JPS58183222A - インフレ−シヨン成形用冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、押出ダイより管状に押出された管状樹脂を内
部倶１より冷却するインフレーション成形用冷却装置に
係り、特にその冷却能力の改良に関する。

熱可塑性樹脂のインフレーション成形においては、生産
性向上のため高押出１成形、高速成形の要求が高くなっ
ているが、高押出１成形、高速成形を達成するためには
、押出機や押出ダイの高速押出が可能であっても、押出
される管状樹脂を十゛分に冷却することができなければ
ならないものである。また、成形フィルムの機械的強度
やフィルム外観等のフィルム物性を向上させるために４
、溶融樹脂を内外むらなく十分に冷却することが必要で
ある。

ところで、単数あるいは複数のニアリングを用いて、押
出された管状樹脂の外周面に冷却空気を−吹きつける方
法が広く採用されているが、冷却効果を高めようとして
ニアリングのｉｔを増大させると、例えば＾密度ポリエ
チレン、ｊｉ＋［状エチレン−α−オレフィン共重合体
、Ｉリプロピレン郷・の溶融張力の小さい樹脂にあって
は成形安定性が著しく阻害されてしまうため、管状樹脂
の外部側からのみによる冷却では冷却効果の向上には自
ずと限界があった。

さらに、管状樹脂の安定体として用いられる中芯（マン
ドレル）を水冷等により冷却して溶融樹脂管状体に接触
させる方法も識られているが、このような方法にあって
は押出ダイより押出された１（（債の溶融樹脂管状体の
冷却のみを行うものであり、管状樹脂全体を効果的に冷
却するものではなかった。さらに１温度制御も非常に困
難であるという欠点もあった。

また、管状樹脂の内圧を常に一定に保ちながら、冷却空
気を管状樹脂内に供給する一方で管状樹脂内で熱せられ
た熱空気を管状樹脂内から排出するような給排機構を設
けて内部空気を常に低温度に維持させる方法が織られて
いる。しかしながら従来のこのような方法にあっては、
管状樹脂の内部側からの冷却効果を高めようとして内部
空気の給蝙　　　排気速度を大きくすると管状樹脂の内
圧を一定に保つことが困齢となり成形安定性が阻害され
てしオうものであった。また、管状樹脂内部に供給する
空気を外部側において予め極めて低温度に冷却しておく
ことも考えられるが、このような方法にあっては設備が
複雑且大型化しやすくなるため採用し難いものであった
。いずれにしても、従来の冷却装置は構造が非常に複雑
とな妙、装置が高価となるばかりか、小口径グイマンド
レルを用いる高ブローアッグ比成形への適用は技術的に
も不可能なものであつ九。

本発明の目的は、冷却効果が高く且成形安定性に優れ、
しかも、構造の簡単なインフレーション成形用冷却装置
を提供するＫある。

本発明は、管状樹脂の内部空気を給排する丸めの空気供
給管及び空気排出管を設けるとともに、前記空気供給管
から供給される空気を膨張室において一旦断熱膨張させ
て冷却した後に管状樹脂内に吹出させることにより管状
樹脂を内部側より有効に冷却させて前記目的を達成しよ
うとするものである。

以下、本発明の実施例を図面（基づいて説明する。

第１図には、第１の実施例が適用されるインフレーショ
ンフィルム成形装蓋の要部が示されている。

この図において、押出ダイ１の環状スリット４からけ、
押出ダイｌ内に供給された溶融樹脂５が連続的に押出さ
れ、押出ダイ１の上方には管状樹脂６が形成されている
。

管状樹脂６は、押出ダイ１より押出された血抜において
は溶融状態の溶融樹脂管状体６Ａとなっているが、樹脂
膨張部６Ｂにおいて所定の！ローアツブ比で＃張された
彼、薄肉化され樹脂バブル６Ｃとなり、樹脂バブル６Ｃ
け完全に冷却固化され九後、図示しないニップロールに
よリニッグされて偏平化され、次いで連続的に巻取られ
る。ここにおいて、前記樹脂膨張部６Ｂとは溶融樹脂管
状体６Ａが延伸を開始する位置、すなわち処伸点で始ま
り樹脂バブル６Ｃのフリストライン近傍にて終了する領
域である。

押出ダイ１の一ト端面側には、外部冷却装置とし。

てのニアリング８が配置され、ニアリング８の環状の空
気吐出スリット９からは管状樹脂６の外周面に向けて冷
却空気が吐出されている。

押出ダイ１の中心部上方側には、管状極脂安定体として
の略円柱体状の一体型の中芯１１が配置ｆ；され、この
中芯１１は溶融樹脂管状体６Ａを内周面側より案内して
いる。中芯１１の径は、前記環状スリット４の径に比し
通常０７〜１．３倍程度の大きさであるが、薄肉フィル
ム吟を成形する場合には環状スリット４の径よりやや大
きめ程度の大きさであることが好ましい。また、中芯１
１の中心部には中芯１１を長手方向に沿ってＶ通する円
柱状の中空部１２が形成されるとともに、中芯１１の上
端部は管状樹脂６の延伸点よシ十分に高い位置まで達し
ている。

