、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように筒体１３を用いるものがある。図２（Ａ）は筒体の概略的な説明図、図２（Ｂ）はその一部縦断面図である。
この筒体１３は従来の管状フィルム製造装置にそのまま取り付けできるように構成された筒体であって、筒体１３の当接面１２は弾性体３８上に形成してある。
この筒体１３は、筒体１３の所定位置が絞られ、上部が広角度に開いた略酒盃形となっている。上部の開き角度は、当接面１２を経た管状フィルム２が拡張の過程において、筒体１３の内周面に接しないように設定される。この開き角度は、フィルムのブローアップ比、樹脂の種類によってそれぞれ異なる。
図２（Ｂ）に示すように、筒体１３の当接面１２は帯状凸曲面となっている。この帯状凸曲面は筒体１３の内面に沿って環状に設けられており、その幅ｄは、管状フィルムのフィルム横幅、樹脂の種類などによっても変わるが、例えば、１０ｍｍ程度のものである。この当接面１２が前記環状フィルム加圧手段５として機能する。
【００２８】
図２（Ｂ）に示すように筒体１３の断面構造は、基体となる鋼筒体３５の内周面に低密度紙３６を取り付け、さらにその低密度紙３６の内周面にフェルト布３７を取り付けた構成としてある。基体となる鋼筒体３５の厚さは２．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度、低密度紙３６の厚さは２．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度、フェルト布３７の厚さは５ｍｍ程度である。
前記低密度紙３６が前記した弾性体３８として機能している。弾性体３８として低密度紙３６を用いる理由は、熱伝導率が小さくて温度変化が少ない材料であり、耐熱性に優れるからである。低密度紙３６として、１０個程度の卵を収容した紙パックなどに使用される、内部に空気を含んだ発泡性の紙が例示できる。また、フィルムが接する当接面に起毛させた織布（前記したフェルト布３７など）を貼付するのは、滑らかにすることにより摩擦係数を小さくするためである。
【００２９】
前記低密度紙３６の他、弾性体３８として、発泡樹脂、フェルト紙等を使用できる。この場合においても、弾性体３８そのものが直接に当接面１２に露出する構成も採用することができるが、より好ましくは、これら弾性体３８の上に前述した起毛させた織布を用いることにより、滑らかで接触性の良い加圧抵抗筒を作ることができる。
また、他の方法として、耐熱性のあるチューブなどの物の表面に低密度紙、フェルト布などを被膜したもので構成してもよい。この構成の場合、当接面は断面略三角形のリングでも、断面略四角形のリングでも良く、筒体を構成する材料は鋼でなくも、木、非金属も使用できる。但し、加工性，費用，安定性の点において鋼で製造されることが好ましい。
なお、図２（Ａ）において示すように、筒体１３の一部により環状フィルム加圧手段５を構成する場合は、筒体１３内を通過する管状フィルム２を高所拡張フィルムとするために、適宜、筒体１３内の冷却風通路４５の構成が選定される。また、筒体１３に換気口４６を設けるとともに環状ダイス３に空気圧調整管４７を設けてある。
【００３０】
図１，図２に示すフィルム製造装置の作用と効果について説明する。
前記筒体１３を環状ダイス３の上部に取り付ける。環状フィルム加圧手段５が、筒体１３で構成してあるので、溶融管状フィルム７の吐出が始まった時点においても、吐出された溶融管状フィルム７を筒体１３の内部を通してピンチロール９０まで引き上げることができる。
そして、管状フィルム２が指定されたブローアップ比による拡張を行うようになった際には、筒体１３の環状の当接面１２に熱軟化管状フィルム８が当接することになり、その当接面１２を起点として、熱軟化管状フィルム８が固定された芯を持つことになり、熱軟化管状フィルム８はこの芯を中心として安定して放射状の拡張を行う。
【００３１】
