JPH0249216B2 - - Google Patents

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
樹脂を内部側より冷却するインフレーシヨン成形
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ヨン成形において
は、生産性向上のため高速成形の要求が高くなつ
ているが、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つても、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、成形フイルムの物
性を向上させるためにも、溶融樹脂を内外むらな
く十分に冷却させることが必要である。

ところで、単数あるいは複数のエアリングを用
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用いられているが、冷却効
果を高めようとして冷却空気の風量を増大させて
いくと、例えば高密度ポリエチレン、直鎖状エチ
レン―α―オレフイン共重合体、ポリプロピレン
等の溶融張力の小さい樹脂にあつては成形安定性
が著しく阻害されてしまうため、管状樹脂の外部
側より冷却する場合のみの冷却効果の向上には自
ずと限界があつた。

そこで、管状樹脂の外部側からだけでなく内部
側からも管状樹脂を冷却するために、管状樹脂の
内部側に外部より冷却空気を循環させる方法が識
られている。しかし、このような方法にあつて
は、管状樹脂は押出ダイより押出された直後の溶
融樹脂管状体については特に急冷を要するが、一
方、膨張部を経てバブル状態となつた樹脂バブル
については必ずしも急冷を要しないものであるに
も拘らず、管状樹脂全体を略均一的に冷却するの
みであり、溶融樹脂管状体についての急冷効果は
特に認められず、したがつてこのような方法のみ
を採用しても高速成形を達するための十分な冷却
効果は得られないものであつた。

また、特開昭56−75829によれば、中芯（マン
ドレル）の中心部にヒートパイプの蒸発部を埋設
した冷却装置が提案されているが、この既提案の
冷却装置にあつては、前記蒸発部が中芯を冷却
し、冷却された中芯が更に管状樹脂の溶融樹脂管
状体を冷却させるものであるため、熱伝達効率が
必らずしも十分でなく、また、ヒートパイプの蒸
発部と中芯とが別体として構成されているため構
造上の複雑化も招いていた。

本発明の目的は、冷却効果が大きく、構造も簡
易なインフレーシヨンフイルム成形用冷却装置を
提供するにある。

本発明は、押出ダイより押出された直後の溶融
樹脂管状体の内周面に接触され若しくは接近され
た状態で蒸発部が位置されるヒートパイプを設け
て前記蒸発部により溶融樹脂管状体を内部側より
冷却するとともに、前記ヒートパイプ内において
は作動流体の蒸気流用流路と凝縮液用流路とを
別々独立して設け、前記作動流体の移動をより円
滑且迅速なものとして前記ヒートパイプの冷却効
率を一層向上させることにより前記目的を達成し
ようとするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図には、本発明によるインフレーシヨン成
形用冷却装置の第１の実施例が適用されるインフ
レーシヨン成形装置の要部が示されている。

この図において、押出ダイ１は、円柱状の中空
部を有するダイ本体２と、ダイ本体２の前記中空
部に嵌合されるダイマンドレル３とからなり、前
記嵌合部分の上端には環状スリツト４が構成さ
れ、押出ダイ１内に供給される溶融樹脂５は環状
スリツト４より管状に押出されて管状樹脂６が形
成されるようになつている。

管状樹脂６は、押出ダイ１より押出された直後
においては溶融状態の溶融樹脂管状体６Ａとなつ
ているが、その後膨張部６Ｂにおいて内圧により
所定のブローアツプ比で膨張された後、薄肉化さ
れた樹脂バブル６Ｃとなり、樹脂バブル６Ｃは完
全に冷却固化された後、図示しないニツプロール
によりニツプされて偏平化され、ついで連続的に
巻取られていくようになつている。

前記押出ダイ１の中心部には、外部コツク８を
有する封入管９が管状樹脂６の内部側に向つて押
出ダイ１の図中上端面より比較的短寸の所定長だ
け突出するよう貫通され、封入管９の上端部には
インフレーシヨン成形用冷却装置としてのヒート
パイプ１０の下端中心部が固定されている。

ヒートパイプ１０の蒸発部１０Ａは、前記膨張
部６Ｂと略同一の高さ位置を有する所定の径の円
柱体状に形成され、長手方向に沿つて図中略下半
分の外周部には前記溶融樹脂管状体６Ａの内周面
が接触若しくは接近されるとともに、蒸発部１０
Ａの下端部と押出ダイ１の上端面との間には所定
の間隔が設けられており、この間隔内に位置する
前記封入管９には封入口１１が穿設されている。

蒸発部１０Ａ内には、所定の肉厚の円管状の隔
壁体１２が配置され（第２図参照）、この隔壁体
１２の中心部には作動流体の凝縮液用流路１３が
設けられ、隔壁体１２の外周面と前記蒸発部１０
Ａの内周面との間隙により作動流体の蒸気用流路
１４が構成されており、蒸発部１０Ａ内において
は、凝縮液１５は前記凝縮液用流路１３内を下降
し、一方蒸気流１６は前記蒸気用流路１４内を上
昇するようになつている。

