JP3152961B2 - Cooling mandrel - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は熱可塑性樹脂より管状
薄膜またはシートを製造する際、押出機の環状ダイから
押しだされた管状溶融状薄膜の内部に直接接触させるこ
とにより極めて急速に冷却する事が出来る冷却装置マン
ドレルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION In the production of a tubular thin film or sheet from a thermoplastic resin, the present invention cools very rapidly by making direct contact with the inside of a tubular molten thin film extruded from an annular die of an extruder. A cooling device mandrel that can do things.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂より管状薄膜を製膜
する工程に於て押し出された薄膜を直接冷却液に接触さ
せて冷却するための各種形式の装置が提供されている。
例えば、内部溢流管外側壁を流下する溢流液に直接圧着
保持させながら急冷固化する方法（特公昭４５−３５１
９２号）等が知られている。2. Description of the Related Art Various types of apparatuses for cooling a thin film extruded in a process of forming a tubular thin film from a thermoplastic resin by directly contacting the thin film with a cooling liquid have been provided.
For example, a method of quenching and solidifying while directly pressing and holding the overflow liquid flowing down the outer wall of the inner overflow pipe (Japanese Patent Publication No. 45-351)
No. 92) is known.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】延伸性に優れた薄膜を
造る最大の技術ポイントは実質的に無定形な薄膜を如何
にして造るかにあり、そのためには できるだけ速い速
度で冷却、即ち急冷する必要がある。内部冷却液によっ
て冷却された冷却マンドレルと接触させて、即ち、間接
的に冷却する方法も種々提案されているが、間接冷却に
よる冷却速度は直接冷却液に接触させる場合の冷却速度
より明らかに小さい。又、単なる内部溢流冷却液による
直接冷却では部分的に滞留する冷却液の沸騰による冷却
速度の低下、あるいは流量斑による冷却マンドレルへの
部分粘着等が発生し、均一な無定形薄膜を得ることが困
難である。例えば、前記の特公昭４５−３５１９２号は
内部冷却マンドレルにおける水槽からの溢流によって冷
却する方法であるが、流下する溢流液は流速が遅く、速
くても下方へ移動している薄膜と同速である。従って、
薄膜に伴われて流下する冷却液は薄膜の保有する余熱に
よって、高温となり部分的に沸騰するため冷却能力の低
下及び冷却斑の発生が著しい。この冷却能力の低下を抑
制するため流下速度を増やそうとすると水槽部のヘッド
圧と外部冷却液の水圧とのバランスの均一性がくずれ、
真円性の低下あるいは冷却斑によるヘイズなどの外観斑
の発生、更には厚薄斑の発生などによって品質の良好な
薄膜を得ることが困難になる。従って、高速製膜するた
めには冷却液の温度を低温にして対応せざるを得ない
が、経済性の点で限界があり、高速製膜性に劣ると言わ
ざるを得ない。又、環状押出ダイから押し出された管状
薄膜が冷却用マンドレルで冷却される迄の部分で形成さ
れる筒状部では、薄膜は溶融状であり、内部より供給さ
れる圧空により形状が維持されるが、圧空噴出孔は円周
方向に連続したスリット状にするのが困難であるため噴
出孔から噴出される圧空流により薄膜に当たる内圧が円
周方向により不均一となり、あるいはスリット状であっ
ても圧空流は薄い層流を為すため経時的内圧の変動が直
接薄膜の厚さ斑につながり、延伸後のフイルムの厚さ斑
の原因になるという欠点があった。The most important technical point for producing a thin film having excellent stretchability is how to produce a substantially amorphous thin film. For this purpose, cooling, that is, quenching is performed at a rate as fast as possible. There is a need. Various methods of contacting with a cooling mandrel cooled by an internal cooling liquid, that is, indirect cooling, have been proposed, but the cooling rate by indirect cooling is clearly lower than the cooling rate when directly contacting the cooling liquid. . In addition, in the case of direct cooling using only the internal overflow cooling liquid, the cooling rate drops due to boiling of the partially remaining cooling liquid, or partial adhesion to the cooling mandrel due to uneven flow rate occurs, and a uniform amorphous thin film is obtained. Is difficult. For example, Japanese Patent Publication No. 45-35192 discloses a method of cooling by overflowing from a water tank in an internal cooling mandrel. The overflowing liquid flowing down has a low flow rate and is the same as a thin film moving downward even at high speed. It is fast. Therefore,