一方、押出ダイ１の中心部には押出ダイＩｔ−貰通する
円柱状の中心穴１５が穿設され、この中心穴１５とＡｎ
記中空部１２とは互いに中心線位置が１なり合うよう構
成されている。

この中心穴１５内には、第１の空気係船Ｑ＃１６、第２
の２Ｐ気供ｔ３管１７、および空気排出管１８がこのＭ
ｔ：　Ｍ／、　ＩＩＪ序に９）つてＩｉｌ＋次内部側内
部側される三重管構造とされた状態で図示しない鴨熱材
を介するなどして貫挿されて支持されている。この三重
臂描散を構成する第１、第２の空気供給管１６゜１７、
および空気排出管１８は、押出ダイ１の下方ｌ１１１に
おいてはそれぞれが独立の一重管格造となるよう互いに
分岐され且コック１９，２０、および２１がそれぞれ設
けられている。

第１の空気供給管１６は押出ダイｌの上端面より比重、
的蝮寸の所定長だけ突出されており、前記供給宥１６の
上端部には前記中芯１１が支持されている。また、中芯
１１の下端５１１１と押出ダイｌの」：端側との間に位
置する第１の空気供給管１６の周面にはａ数の連通孔２
２が穿設され、前記供給管１６より供給される空気は連
通孔２２を経て中芯１１の下端側に供給された後中芯１
１の外周面と浴融樹脂管状体６Ａとの間隙を通って樹脂
バブル６Ｃ＠へと上昇するようになっている。

第２の空気供給管１７は第１の空気供給管】６より上方
に突出して前記中空部１２を貫通した後中芯１１より更
に上方に突出し樹脂膨張部６Ｂと樹脂バブル６Ｃとの境
界位肴付近にて終了している。

第２の空気供給管１７の上端付近の所定範囲であって樹
脂膨張部６Ｂ内に位置する部分には膨張室２３が設けら
れている。ｒｆｔイ張室２３は、中心部に前記第２の空
気供給管１７が位置される中空円柱体状に形成され、周
面には径方向外側に向って初数の吹出［］２５が設けら
れている。また、雇張室２３内に位置する第２の空気供
給管１７０周面には株数の流出し］２４が穿設されてお
り、第２の空気供給管１７より供給される空気は流出口
２４より膨張室２３内に流出して膨張室２３内において
断熱膨張されて冷却された後、吹出口２５より史に二次
膨張されて二次的に冷却されて樹脂膨張部６１３へと吹
き当てられるよう構成されている。

また、前記空気排出管１８は膨張室２３よシ所定長だけ
Ｅカに突出され且上端部において開口しており、管状樹
脂６内の内部空気は前Ｐ開口部より吸引されて管状樹脂
６の外部１ＬＩＩへと排出されるようになっている。

次に、本実施例の作用につき説明する。

運転開始時においては、第１、第２の空気供給管１６．
１７、および空気排出管１８の少なくともいずれか１つ
より管状樹脂６内に空気を封入して管状樹脂６に内圧を
加えて膨張させ樹脂バブル６Ｃが形成されるようにする
。

安定運転時、す々わち生産時においては、第１、第２の
空気供給管１６．１７から冷却用空気を管状樹脂６内に
供給しながら、一方、空気排出管１８からは管状樹脂６
内で熱せられた熱空気を管状樹脂６外へと排出し、これ
ら給排気の量を調整して管状樹脂６の内圧を常に一定に
保つようにする。

第１の空気供給管１６からは比較的低圧の冷却用空気が
供給され、この冷却用りと気は連通孔２２を介して中芯
１１の下端側へと供給された後、中芯１１の外周面と溶
融樹脂管状体６Ａの内周面との間隙を通って樹脂バブル
６Ｃ側へと流れ、これにより浴融樹脂管状体６Ａは、ニ
アリング８による外部側からの冷却だけでなく、内部側
からも冷却され、また、溶融樹脂管状体６Ａと中芯１１
との粘着が防止される。

第２の空気供給管１７からは、比較的高圧の冷却用空気
が供給され、この冷却用空気は流出口２４より一旦膨張
室２３内に断熱膨張的に噴出されて冷却された彼、さら
に吹出口２５から二次的に断熱膨張されて再度冷却され
樹脂膨張部６Ｂへと吹き当てられる。したがって、樹脂
膨張部６Ｂが有効に冷却されることとなり、しかも、溶
融樹脂管状体６Ａの内周面と中芯１１の外周面との関辣
を上昇しながら溶融樹脂管状体６Ａにより熱せられた空
気流が、前記吹出口２５から樹脂膨張部６Ｂへと吹き当
てられる冷却空気により、樹脂膨張部６Ｂの内周面近傍
から排斥されてしまうため、樹脂膨張部６Ｂは一層有効
に冷却されることとなる。なお、第２の空気供給管１７
より供給される冷却用空気は比較的高圧であり、流出口
２４よりかなり勢い良く噴出されても、験張室２３がＭ
衝帯として作用するため樹脂＃、張部６ＢＫ働撃を加え
て息つき等を生じさせて成形安定性を阻害する　　　−
′ようなことはない。