また、前記隔壁体１２の肉厚内には長手方向に
沿つて複数の連通管１７が貫通され、これら連通
管１７の上下端部は蒸発部１０Ａの上下端部にお
いてそれぞれ開口されるとともに、これら連通管
１７により隔壁体１２は蒸発部１０Ａ内の所定位
置に支持されている。なお、ここで連通管１７に
かえて二重管式の１個の円管スリツト状の連通路
とすることもできる。

また、ヒートパイプ１０の凝縮部１０Ｂは、前
記樹脂バブル６Ｃ内の樹脂バブル６Ｃが冷却固化
された位置に配置されており、凝縮部１０Ｂの上
端近付の外周部には放熱フイン１８が設けられて
いる。

なお、前記押出ダイ１上には、エアリング１９
が配置され、また、ヒートパイプ１０の蒸発部１
０Ａの内周面の略全域には図示しないウイツクが
設けられている。

次に、本実施例の作用につき説明する。

押出ダイ１内の溶融樹脂５は環状スリツト４よ
り連続的に押出されて管状樹脂６が形成される
が、この管状樹脂６内には封入管９より、運転開
始時において、一定圧力の空気が封入されて内圧
により管状樹脂６の溶融樹脂管状体６Ａは膨張部
６Ｂにて所定のブローアツプ比で膨張されて樹脂
バブル６Ｃが形成される。

溶融樹脂管状体６Ａは、エアリング１９によつ
て外部側より冷却されるが、ヒートパイプ１０の
蒸発部１０Ａによつて内部側からも冷却される。
すなわち、前記蒸発部１０Ａは溶融樹脂管状体６
Ａの安定性を向上させる中芯としての働きをする
とともに、蒸発部１０Ａを内部側より吸熱、すな
わち冷却しており、蒸発部１０Ａ内においては凝
縮液１５が蒸発することとなる。

蒸発した凝縮液１５は蒸気流１６となつて蒸気
用流路１４内を上昇し、凝縮部１０Ｂにて凝縮さ
れて凝縮液１５となり、凝縮液用流路１３内を下
降することとなるが、蒸気用流路１４と凝縮液用
流路１３とが各々独立して設けられており、しか
も、蒸気用流路１４が溶融樹脂管状体６Ａ側に配
置されているため蒸気流１６が加熱されて上昇速
度が大きくなりやすいようになつており、また、
凝縮液１５と蒸気流１６とが互いに干渉し合わな
いようになつているため、作動流体の循環が極め
て円滑且迅速になされる。

このようなヒートパイプ１０内の作動流体の循
環により蒸発部１０Ａにおいては絶えず溶融樹脂
管状体６Ａの急冷がなされ、また、膨張部６Ｂも
蒸発部１０Ａに近い位置となつているため、膨張
部６Ｂに接する内部空気も冷却されており、膨張
部６Ｂも冷却される。

一方、凝縮部１０Ｂにおいては樹脂バブル６Ｃ
内に熱が放出されるが、凝縮部１０Ｂは樹脂バブ
ル６Ｃが完全に冷却固化された位置に配置されて
いるため、凝縮部１０Ｂにおける放熱により樹脂
バブル６Ｃに悪影響が与えられるということはな
い。

なお、溶融樹脂５が高密度ポリエチレン等の場
合には、溶融樹脂管状６Ａの安定性が極めて低い
ものであるから、蒸発部１０Ａの外周面を溶融樹
脂管状体６Ａの内周面に接触させるようにして安
定性を高め且急冷効果をより高めるようにするこ
とが望ましいが、直鎖状エチレン―α―オレフイ
ン共重合体、ポリプロピレン等の場合には、蒸発
部１０Ａの外周面を溶融樹脂管状体６Ａの内周面
に特に接触させる必要はなく、単に接近させてお
けば足りる。また、樹脂バブル６Ｃ内の空気は連
通管１７を介して蒸発部１０Ａの下端側に流下さ
れ、この流下された空気は蒸発部１０Ａの外周面
と溶融樹脂管状体６Ａの内周面との間隙を経て樹
脂バブル６Ｃ側へと流れるため、溶融樹脂管状体
６Ａが蒸発部１０Ａに溶着することはなく、安定
成形が確保されることとなる。

このような本実施例によれば、ヒートパイプ１
０の蒸発部１０Ａにより溶融樹脂管状体６Ａが直
接冷却されるため、急冷効果が大きく、したがつ
て高押出量や高速のインフレーシヨン成形を安定
して行うことができるようになる。また、急冷効
果の増大は、管状樹脂６を外部側からだけでなく
内部側からも冷却させることとも相俟つて、延伸
効果の向上等、成形フイルムの物性を向上させる
ことができる。