The cooling liquid flowing down along with the thin film becomes high in temperature due to the residual heat of the thin film and partially boiled, so that the cooling capacity is reduced and cooling spots are remarkably generated. When trying to increase the flow rate to suppress this decrease in cooling capacity, the uniformity of the balance between the head pressure of the water tank and the water pressure of the external coolant is lost,
It is difficult to obtain a thin film of good quality due to the appearance of unevenness such as haze due to deterioration in roundness or cooling unevenness, and furthermore to the occurrence of thick and thin unevenness. Therefore, in order to perform high-speed film formation, the temperature of the cooling liquid must be reduced to a low level, but there is a limit in economical efficiency, and it is inevitable that high-speed film formation is inferior. Further, in a tubular portion formed at a portion where the tubular thin film extruded from the annular extrusion die is cooled by the cooling mandrel, the thin film is in a molten state, and the shape is maintained by the compressed air supplied from the inside. However, since it is difficult to make the compressed air ejection hole into a continuous slit shape in the circumferential direction, the internal pressure applied to the thin film by the compressed air flow ejected from the ejection hole becomes uneven in the circumferential direction, or even if it is slit-shaped. Since the compressed air flow has a thin laminar flow, there is a disadvantage that the variation of the internal pressure over time directly leads to the unevenness of the thickness of the thin film, which causes the unevenness of the thickness of the film after stretching.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記の欠点
を解消するため冷却用マンドレルを鋭意検討した結果、
本発明に到達したものである。即ち、本発明は次に挙げ
る特徴をもつ発明である。 １．熱可塑性樹脂の環状押出ダイの下方に結合され、ダ
イの環状スリットから下向きに押し出される管状溶融薄
膜を、底部に弾性物質を設けた外部環状冷却液槽と併用
して内側から２段に冷却する直接冷却用マンドレルにお
いて、環状エヤー噴出ノズルの噴出口の通路内側にエヤ
ー流の方向性を消すための整流板を具備することを特徴
とする管状薄膜冷却用マンドレル。 ２．熱可塑性樹脂の環状押出ダイの下方に結合され、ダ
イの環状スリットから下向きに押し出される管状溶融薄
膜を、底部に弾性物質を設けた外部環状冷却液槽と併用
して内側から２段に冷却する直接冷却用マンドレルにお
いて、上部冷却液噴出用環状スリット状ノズルが水平線
方向より下方に傾斜した方向に向かっており、このノズ
ルより冷却液を管径規制リング表面と管状薄膜との間に
向けて噴出することが出来ることを特徴とする管状薄膜
冷却用マンドレル。 ３．熱可塑性樹脂の環状押出ダイの下方に結合され、ダ
イの環状スリットから下向きに押し出される管状溶融薄
膜を、底部に弾性物質を設けた外部環状冷却液槽と併用
して内側から２段に冷却する直接冷却用マンドレルにお
いて、上部冷却液噴出用環状スリット状ノズルの噴出口
の内側に冷却液整流板を設けることを特徴とする管状薄
膜冷却用マンドレル。 ４．熱可塑性樹脂の環状押出ダイの下方に結合され、ダ
イの環状スリットから下向きに押し出される管状溶融薄
膜を、底部に弾性物質を設けた外部環状冷却液槽と併用
して内側から２段に冷却する直接冷却用マンドレルにお
いて、上部冷却液噴出用環状スリット状ノズル部のスリ
ットギャップをスリットの環状の３個所以上で調整でき
る機構を有することを特徴とする管状薄膜冷却用マンド
レル。The present inventors have conducted intensive studies on a cooling mandrel to solve the above-mentioned drawbacks.