第１、第２の空気供給管１６．１７より管状樹脂６内に
供給される冷却用空気は、このようにして特に冷却を要
する部分である溶融樹脂管状体６人および樹脂肌張部６
Ｂを効果的に冷却した後加熱されて熱空気となり管状樹
脂６内の温度が上昇しようとするが、内部空気は常に空
気排出管１８より排出されるとともに空気供給管１６．
１７からは常に冷却用空気が供給されるので内部空気は
常に低温度に維持される。

このような本実施例によれば、管状樹脂６内を極めて低
温度に給持させておくことができるため、高押出都成形
や高速成形を長時間に亘り安定してヤ丁うことができる
という効果があり、しかも、管状樹脂を内外むらなく急
冷することができるため、機械的強幇やフィルム外観等
のフィルム物性を向、トさせることができるという効果
がある。

ゝ　　　　また、管状樹脂６のうちでも特に急冷を要す
る′　　　　部分である溶融樹脂管状体６Ａおよび樹脂
膨張部６　Ｂを〃１果的に冷却することができるため、
この点からも高押出成形や高速成形に適し、フィルム物
性の向上についても一層効果が大きいものとすることが
できる。

しかも、管状樹脂６の内部空気の給排気速度を特に大き
くさせなくとも前記内部空気を常に低温度に維持させて
おくことができるため成形安定性が阻害されず、また、
管状樹脂６の外部側において予め冷却用空気を冷却させ
ておく設備等を特に敬せず、膨張室２３自体の構造も極
めて簡易なものであるため全体として構造が簡単で組立
ても容易である。

次に、第２の実施例につき説明するが、前記第１の実施
例と同−若しくは近似する部分は同一の符号を用い、説
明を簡略若しくは雀略する。

第２図には、第２の実施例が示されている。第２の実施
例においては、膨張室３３は前記第１の実施例と一様に
中空円柱体状に形成されているが、吹出口３５は前記し
張室３３の外周面に筒方向に沿って設けられた俵数のス
リットから構成されている。この第２の実施例において
も前記第１の実施例と同様の作用、効果を奏することが
でき、さらに、樹脂膨張部６Ｂに極めて均一か状態で冷
却用空気を吹き当てることができ、成形安定性の向上と
いう点からもフィルム物性の向上という点からも好まし
いものである。

なお、上述の各実施例においては、膨張室２３゜３３は
樹脂膨張部６Ｂ内に位置されているものとしたが、樹脂
バブル６Ｃ内等に位置されていてもよく、マた、吹出口
２５．３５についても必らずしも樹脂膨張部６Ｂに向け
られていなくともよいが、樹脂膨張部６Ｂ内に膨張室２
３．３３が位置され、また、吹出口２５．３５が樹脂膨
張部６Ｂに向けられていれば、特に急冷を要する樹脂膨
張部６Ｂを効果的に冷却することができるという効果が
ある。

また、膨張室２３．３３の形状は中空円柱体状に限らず
、中空逆円錐体状や樹脂膨張部６Ｂと略相似の形状等の
如く他の形状であってもよく、＠２の空気供＆ｉ管１７
を回転軸として回転するものでもよい。

さらに、第１の空気供給管１６は設けられていす、中芯
１１の肉厚部′に中芯１１の上下両端側を連通する連通
路が設けられ、この連通路内を下降する内部空気が中芯
１１の外周面と溶融樹脂管状体６Ａの内周面との間隙を
上昇するよう構成されているものであってもよい。

また、前記中芯１１は円柱体状の一体型のものに限らず
、多段分割型、リプ型、螺旋管型等のものであってもよ
く、構造はやや複雑になるが、水冷等により中芯１１が
常に十分な冷却能力を有するよう構成されているもので
もよい。

上述のように、本発明によれば冷却効果が高く且成形安
定性に優れ、しかも、構造の簡単なインフレーション成
形用冷却装置を提供することができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図およびｉ１！２図は、それぞれ本発明の第１およ
び８２の実施例を示す断面図である。 ｌ・・・押出グイ、５・・・溶融樹脂、６・・・管状樹
脂１．６Ａ・・・耐融樹脂管状体、６Ｂ・・・樹脂膨張
部、６Ｃ・・・樹脂パズル、１１・・・中芯、１６．１
７・・・空気供給管、１８・・・空気排出管、２３．３
３・・・膨張室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）押出ダイより管状に押出され友後内圧により膨張
   されて冷却固化後にｙ続的に巻取られる管状樹脂の内部
   に空気を供給する空気供給管と、前記空気供給管から供
   給される空気を−Ｂ断熱膨張させた後管状樹脂内に吹出
   させる膨張室と、前記管状樹脂内部の空気を排出する′
   空気排出管と、が備えられていることを特徴とするイン
   フレーション成形用冷却装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記彬張室は、
   管状樹脂内の樹脂膨張部に向って空気を吹出すよう構成
   されていることを特徴とするインフレーション成形用冷
   却装置。