また、筒体１３の当接面１２の高さ位置は固定されていることにより、引き取られる熱軟化管状フィルム８の拡張する高さ位置も一定に固定されることになり、拡張された管状フィルム２の寸法は一定となる。
さらに、図１において図示していない折り畳みプレート及び折り畳み盤から生じる揺れは、環状フィルム加圧手段５としての当接面１２によって保持されることにより、当接面１２より上流側の溶融管状フィルム７に達することはない。
【００３２】
また、拡張管状フィルムの引き上げ速度を高めた場合であっても、溶融管状フィルム７の部分は、当接面１２の抵抗によって溶融管状フィルム７の引き取り速度を高めたことによる悪影響を緩和する機能を発揮することにより、溶融管状フィルム７の持つ自己の内部応力(縮む力)を発現することができる。したがって、自然な状態で管状フィルムの引き上げを達成でき、フィルムの揺れや内部温度の部分的な乱れが起こらなくなり、寸法精度を向上させることができる。
なお、前記参考形態の構成において、必要により、溶融管状フィルム７及び熱軟化管状フィルム８の部分に対し、樹脂が所定の温度変化を行うように温度制御装置を設け、溶融管状フィルム７と熱軟化管状フィルム８の温度を制御することにより、より安定して、管状フィルムのブローアップ比を高めることができる。ブローアップ比を高めることにより、縦横の均衡のとれた強度の管状フィルムを作成することができる。また、図１に図示した以外の手段により、管状フィルムの所定箇所に公知の水冷等の方法を採用することにより、従来、拡張が難しかった各種熱可塑性樹脂の縦横の強度を高いレベルで均衡させることも可能になる。
【００３３】
図５は環状フィルム加圧手段５をフィルム面に非接触で加圧するエアーナイフ装置で構成した場合を説明するための縦断面図である。
このエアーナイフ装置５１は、管状フィルムを外周から囲むように環状に設けられている。エアーナイフ装置５１は、環状の気体供給管５２に環状のエアーナイフ部５３とが接続された構造としてある。気体供給管５２には、コンプレッサなどからの所定圧力の気体が送り込まれ、気体供給管５２の連通管部５４を介して加圧された気体をエアーナイフ部５３の第１気体溜室５５へ送り出す。エアーナイフ部５３は、円環状の上部板状体５６と、円環状の下部板状体５７とをパッキン５８を介して締結ボルト５９により、一体化した構成となっている。上部板状体５６と下部板状体５７にはそれぞれ対向する位置に凹部が形成され、それらの凹部が組合わさることにより、第１気体溜室５５、第１気体通路６０、第２気体溜室６１、第２気体通路６２、第３気体溜室６３、出口通路６４とがそれぞれ形成されるようにしてある。出口通路６４の気体出口６５の幅は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度に形成される。
【００３４】
このように気体通路の間に複数の気体溜室を設けることにより、気体流れの乱れを低減して、均一な基体の吹き出しを可能にする。また、気体出口６５の幅が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度なので、所謂、送風機によって冷却用の空気を送る空冷リングからの冷却風とは異なり、フィルム面に気体の対流などを生じさせず、圧力だけをフィルム面に加えることができる。
前記エアーナイフ装置にはヒータ（図示せず）が所定箇所に設けられ、気体出口６５から出る気体の温度を高くして、フィルムの温度を低下させないようにしてある。エアーナイフ装置の空気吹き出し角度は、管状フィルム２の進行方向に対して逆方向から空気が当たるような最小設置可能角度θから、フィルム進行方向に対して直角（図５で示す状態）の範囲とする。気体出口６５と管状フィルム２までの距離Ｓは、４０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定される。気体の風速及び気体溜室内の静圧は、前記フィルムの揺れを抑える程度に適宜、設定される。