The present invention has been reached. That is, the present invention is an invention having the following features. 1. A tubular molten thin film bonded below the annular extrusion die of thermoplastic resin and extruded downward from the annular slit of the die is cooled in two stages from the inside together with an external annular cooling liquid tank provided with an elastic substance at the bottom. A mandrel for cooling a tubular thin film, comprising a straightening plate for eliminating directivity of an air flow inside a passage of an outlet of an annular air ejection nozzle in a mandrel for direct cooling. 2. A tubular molten thin film bonded below the annular extrusion die of thermoplastic resin and extruded downward from the annular slit of the die is cooled in two stages from the inside together with an external annular cooling liquid tank provided with an elastic substance at the bottom. In the direct cooling mandrel, the annular slit nozzle for ejecting the upper coolant is directed in the direction inclined downward from the horizontal direction, and the coolant is ejected from this nozzle between the surface of the pipe diameter regulating ring and the tubular thin film. A mandrel for cooling a tubular thin film, wherein 3. A tubular molten thin film bonded below the annular extrusion die of thermoplastic resin and extruded downward from the annular slit of the die is cooled in two stages from the inside together with an external annular cooling liquid tank provided with an elastic substance at the bottom. A mandrel for cooling a tubular thin film, wherein a mandrel for direct cooling is provided with a coolant flow straightening plate inside an outlet of an annular slit nozzle for ejecting an upper coolant. 4. A tubular molten thin film bonded below the annular extrusion die of thermoplastic resin and extruded downward from the annular slit of the die is cooled in two stages from the inside together with an external annular cooling liquid tank provided with an elastic substance at the bottom. A mandrel for cooling a tubular thin film, wherein the mandrel for direct cooling has a mechanism capable of adjusting a slit gap of an annular slit-shaped nozzle for jetting an upper coolant at three or more annular locations of a slit.

【０００５】以下に本発明を図面に示す実施例に基づい
て具体的に説明する。１は押出機に下向きに取り付けら
れた環状ダイであり、押出機によって溶融された熱可塑
性樹脂はダイ内部の樹脂通路２を通って環状スリット３
より下方に環状に押し出される。５は環状ダイから懸吊
されている冷却マンドレルである。冷却マンドレル５は
主として環状圧空噴出ノズル部１８、上部冷却液噴出用
環状ノズル７、管径規制リング部６、下部冷却部１３、
シールリング部１５の５つの部分からなる略円筒状を為
している。Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments shown in the drawings. Numeral 1 is an annular die mounted downwardly on the extruder, and a thermoplastic resin melted by the extruder passes through a resin passage 2 inside the die and has an annular slit 3.
It is extruded annularly downward. 5 is a cooling mandrel suspended from an annular die. The cooling mandrel 5 mainly includes an annular compressed air ejection nozzle portion 18, an upper coolant ejection annular nozzle 7, a pipe diameter regulating ring portion 6, a lower cooling portion 13,
The seal ring 15 has a substantially cylindrical shape composed of five parts.

【０００６】マンドレル５の最上部に環状圧空噴出ノズ
ル１８が設けられている。これは、環状ダイ１内の環状
スリット３より下方に押し出された溶融管状薄膜４がマ
ンドレルとの間に形成するバブル部の径を制御するため
にマンドレルの外周部に向けて環状の圧空噴出孔１８が
設けられ、ダイ中央部を貫いて設けられた圧空導入孔２
０に接続されている。圧空噴出孔１８から外周部に圧空
の方向性を消すために噴出孔の正面に整流板１９が設け
られている。整流板は板状、多孔板、メッシュ襄など種
々の構造板が必要により選択される。整流板１９によっ
て圧空が直接溶融管状薄膜４に当たるのを抑制し、圧空
の円周方向の吹き斑による薄膜の厚薄斑が悪化すること
を防止している。更に、噴出された圧空を排出するため
の排出口１７が圧空排出口孔２４に接続されて設けられ
ている。噴出された圧空の一部は内部冷却液とともに冷
却液排出口１６及び冷却液排出孔２３を通して排出され
るが、溶融管状薄膜４が押し出される際に発生するガス
を強制的に排出するために圧空流量を多くする必要があ
り、圧空排出口１７が設けられる。上部バブルはこれら
の圧空の供給、排出のバランスによって維持される。[0006] At the uppermost part of the mandrel 5, an annular compressed air ejection nozzle 18 is provided. In order to control the diameter of the bubble portion formed between the molten tubular thin film 4 and the mandrel formed below the annular slit 3 in the annular die 1, an annular compressed air ejection hole is formed toward the outer peripheral portion of the mandrel. 18 and a compressed air introduction hole 2 provided through the center of the die.
