(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出成形機により混練され溶融された合成樹脂を成形ダイに供給し、バブルとして吐出し、このバブル内に気体を吹込み膨張するとともに外冷を行い、所定厚さのチューブ状フイルムとするインフレーションフイルムの成形に際して、前記成形ダイの樹脂供給路を形成する複数個のスパイラル溝の立上り部を成形ダイの円周方向に沿い数区画に区分して、各区画を加熱手段により各々加熱し、バブルのフロストライン近傍で検出されたフイルム厚さと設定値の差に応じて各区画の加熱手段を調整制御し、各スパイラル溝の立上り部の円周方向でのオーバフロー流量を調整することを特徴とするインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整方法。
【請求項２】
前記加熱は、前記成形ダイの外周に設けられ、各区画毎に独立して調整制御されるヒータにより行うことを特徴とする請求項１記載のインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整方法。
【請求項３】
前記加熱は、前記成形ダイの内部に埋設され，各区画毎に独立して調整制御されるヒータにより行うことを特徴とする請求項１記載のインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整方法。
【請求項４】
成形ダイの樹脂供給路を形成する複数個のスパイラル溝の立上り部を円周方向に区画し、バブルのフロストライン近傍におけるフイルムの厚さ検出値と設定値の差に応じて調整制御される加熱手段が各区画毎に配備されていることを特徴とするインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整装置。
【請求項５】
前記各区画の加熱手段は、独立して調整制御されるもので、前記成形ダイの外周面に配置されたヒータからなることを特徴とする請求項４記載のインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整装置。
【請求項６】
前記各区画の加熱手段は、独立して調整制御されるもので、前記成形ダイ内に埋め込まれたヒータからなることを特徴とする請求項４記載のインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整装置。
【請求項７】
インフレーションフイルム成形ダイの樹脂供給路を形成する複数個のスパイラル溝の立上り部を円周方向に区画し、各区画毎に加熱手段が配備されていることを特徴とするインフレーションフイルム成形ダイ。
【請求項８】
前記加熱手段は、矩形、小型ヒータからなり、これらヒータを前記成形ダイ外周面に配備したことを特徴とする請求項７記載のインフレーションフイルム成形ダイ。
【請求項９】
前記加熱手段は棒状ヒータからなり、これらヒータを前記成形ダイに埋込み配備したことを特徴とする請求項７記載のインフレーションフイルム成形ダイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はインフレーシヨンフイルム成形におけるフイルム厚さ調整方法とその装置及びこれに使用される成形ダイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来スパイラルマンドレルタイプの成形ダイは、スパイダマークを生じない利点を有し、ポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）などのインフレーションフイルム成形に広く使用されている。
【０００３】
この種成形ダイにおけるフイルム厚さを調整する方法としては、成形ダイのリップ近傍において、ヒータをこのリップの周囲方向に配列し、このヒータを温度調整することが通常行われている。
前記具体例としては、特開平９−１２３２５１号公報、特開平１１−２６２９４８号公報がある。
前者のものにおいては、ダイリップからの樹脂吐出量は全周において、常に一部が不足する傾向にあり、ダイリップ部分での温度調整のみでは、ダイリップからの樹脂吐出量を均一化するのは難しい。殊にポリプロピレンの場合に、その粘度指数が大きいため、スパイラル溝の立ち上がり部の数に対応して流れむらが生じ、各スパイラル溝の立ち上がり部のオーバーフローの総量は、大きく変動する傾向にあり、このような場合には前記吐出口での温度調整ではその吐出量を均一に出来ない。