なお、空冷リングを使用した従来技術によく記載してある冷却風圧の記載は、送風機の空気溜室の静圧の値を記載したものであるのに対し、本発明の静圧は、フィルムに加わった力を表示するものであり、明らかに内容の異なるものである。
【００３５】
【第１実施形態】
図３は、本発明の第１実施形態である、複重する管状フィルムの製造を行う製造装置を示した概略図、図４は複重環状ダイスを下流側から見た平面図である。
この管状フィルム製造装置１６は、中心に回転軸（図示せず）を備えた円柱状の内側ダイス部１７と、内側ダイス部１７を外嵌するように同心円状に設けられる環状の外側ダイス部１８とを有しており、内側ダイス部１７はそれぞれ右回り、左回り自在に回転できるようにしてある。この第１実施形態に示す構成では、図４に示すように内側ダイス部１７を右回りに回転させ、外側ダイス部１８を左回りに回転させるように構成してある。
図４に示すように、内側ダイス部１７には、内側管状フィルム１９を吐出する内側環状樹脂出口２０と、拡張用空気供給通路２１とを有している。拡張用空気供給通路２１は二重管となっており、内側の通路２１ａにより空気を供給し、外側の通路２１ｂにより空気を排気することにより、内側管状フィルム１９の内圧を後述する所定圧力に保持するようにしている。
【００３６】
図３に示すように、内側ダイス部１７の内側環状樹脂出口２０より外周位置には、吐出された内側管状フィルム１９を外側から囲うように、内側ダイス部１７の上面１７ａから筒体２２を下流側に延出してある。
筒体２２の下流側端部には環状フィルム加圧部２３が設けてあり、環状フィルム加圧部２３の当接面１２によって前記した樹脂の温度範囲及び力で加圧できるように構成してある。この前記環状フィルム加圧部２３の加圧により、内側管状フィルム１９と外側管状フィルム２４の間の空間は、筒体２２の内側で内側管状フィルム１９より外側の空間と、筒体２２の外側で外側管状フィルム２４より内側の空間とに圧力的に区画できるようになる。
なお、図３に示す構成において、内側管状フィルム１９の内部の空間を内部空間３０と称し、筒体２２の内側で内側管状フィルム１９より外側の空間を筒内空間３４と称し、筒体２２の外側で外側管状フィルム２４より内側の空間をフィルム間空間２５と称し、外側管状フィルム２４の外側の空間を外側空間３１と称する。
【００３７】
また、筒体２２のすぐ内側には、内側管状フィルム１９を高所拡張フィルムにする環状の冷却風吐出口４０が設けられており、筒内空間３４の空気は内側ダイス部１７の上面１７ａに形成された冷却風排出口４１から排出されることにより、筒内空間３４の圧力を所定圧力に保持してある。
外側ダイス部１８は、外側管状フィルム２４を吐出する外側環状樹脂出口２７と、補助空気供給通路２６とを有している。図４に示すように、補助空気供給通路２６は外側環状樹脂出口２７より内側に設けてある。拡張用空気供給通路２６は二重管となっており、内側の通路２６ａにより空気を供給し、外側の通路２６ｂにより空気を排気することにより、フィルム間空間２５内の圧力を後述する所定圧力に保持するようにしている。
図３に示すように、内側環状樹脂出口２０から押し出された内側管状フィルム１９と外側環状樹脂出口２７から押し出された外側管状フィルム２４は、複重環状ダイス２８外の接合点３２において接合して一体化された管状フィルム２９となるように構成してある。
【００３８】
また、前記内部空間３０の圧力を３９２２６(Ｐａ)〜４７０７１２(Ｐａ)に設定し、フィルム間空間２５の圧力を２３５３６(Ｐａ)〜３１３８１３(Ｐａ)に設定し、外側空間３１の圧力を２７４５８(Ｐａ)〜３７２６５３(Ｐａ)に設定してある。前記筒内空間３４の圧力は外側空間３１の圧力とほぼ同じに設定してある。
なお、前記内部空間３０の圧力を３９２２６(Ｐａ)〜３５３０３９(Ｐａ)に設定し、フィルム間空間２５の圧力を２３５３６(Ｐａ)〜２３５３５６(Ｐａ)に設定し、外側空間３１の圧力を２７４５８(Ｐａ)〜２８２４３２(Ｐａ)に設定した方が好ましく、さらに、前記内部空間３０の圧力を３９２２６(Ｐａ)〜２８２４３２(Ｐａ)に設定し、フィルム間空間２５の圧力を２３５３６(Ｐａ)〜１６０８２９(Ｐａ)に設定し、外側空間３１の圧力を２７４５８(Ｐａ)〜１９１２３０(Ｐａ)に設定した方が、より好ましい。