Connected to 0. A flow straightening plate 19 is provided in front of the jet hole to eliminate the directionality of the pressurized air from the compressed air jet hole 18 to the outer peripheral portion. As the current plate, various structural plates such as a plate, a perforated plate, and a mesh plate are selected as necessary. The straightening plate 19 suppresses the compressed air from directly hitting the molten tubular thin film 4 and prevents the thin and thick thin spots of the thin film due to the circumferential blowing of the compressed air. Further, a discharge port 17 for discharging the jetted compressed air is provided connected to the compressed air discharge hole 24. A part of the jetted compressed air is discharged together with the internal cooling liquid through the cooling liquid discharge port 16 and the cooling liquid discharge hole 23. However, the compressed air is forcibly discharged to generate gas generated when the molten tubular thin film 4 is extruded. It is necessary to increase the flow rate, and a compressed air discharge port 17 is provided. The upper bubble is maintained by the supply and discharge balance of these compressed air.

【０００７】環状圧空噴出用ノズル部の下方に溶融管状
薄膜４の内面に向かって下方に傾斜した上部冷却液噴出
用の環状スリットノズル７を設けて内部冷却液を管状薄
膜４の内面に向かって水平方向より下方に向けて噴出さ
れ、管径規制リング６の外側と管状薄膜との間を流下し
て管状薄膜４を冷却する。冷却液の一部は上部へオーバ
ーフローして排液口８へ流れ込むようになっている。環
状スリットノズル７のノズル方向を水平線方向あるいは
上方にすると下方に流下する冷却液の冷却速度が薄膜の
移動速度と同程度かそれ以下となるため、薄膜と共に流
下する冷却液の冷却能力が低下する。下方に噴出するこ
とによって冷却液の流下速度を薄膜の流下速度より速く
でき、薄膜の有する熱によって冷却液の温度が上昇する
より速く上方より低温の冷却液が流下して来るため、冷
却能力を著しく大きくすることが出来る。又、上部冷却
液内部流通溝９内に整流板１０が設けられ、これによっ
て冷却液の流れは整流化され、冷却液を外周方向に均一
に噴出することが出来る。An annular slit nozzle 7 for ejecting an upper coolant which is inclined downward toward the inner surface of the molten tubular thin film 4 is provided below the annular compressed air ejecting nozzle portion so that the internal coolant is directed toward the inner surface of the tubular thin film 4. It is jetted downward from the horizontal direction, and flows down between the outside of the pipe diameter regulating ring 6 and the tubular thin film to cool the tubular thin film 4. A part of the cooling liquid overflows to the upper part and flows into the drain port 8. ring
When the nozzle direction of the slit nozzle 7 is set to the horizontal direction or upward, the cooling speed of the cooling liquid flowing down is equal to or less than the moving speed of the thin film, and the cooling capacity of the cooling liquid flowing down with the thin film is reduced. . By jetting downward, the flow rate of the cooling liquid can be made faster than the flowing rate of the thin film. It can be significantly larger. In addition, a flow straightening plate 10 is provided in the upper coolant internal flow groove 9, whereby the flow of the coolant is rectified, and the coolant can be uniformly ejected in the outer peripheral direction.