後者のものにおいては、前者のもの同様の傾向を呈するとともに、インフレーションの厚肉部分を一ケ所に偏在させることなく順次変化させることが可能であろうが、インフレーションフイルムの肉厚が均一化するという保証はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は各スパイラル溝の立上り部を成形ダイの円周方向に沿い数区画に区分し、各区画を加熱手段で各々加熱し、バブルのフロストライン近傍で検出されたフイルム厚さと設定値の差に応じて各区画の加熱手段を調整制御し、各スパイラル溝の立ち上がり部の円周方向でのオーバフロー流量を調整することにより、種々の樹脂、成形条件の変更に簡易に対応して、成形ダイ吐出口での周方向における単位幅当たりの樹脂の粘性を適性化し、インフレーションフイルムの偏肉を解消するインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整方法とその装置及びこれに使用される成形ダイを市場に提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、押出成形機により混練され溶融された合成樹脂を成形ダイに供給し、バブルとして吐出し、このバブル内に気体を吹込み膨張するとともに外冷を行い、所定厚さのチューブ状フイルムとするインフレーションフイルムの成形に際して、前記成形ダイの樹脂供給路を形成する複数個のスパイラル溝の立上り部を成形ダイの円周方向に沿い数区画に区分して、各区画を加熱手段により各々加熱し、バブルのフロストライン近傍で検出されたフイルム厚さと設定値の差に応じて各区画の加熱手段を調整制御し、各スパイラル溝の立上り部の円周方向でのオーバフロー流量を調整することを特徴とするインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整方法としてある。
【０００６】
前記課題を解決するために、この調整方法における前記加熱は、前記成形ダイの外周に設けられ、各区画毎に独立して調整制御されるヒータにより行うことを特徴とする。
【０００７】
前記課題を解決するために、この調整方法における前記加熱は、前記成形ダイの内部に埋設され，各区画毎に独立して調整制御されるヒータにより行うことを特徴とする。
【０００８】
前記課題を解決するために、関連発明は成形ダイの樹脂供給路を形成する複数個のスパイラル溝の立上り部を円周方向に区画し、バブルのフロストライン近傍におけるフイルムの厚さ検出値と設定値の差に応じて調整制御される加熱手段が各区画毎に配備されていることを特徴とするインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ調整装置としてある。
【０００９】
前記課題を解決するために、この調整装置における前記加熱手段は、前記各区画の加熱手段は、独立して調整制御されるもので、前記成形ダイの外周面に配置されたヒータからなることを特徴とする。
【００１０】
前記課題を解決するために、この調整装置における前記各区画の加熱手段は、独立して調整制御されるもので、前記成形ダイ内に埋め込まれたヒータからなることが望ましい。
【００１１】
前記課題を解決するために、関連発明は、インフレーションフイルム成形ダイの樹脂供給路を形成する複数個のスパイラル溝の立上り部を円周方向に区画し、各区画毎に加熱手段が配備されていることを特徴とするインフレーションフイルム成形ダイとしてある。
【００１２】
前記課題を解決するために、この成形ダイにおける前記加熱部は、矩形、小型ヒータからなり、これらヒータを前記成形ダイ外周面に配備することが望ましい。
【００１３】
前記課題を解決するために、この成形ダイにおける前記加熱部は棒状ヒータからなり、これらヒータを前記成形ダイに埋込み配備することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
請求項４、５記載の装置発明の代表的な実施の形態を請求項７、８記載の発明である成形ダイの代表的な実施の形態と併せて説明する。