内側管状フィルム１９と外側管状フィルム２４の樹脂の材質は同じものを使用する場合と異なる材質を使用する場合がある。
【００３９】
上記構成の管状フィルム製造装置１６の作用、効果について説明する。
内側管状フィルム１９を右回り方向に回転させる内側ダイス部１７と、外側管状フィルム２４を左回り方向に回転させる外側ダイス部１８によって、均等に管状フィルム１９・２４をそれぞれ交差させ、かつ樹脂の流れ方向に対し、４５゜±１５゜の範囲で樹脂押出し出し量を引き取り方向に合わせて調整しながら引き取る。すると、接合点３２において接合された管状フィルムの樹脂分子の配向方向は図３において符号３３に示すように互いに斜め方向に交差した状態となり、従来の方法に比べて薄くかつ全体強度を高くすることができる。
【００４０】
この方法において、内側管状フィルム１９の内側の空間である内部空間３０の圧力を最も高く設定し、前記フィルム間空間２５を内部空間３０の圧力よりも低く設定することにより、最も内側の高圧によって内側管状フィルム１９を外側管状フィルム２４に接合して、通常ブロッキングと呼ばれている接着を達成できる。
ここで、内側管状フィルム１９と外側管状フィルム２４の間の空間を筒体２２によって筒内空間３４とフィルム間空間２５とに圧力的に区画しているので、フィルム間空間２５の圧力により、内側管状フィルム１９のフィルム面が互いに引っ付いてしまうことを防止できる。即ち、筒内空間３４は、フィルム間空間２５と区画してあるので、高所拡張フィルムの形成に最も適した圧力に設定できることになる。
また、内側管状フィルム１９の拡張部においてフィルムの揺れが生じるほど、接合点３２において空気泡が入り、商品の品質が低下する結果となる。
そこで、筒体２２の環状フィルム加圧部２３を設け、内側管状フィルム１９を揺れが生じない状態で引き上げることにより、前述のように良好な管状フィルムを作成することができる。
【００４１】
なお、この実施形態では内側管状フィルムと外側管状フィルムの二重構成で接合を行ったが、３層以上の管状フィルムを吐出する複重環状ダイスを設けて、３層以上のフィルム面を接合する方法も採用できる。
この発明は、上記第１実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施すことが可能である。以下、そのような実施形態を説明する。
（１）本発明のフィルム製造方法は、インフレーション成膜において、広く適用できる技術であり、例えば、二軸延伸フィルムの製造方法にも採用することができる。
（２）前記実施形態では、環状ダイスから管状フィルムを重力に逆らって上方に吐出する構成を示したが、環状ダイスの環状樹脂出口を下方に向け、下方へ管状フィルムを吐出する構成も採用できる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の代表的な実施例を示し、さらに従来方法との比較例を示す。
（イ）参考例１〜参考例４（図９参照）
折り畳み形式がフラットで樹脂がＨＤＰＥの場合。
参考例１〜参考例４では、引取寸法の誤差が小さいとともに、加工状況も良好であった。これに対して、比較例１，比較例２においては、ブローアップ比が小さいのにもかかわらず、引取寸法の誤差が大きいとともにフィルム面の揺れが生じ、不安定であった。
（ロ）参考例５〜参考例８（図１０参照）
折り畳み形式がガゼットで樹脂がＨＤＰＥの場合。
図６はガゼットの折畳み寸法の取り方を示す図であり、Ｌ１が前幅寸法であり、Ｌ２が折込寸法である。引取寸法は、Ｌ１＋２・Ｌ２で与えられる。
参考例５〜参考例８では、引取寸法の誤差が小さいとともに、加工状況も良好であった。これに対して、比較例３，比較例４においては、ブローアップ比が小さいのにもかかわらず、引取寸法の誤差が大きく、特に比較例４においては、フィルム面の揺れが生じ不安定であった。