【０００８】以上の処置により上部冷却液は環状スリッ
トノズル７のギャップより均一に噴出されるべきで有る
が、それでも猶、噴出する上部冷却液は必ずしも外周方
向で均一とは成らない場合がある。全外周方向にそって
噴出液量が均一でないと冷却液の部分的滞留によってエ
ア溜り等が発生したり、管径規制リング６の円周上の接
点レベルが均一に成らず、薄膜がゆがんで冷却斑を生
じ、あるいは、いわゆる指紋状斑点が薄膜面に発生した
り、極端な場合薄膜の厚薄斑が悪化することがある。従
って、冷却液の噴出の均一化のため環状スリットノズル
７のギャップの微調整装置を具備するのが好ましい。ギ
ャップ微調整装置は汎用の装置でよく、例えば、ネジを
回転することにより各ノズルのリップを押したり引いた
りする様なダイのリップギャップ微調整装置と同一ある
いは類似する機構であれば十分調整出来る。これによ
り、ノズルより噴出される冷却液はそれぞれの実体に応
じて微調整され、管状薄膜４を均一に冷却する事が出来
る。以上のようにして、冷却液を効率よく噴出すること
により環状スリットノズル７付近における冷却速度を１
５０℃／秒以上にすることが出来る。もちろん、外部冷
却液による冷却速度も付加されるから、更に冷却効果は
大きくすることが出来る。Although the upper coolant should be ejected uniformly from the gap of the annular slit nozzle 7 by the above-mentioned treatment, the ejected upper coolant may not always be uniform in the outer peripheral direction. If the amount of the ejected liquid is not uniform along the entire outer peripheral direction, air pools or the like are generated due to the partial stagnation of the cooling liquid, or the contact level on the circumference of the pipe diameter regulating ring 6 is not uniform, and the thin film is distorted. Cooling spots may occur, or so-called fingerprint spots may occur on the thin film surface, or in extreme cases, thick and thin spots of the thin film may be deteriorated. Therefore, it is preferable to provide a fine adjustment device for the gap of the annular slit nozzle 7 in order to make the jet of the cooling liquid uniform. The gap fine adjustment device may be a general-purpose device. For example, a mechanism that is the same as or similar to the die lip gap fine adjustment device that pushes or pulls the lip of each nozzle by rotating a screw can be adjusted sufficiently. . Thereby, the cooling liquid ejected from the nozzle is finely adjusted according to each entity, and the tubular thin film 4 can be cooled uniformly. As described above, by efficiently jetting the cooling liquid, the cooling rate in the vicinity of the annular slit nozzle 7 is reduced by one.
It can be 50 ° C./sec or more. Of course, since the cooling rate by the external cooling liquid is also added, the cooling effect can be further enhanced.

【０００９】環状スリットノズル７の下側は管状薄膜４
の管径を規制するための表面平滑な管径規制用リング６
であり管状薄膜４は前記の上部冷却液噴出ノズルから噴
出される冷却液に冷却され、又は冷却されながら更にこ
のリング６の外周部に至りこのリング６の直径により管
径が規制されながら冷却される。薄膜４はリング６の直
径により規制されるがこのリング６の外周と管状薄膜４
の間には前記のノズル７から高速で噴射される冷却液が
膜として介在するので、実質的にリング６の表面と薄膜
４とは直接には接触せず、その結果、薄膜４の内面に擦
傷などが生じないなどの特徴がある。管径規制リングの
内側には上部冷却液内部流通溝９が設けられ、冷却液は
導入管２１から供給され、排出管１６を経て排出管２３
から排出される。この内部流通溝９の冷却液により管径
規制リングを内側から冷却し、管状薄膜４に対する冷却
能力を補強している。管径規制リング部の下方には下部
冷却部が設けられており前記の管径規制リング部で管径
が規制され形がある程度固まった薄膜４を、外力により
容易に変形しない程度に更に冷却を行なう様になってい
る。この部分は内部冷水冷却方式等の間接冷却を除外す
るわけではないが、上記の冷却液噴出ノズル形式、ある
いは表面に螺旋状溝を設けて薄膜４との間に冷却液を流
す直接冷却方式の方が冷却能力強化の点で更に好まし
い。The lower side of the annular slit nozzle 7 is the tubular thin film 4.
Ring 6 for regulating the diameter of the pipe with a smooth surface for regulating the diameter of the pipe
The tubular thin film 4 is cooled by the cooling liquid jetted from the upper cooling liquid jet nozzle, or further cooled, reaches the outer periphery of the ring 6 and is cooled while the pipe diameter is regulated by the diameter of the ring 6. You. The thin film 4 is regulated by the diameter of the ring 6.
Since the cooling liquid jetted at a high speed from the nozzle 7 is interposed as a film, the surface of the ring 6 and the thin film 4 do not substantially come into direct contact with each other. There are features such as no abrasion. An upper coolant internal flow groove 9 is provided inside the pipe diameter regulating ring, and the coolant is supplied from an inlet pipe 21, and is discharged through an outlet pipe 16 to an outlet pipe 23.