図１においては、Ａはインフレーションフイルム成形におけるフイルム厚さ自動調整装置であり、成形ダイ１０は単層成形用のもので、マンドレル１３と、このマンドレル１３の外側に位置する環状のダイ本体１４からなるスパイラルマンドレルダイである。
なお、多層フイルム成形用ダイとしてもこの発明としては同一である。
この成形ダイ１０は樹脂供給路を形成する四つのスパイラル溝を有する。
各スパイラル溝の立上り部１１を円周方向に区画し、フイルムの厚さ検出値に応じて調整制御される複数箇の加熱手段１２が各区画毎に配備されている。前記各区画内の複数箇の加熱手段１２は、それぞれ独立して調整制御されるもので、各スパイラル溝の立上り部１１に沿い前記成形ダイ１０の外周面に配置されたヒータからなる（図２、図３参照）。
より具体的には、前記加熱手段１２は、矩形、小型ヒータ、例えばスペースヒータからなり、これらヒータを前記ダイ本体１４外周面に配備してなる。
【００１５】
この成形ダイ１０の同心的に配置された前記マンドレル１３とダイ本体１４の間に環状の樹脂流通路１５が形成される。押出機のスクリュー（図示せず）より圧送される樹脂がこの成形ダイ１０の軸線方向から成形ダイ１０にセンターフイード方式で供給される。各スパイラル溝の立上がり部１１に沿い前記各区画に設けた加熱手段１２は、バブルＣのフロストライン近傍における各区画に対応するフイルム厚さを検出する厚さセンサ１７の検出値と設定値との差に応じて対応する区画の立上り部１１を加熱し、溶融樹脂の温度を調整する制御部１８に電気的に接続されている（図6参照）。
【００１６】
この形態の作用を請求項１、２記載の方法発明の代表的な実施の形態として説明する。
押出機のスクリューにより混練され溶融された合成樹脂を成形ダイ１０に供給し、成形ダイ吐出口からバブルＣとして吐出し、このバブルＣ内に気体を吹込み膨張するとともにエアリング１９からの冷風で外冷を行い、所定厚さのチューブ状フイルムとするインフレーションフイルムの成形に際して、前記各スパイラル溝の立上り部１１を成形ダイ１０の円周方向に沿い数区画に区分して前記加熱手段１２により加熱し、バブルＣのフロストライン近傍で前記厚さセンサ１７により検出されたフイルム厚さと設定値の差に応じて各区画の加熱手段１２を制御部１８により独立して調整制御し、各スパイラル溝の立上り部１１の円周方向でのオーバフロー流量の総量を各スパイラル溝の立ち上がり部１１間の流量差をなくし均一にすべく調整する。その結果として、各スパイラル溝からのオーバーフロー流量差をなくし、スパイラル溝の数に対応する流れのむらを解消し、また、各スパイラル溝毎の複数箇の加熱手段１２を独立して温度調整することによって成形ダイ吐出口での周方向における単位幅当たりの樹脂の粘性を適正化し、この成形ダイ吐出口全周からの溶融樹脂吐出量を一定としバブルＣを吐出する。
このようなインフレーションフイルム成形中にバブルＣのフロストライン近傍で検出されるフイルム厚さと設定値の差に応じた区画の加熱手段１２を独立して調整制御することで、この成形されたフイルムにウエルドラインが生じないようにし、かつインフレーションフイルムの偏肉をなくし、その肉厚さを均一化する。
【００１７】
なお、多層フイルム成形用ダイにおいては、フイルムの各層を形成する樹脂材料に応じて、各樹脂路におけるスパイラル溝の立ち上がり部に個別に前記のように加熱手段を配置し、各層独立して前記立ち上がり部からのオーバーフロー量を調整し、この成形ダイ吐出口全周からの溶融樹脂吐出量を一定とする。この結果、粘度指数の大きいＰＰ（ポリプロピレン）のようなオーバーフロー流量が前記立ち上がり部の数に対応する流れむらにより大きく変動するような樹脂層を含む多層フイルムを、均一な肉厚で多層インフレーション成形する。
また、多層フイルムにおいて、肉厚比率の高い層がある場合には、前記加熱手段をこの肉厚比率の高い層に相応するスパイラル溝の立ち上がり部に、前記のように配置することで、制御系を簡略とし、均一肉厚の多層インフレーションフイルムを成形することもある。
【００１８】
実施の形態２
請求項４、６記載の装置発明の代表的な実施の形態を請求項７、９記載の発明である成形ダイの代表的な実施の形態と併せて説明する。