しかも、凝縮液用流路１３と蒸気流用流路１４
とが各々独立して別個に設けられているため、凝
縮液１５と蒸気流１６とが互いに干渉し合うこと
がなく、作動流体の循環が極めて円滑且迅速にな
され、冷却効果が一層増大される。そのうえ、前
記蒸気流用流路１４が溶融樹脂管状体６Ａ側に配
置されており、蒸気流１６が加熱されやすくなつ
ているため、蒸気流１６の上昇速度が大きくな
り、この点からも作動流体の循環が円滑且迅速に
なされるという効果がある。

また、ヒートパイプ１０の蒸発部１０Ａが、バ
ブル安定体、すなわち中芯をも兼ねているため構
造が簡単で組み立ても容易なものとすることがで
きる。

なお、上述の実施例では、蒸発部１０Ａの内周
面の全域にウイツクが設けられているものとした
が、ヒートパイプ１０全体の内周面にウイツクが
設けられていてもよい。

次に、前記以外の実施例について説明するが、
前記実施例と同一若しくは近似する部分について
は同一の符号を用い、説明を簡略若しくは省略す
る。

第３図には、第２の実施例が示され、この図に
おいて、蒸発部１０Ａは、比較的ピツチの小さい
螺旋管状の蒸気流用流路１４と、この蒸気流用流
路１４の中心軸線上に位置する直線管状の凝縮液
用流路１３と、により構成され、凝縮液用流路１
３の鉛直上方側には凝縮部１０Ｂが連続的に設け
られている。また、前記螺旋管状の蒸気流用流路
１４の包絡外周面には溶融樹脂管状体６Ａの内周
面が接触若しくは接近するとともに、蒸気流用流
路１４の上端側における連結部１４Ａは下方に傾
けられた状態で凝縮液用流路１３に連結されてお
りヒートパイプ１０内を下降する凝縮液１５が蒸
気流用流路１４内に入り込まないようになつてい
る。なお、ヒートパイプ１０の内周面の全域には
ウイツクが設けられていてもよい。

このような実施例によれば、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
蒸発部１０Ａの上下両端側を連通する内部空気循
環用の連通管１７を設ける必要がなく、また、溶
融樹脂管状体６Ａとの接触可能個所が極めて制限
されているため、溶融樹脂管状体６Ａが蒸発部１
０Ａに極めて溶着しにくく、安定成形が一層行な
われやすいという効果がある。

なお、上述の各実施例においては上吹きインフ
レーシヨン成形に本発明による冷却装置が適用さ
れる場合について述べたが、下吹きインフレーシ
ヨン成形に適用することもできる。

また、管状樹脂６内に外部より冷却空気を循環
させる冷却空気給排機構を併設することにより、
より一層の冷却効果が期待できる。

さらに、蒸気流用流路１４は必ずしも蒸発部１
０Ａの溶融樹脂管状体６Ａ側に配置されなくとも
よいが、溶融樹脂管状体６Ａ側に配置させればヒ
ートパイプ１０内の作動流体の循環をより一層円
滑且迅速に行なわせることができる。

上述のように本発明によれば、冷却効果が大き
く構造も簡易なインフレーシヨン成形用冷却装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインフレーシヨン成形用
冷却装置の第１の実施例を示す断面図、第２図は
第１図の―線に従う矢視拡大断面図、第３図
は本発明の第２の実施例を示す断面図である。 １……押出ダイ、６……管状樹脂、６Ａ……溶
融樹脂管状体、６Ｂ……膨張部、６Ｃ……樹脂バ
ブル、１０……インフレーシヨン成形用冷却装置
としてのヒートパイプ、１０Ａ……蒸発部、１０
Ｂ……凝縮部、１３……凝縮液用流路、１４……
蒸気流用流路、１５……凝縮液、１６……蒸気
流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 押出ダイより管状に押出された後、内圧によ
   り膨張されて冷却固化後に巻取られる管状樹脂を
   内部側より冷却するインフレーシヨン成形用冷却
   装置において、前記冷却装置は、蒸発部と凝縮部
   を有するヒートパイプよりなり、前記蒸発部は、
   作動流体の蒸気流用流路と凝縮液用流路とがそれ
   ぞれ独立して設けられ、且つ前記押出ダイより押
   出された直後の溶融樹脂管状体の内周面に接触さ
   れ、若しくは接近された状態で配置されると共
   に、前記凝縮部は、樹脂バブル内のこの樹脂バブ
   ルが冷却固化された位置に配置されることを特徴
   とするインフレーシヨン成形用冷却装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記蒸気流
   用流路は、前記蒸発部の溶融樹脂管状体側に配置
   されると共に、前記凝縮液用流路は、前記蒸発部
   の中心部分に配置されることを特徴とするインフ
   レーシヨン成形用冷却装置。