Is discharged from The cooling fluid in the internal flow groove 9 cools the pipe diameter regulating ring from the inside, and reinforces the cooling capacity for the tubular thin film 4. A lower cooling section is provided below the pipe diameter regulating ring section, and further cools the thin film 4 whose pipe diameter is regulated by the pipe diameter regulating ring section to a certain degree so that the thin film 4 is not easily deformed by external force. It is supposed to do. This part does not exclude the indirect cooling such as the internal cooling water cooling method. However, the cooling liquid ejection nozzle type described above or the direct cooling method in which a cooling liquid is provided between the thin film 4 by providing a spiral groove on the surface. It is more preferable to enhance the cooling capacity.

【００１０】下部冷却部の下方にシールリング部１５が
設けられており、薄膜４を介して外部冷却槽２７の底部
に設けられている弾性物質２８との押し合いによって外
部冷却液が下方に漏洩するのを防止するとともに、内部
冷却液が多量に漏洩するのを防止する。上部から流下し
てきた内部冷却液はスムーズに排液口１４に排出され
る。更に、弾性物質２８との押し合いによって薄膜の引
取に対するブレーキ効果を有し、薄膜の自重等による引
取速度の変動を抑制する重要な機能を有する。このブレ
ーキ効果を適度に調節するために薄膜製造に用いる材質
毎にシールリング１５の材質及び表面粗度等が選定され
る。A seal ring section 15 is provided below the lower cooling section, and the external cooling liquid leaks downward by pressing against the elastic substance 28 provided at the bottom of the external cooling tank 27 via the thin film 4. And a large amount of internal coolant is prevented from leaking. The internal coolant flowing down from the upper portion is smoothly discharged to the drain port 14. Further, the thin film has a braking effect against the thin film being taken by being pressed against the elastic material 28, and has an important function of suppressing a change in the taking speed due to the weight of the thin film. In order to appropriately adjust the braking effect, the material and the surface roughness of the seal ring 15 are selected for each material used in the production of a thin film.

【００１１】又、ダイ中央部を貫いて上部バブル形成用
圧空導入孔２０、上部冷却液導入孔２１、下部冷却液導
入孔２２、内部冷却液排出孔２３、下部バブル形成用圧
空導入孔２５、上部バブル形成用圧空排出孔２４及び下
部バブル形成用圧空排出孔２６が設けられている。この
ようにして冷却成形が完了した管状薄膜は常法通りの方
法で折り畳みロール群２９によって徐々に折り畳まれ、
ニップロール３０で引き取られる。[0011] Further, through the center of the die, the compressed air introducing hole 20 for forming the upper bubble, the upper cooling liquid introducing hole 21, the lower cooling liquid introducing hole 22, the internal cooling liquid discharging hole 23, the compressed air introducing hole 25 for forming the lower bubble, A compressed air discharge hole 24 for forming an upper bubble and a compressed air discharge hole 26 for forming a lower bubble are provided. The tubular thin film that has been cooled and formed in this manner is gradually folded by the folding roll group 29 in the usual manner,
It is picked up by the nip roll 30.

【００１２】本発明に用いる外部冷却槽２７は通常知ら
れた形式の物で充分であり、槽内の冷却液はオーバーフ
ローにより部分的に更新されながら液面が内部マンドレ
ル側の液面位に調節される。The external cooling tank 27 used in the present invention is usually of a well-known type. The cooling liquid in the tank is partially renewed by overflow while the liquid level is adjusted to the liquid level on the inner mandrel side. Is done.