実施の形態１と異なる構成は、前記加熱手段１２は棒状カートリッジヒータからなり、これらヒータを前記成形ダイ１０のダイ本体１４内に成形ダイ１０の軸線と平行に埋込み配備してある（図４参照）。更に詳述すれば、前記加熱手段１２である棒状カートリッジヒータを前記ダイ本体１４内に各スパイラル溝の前記立上り部１１近傍で埋込み配備してある（図１鎖線部分参照）。この場合隣接する加熱手段１２間の熱干渉を少くするため、ダイ本体１４に各加熱手段１２を相互に離反させる縦溝２５が設けられる場合もある（図４参照）。前記カートリッジヒータは図では概略的に示されているが、実際には、ダイ本体の下面から上方に向けて穿設された埋込み穴内にこのカートリッジヒータが着脱可能に配備されている。
その他、実施の形態１と同一の符号は同一の構成、作用をなす。
その作用はほゞ実施の形態１と同一である。
各実施の形態において、スパイラル溝の数は３箇でも５箇又は６箇でも引用した請求項記載の発明の実施の形態に含まれる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１、２、３記載の方法発明において、前記各スパイラル溝の立上り部を成形ダイの円周方向に沿い数区画に区分して各区画を加熱手段により各々加熱し、バブルのフロストライン近傍で検出されたフイルム厚さに応じて各区画の各加熱手段を調整制御することで、種々の樹脂、成形条件の変更に簡易に対応して、これら各立上り部の円周方向区画内でのオーバーフロー流量の総量を均一とし、各スパイラル溝からのオーバーフロー流量を一定とし、流れむらをなくすことで、この成形ダイ吐出口での周方向における単位幅当たりの樹脂の粘性を適正化し、前記成形ダイ吐出口に供給される樹脂量が全周で均一化し、周方向のチューブ状フイルムの偏肉を解消できる。
殊に請求項２、３記載の発明においては、インフレーションフイルム成形中における厚さの変動に応じた区画の加熱手段を他の区画の加熱手段と独立して調整制御することでこのフイルムのウエルドラインを消失し、その肉厚を均一にすることができる。
【００２０】
請求項４記載の装置発明は、前記特定発明の方法を実施でき、その効果を奏することができる。
請求項５記載の発明は請求項４記載の発明の前記効果に加えて、請求項２記載の方法発明を実施でき、各区画の加熱手段の位置、調整、交換を前記成形ダイの外部から容易に行えるとともに、各立上り部からの円周方向でのオーバフロー流量をより均一化できる。
請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明の前記効果に加えて、請求項３記載の方法発明を実施でき、各区画の加熱手段からの熱量を外部へ放散することなく、各スパイラル溝の立ち上がり部において有効に溶融樹脂を加熱することができる。
請求項７記載の発明の成形ダイは、前記方法発明を実施するのに適したものであり、その効果を奏することができる。更に、この成形ダイは、前記効果に加えて、請求項４記載の装置発明に組込み、厚さ均一のチューブ状フイルムを成形できる。
【００２１】
請求項８記載の発明である成形ダイは請求項２記載の方法発明を実施でき、請求項５記載の装置発明に組込み、厚さ均一のチューブ状フイルムを成形できるとともに、加熱手段の取付け位置の調整、交換をこの成形ダイの外部から容易にできる。
請求項９記載の発明である成形ダイは、請求項３記載の方法発明を実施でき、請求項６記載の装置発明に組込み、厚さ均一のチューブ状フイルムを成形でき、その溶融樹脂の加熱を、外部への放散を少なくした状態で行える。
前記各請求項記載の発明は、スパイラル溝を有する成形ダイであれば、センターフイード型の前記スパイラルマンドレルタイプの成形ダイに限定されず、サイドフイード型の多分岐路タイプのものなどにも適用でき、この発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１、２の成形ダイの斜視図である。
【図２】図１の要部横断面図である。
【図３】図１のスパイラル溝の立上がり部とヒータの配列を示す概略展開図である。
【図４】実施形態２の要部横断面図である。
【図５】インフレーションフイルム成形装置全体を示す概略図である。
【符号の説明】
１０    成形ダイ
１１    スパイラル溝の立上り部
１２    加熱手段
【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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