【００４３】
（ハ）実施例１，実施例２（図１１参照）
実施例１，実施例２は、樹脂をＨＤＰＥとし、第１実施形態で説明した複重環状ダイスを使用した実施例である。加工状況は実施例１，実施例２ともに良好であった。
また、実施例１により製膜された複重フィルムの数値を示すと、フィルムの平均厚さは、５０μｍであり、
引張破断強度（ｋｇ／ｍｍ2）は、ＭＤ(縦)／ＴＤ(横)において、
２５．４８／２５．６１であり、
引張破断伸度（％）は、ＭＤ(縦)／ＴＤ(横)において、
７９．４１／７０．０５であり、
引張強度（ｋｇ／ｍｍ2）は、ＭＤ(縦)／ＴＤ(横)において、
１１７．６／１１８．２であり、
縦横の強度が均衡した強度の高いフィルムを製造することができた。
【００４４】
（ニ）参考例９〜参考例１１（図１２参照）
折り畳み形式がフラットで樹脂がナイロンの場合。
比較例５〜比較例７では製造が難しくなる約２．０以上のブローアップ比においても、参考例９〜参考例１１であれば、寸法精度を高く維持したまま、良好なフィルム製膜が可能になった。
（ホ）参考例１２〜参考例１４（図１３参照）
折り畳み形式がフラットで樹脂がＨＤＰＥの場合。
比較例８〜比較例９では製造が難しくなる５．５以上のブローアップ比においても、参考例１２〜参考例１４であれば、寸法精度を高く維持したまま、良好なフィルム製膜が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の参考形態に係る管状フィルム製造法を説明するための概略図である。
【図２】  図２（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ環状フィルム加圧手段の一例としての筒体を説明するための図である。
【図３】  図３は本発明の第１実施形態に係る管状フィルム製造法を説明するための概略図である。
【図４】  図４は第１実施形態に採用される複重環状ダイスを下流側から見た平面図である。
【図５】  図５は本発明に係る加圧に使用できるエアーナイフ装置の縦断面図である。
【図６】  図６はガゼットの折畳寸法の取り方を説明するための図である。
【図７】  図７は従来のインフレーションフィルムの製造装置を示す概略構成図である。
【図８】  図８（Ａ）は低所拡張フィルムの製造方法を説明するための図、図８（Ｂ）は高所拡張フィルムの製造方法を説明するための図である。
【図９】  図９は使用樹脂をＨＤＰＥとし、参考例と比較例の寸法精度と加工状況を比較した表である。
【図１０】  図１０は使用樹脂をＨＤＰＥとし、参考例と比較例の寸法精度と加工状況を比較した表である。
【図１１】  図１１は使用樹脂をＨＤＰＥとし、複重状ダイスを使用した実施例の寸法精度と加工状況を示した表である。
【図１２】  図１２は使用樹脂をナイロンとし、参考例と比較例の寸法精度と加工状況を比較した表である。
【図１３】  図１３は使用樹脂をＨＤＰＥとし、参考例と比較例の寸法精度と加工状況を比較した表である。
【符号の説明】
５…環状フィルム加圧手段、１０…環状樹脂出口、１９…内側管状フィルム、２０…内側環状樹脂出口、２２…筒体、２３…環状フィルム加圧部、２４…外側管状フィルム、２５…フィルム間空間、２７…外側環状樹脂出口、２８…複重環状ダイス、３４…筒内空間。
【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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【図７】
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【図８】
0004002363.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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