【００１３】[0013]

【実施例】以下実施例により更に具体的に説明するが、
本願発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１ 相対粘度３．５のポリ−ε−カプラミドを樹
脂温度２６０℃において押出口径３００ｍｍφの環状ス
リットを有する環状ダイより溶融管状薄膜を押出し、第
１図に示す如き形状の冷却用マンドレルの外壁を摺動さ
せ、折り畳みロール群２９で折り畳んだ後、引取ニップ
ロール３０により２０ｍ／ｍｉｎで製膜引取を行なった
が、この際、該冷却用マンドレル底部が貫通し、弾性体
２８を有する外部冷却液槽２７中の冷却液によりフイル
ムを内外より同時に冷却を行なった。使用した冷却用マ
ンドレルは第１図に示す管径規制リング６の肩部の最大
径２９８ｍｍφ、胴部の長さ１２５ｍｍ、円筒１３の胴
部の長さ１５０ｍｍシールリング１５の最大径２９６ｍ
ｍφであり、冷却用マンドレル外面の樹脂と接触する面
は鏡面クロームメッキが施されている。又、この管径規
制リングの内側には２０℃の内部冷却液が通液している
内部流通溝９が内接されており、管径規制リング６を内
部より冷却している。この内部冷却液は導入管２１から
供給され、排出管２３から排出される。尚、圧空導入管
２０及び２５より供給される圧空と圧空排出管２４及び
２６より排出される圧空とをコントロールして、冷却用
マンドレルの上部及び下部の薄膜バブルを形成させた。
この時、上部圧空噴出ノズル１８の噴出口前方向２５ｍ
ｍの位置に５０ｍｍ幅の整流板を取り付け、上部圧空流
が溶融薄膜４に直接当たらないようにした。又、内部上
部冷却液導入管２１に２０℃の地下水を１．０ｔ／ｈｒ
ｓ量で供給し、整流板１０の付属する上部冷却液内部流
通路９を経て０．８ｍｍのスリットギャップを有する環
状スリットノズル７より下向き４５度の角度で噴出させ
た。噴出速度は約３７ｃｍ／秒であり、溶融薄膜４の流
下速度約３３ｃｍ／秒より若干大きく成るようにした。
この時環状スリットノズル７付近の冷却速度は外部冷却
の無い状態で１８０℃／秒であった。更に、環状スリッ
トノズル７の上部円板に具備されている押出ボルト及び
引きボルト各８本を調節し、環状スリットノズル７に於
ける上部冷却水の噴出斑を５％以下にした。一方、内
部、下部冷却液導入管２２に、同じく２０℃の地下水を
３．４ｔ／ｈｒｓ時の流量で供給し、整流板１０の付属
する下部冷却液内部流通路１１を経て傾斜各１２度を有
する１２本の螺旋状溝１２を流下させた。この時の垂直
方向の流速は約４２ｃｍ／秒であり薄膜の流下速度約３
３ｃｍ／秒より約３０％程速い。これらの冷却水は排液
口８及び１４を経て冷却用マンドレル内部に流入するの
で内部冷却液排液管２３を通して外部へ排出した・一
方、外部冷却槽２５へは同じく２０℃の地下水を３．７
ｔ／ｈｒｓの流量で供給し、薄膜４の外部より冷却を行
なった。この時上部内部冷却水の水位と外部冷却水の水
位とがほぼ等しくなるように外部冷却槽２５の位置を調
整した。外部冷却水は弾性体２６をシールリング１５へ
押しつける事により下方へ漏洩するのを防止した。同時
にこの押しつける圧力を調整し、薄膜の引取に対するブ
レーキ作用をコントロールして薄膜の自重落下あるいは
逆の場合の薄膜のビビリ（フイルムとシールリングある
いは弾性体との滑りが低下して引取方向の振動が出る現
象）を抑制した。冷却用マンドレルの下部に形成される
バブルは下部圧空導入管２５を通じて供給される圧空、
下部圧空排出管２６より排出される圧空とをコントロー
ルして適度のバブル状態になるようにした。下部圧空圧
が高い場合、折り畳みロール群２７を経てニップロール
２８で折り畳むとき、折り畳まれた管状薄膜の両端にシ
ワが入りやすい。以上のようにして得られた薄膜は平均
厚さ１３５μｍで厚薄斑の範囲は１０μｍであり、透明
性も非常に良好であった。尚、この原反をチューブ状二
軸延伸装置で常法どおり延伸したところ延伸性も良好で
あった。The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.
The present invention is not limited to these embodiments.
Example 1 A molten tubular thin film was extruded from a poly-ε-capramide having a relative viscosity of 3.5 at a resin temperature of 260 ° C. from an annular die having an annular slit having an extrusion opening diameter of 300 mmφ, and an outer wall of a cooling mandrel having a shape as shown in FIG. , And the film is taken up at 20 m / min by the take-off nip roll 30. At this time, the external cooling liquid having the elastic body 28 penetrated by the bottom of the cooling mandrel is penetrated. The film was simultaneously cooled from inside and outside by the cooling liquid in the tank 27. The cooling mandrel used has a maximum diameter of 298 mmφ at the shoulder of the pipe diameter regulating ring 6 shown in FIG. 1, a length of the trunk of 125 mm, a length of the trunk of the cylinder 13 of 150 mm, and a maximum diameter of the seal ring 15 of 296 m.
The surface of the cooling mandrel that is in contact with the resin is mirror-finished chrome plating. Further, an internal circulation groove 9 through which an internal cooling liquid of 20 ° C. flows is inscribed inside the pipe diameter regulating ring, and cools the pipe diameter regulating ring 6 from the inside. The internal cooling liquid is supplied from the introduction pipe 21 and discharged from the discharge pipe 23. The compressed air supplied from the compressed air introduction pipes 20 and 25 and the compressed air discharged from the compressed air discharge pipes 24 and 26 were controlled to form thin film bubbles on the upper and lower portions of the cooling mandrel.
At this time, 25 m in front of the ejection port of the upper compressed air ejection nozzle 18
A 50 mm wide rectifying plate was attached at the position of m to prevent the upper compressed air stream from directly hitting the molten thin film 4. Also, ground water at 20 ° C. is supplied to the inner upper cooling liquid introduction pipe 21 at 1.0 t / hr.
The liquid was supplied in an amount of s, and was ejected downward at an angle of 45 degrees from an annular slit nozzle 7 having a slit gap of 0.8 mm through an upper coolant internal flow passage 9 attached to a current plate 10. The jet velocity was about 37 cm / sec, which was slightly higher than the flow rate of the molten thin film 4 about 33 cm / sec.
At this time, the cooling rate near the annular slit nozzle 7 was 180 ° C./sec without external cooling. Further, eight extrusion bolts and eight pulling bolts provided on the upper disk of the annular slit nozzle 7 were adjusted to reduce the unevenness of the jet of the upper cooling water at the annular slit nozzle 7 to 5% or less. On the other hand, ground water at the same temperature of 20 ° C. is supplied to the inner and lower coolant introduction pipes 22 at a flow rate of 3.4 t / hrs. The twelve helical grooves 12 were caused to flow down. At this time, the flow velocity in the vertical direction is about 42 cm / sec, and the falling velocity of the thin film is about 3
About 30% faster than 3 cm / sec. Since these cooling waters flow into the cooling mandrel through the drainage ports 8 and 14, they are discharged to the outside through the internal cooling liquid drainage pipe 23. 7
The thin film 4 was supplied at a flow rate of t / hrs, and was cooled from the outside. At this time, the position of the external cooling tank 25 was adjusted so that the level of the upper internal cooling water and the level of the external cooling water became substantially equal. The external cooling water was prevented from leaking downward by pressing the elastic body 26 against the seal ring 15. At the same time, this pressure is adjusted to control the braking action against the thin film take-off, and the thin film falls under its own weight or the chatter of the thin film in the reverse case (the slip between the film and the seal ring or the elastic body is reduced, and the vibration in the take-up direction is reduced. Phenomenon). Bubbles formed in the lower part of the cooling mandrel are compressed air supplied through the lower compressed air introduction pipe 25,
The compressed air discharged from the lower compressed air discharge pipe 26 was controlled so as to be in an appropriate bubble state. When the lower pressurized air pressure is high, when folded by the nip roll 28 via the folding roll group 27, wrinkles are likely to be formed at both ends of the folded tubular thin film. The thin film obtained as described above had an average thickness of 135 μm, the range of thick and thin spots was 10 μm, and the transparency was very good. When the raw material was stretched by a tubular biaxial stretching device in the usual manner, the stretchability was good.

【００１４】比較例１ 実施例において、整流板１９を
取り除いて実施例と同様にして管状薄膜４を冷却したと
ころ薄膜４に直接圧空が当り管状溶融薄膜４が振動し、
厚薄斑の範囲が３１μｍと著しく悪化した。このため、
薄膜が振動しない程度に上部圧空を減少させると管径規
制リング６との接触が不均一となって製膜性が低下する
とともにモノマーの蓄積速度が増大した。COMPARATIVE EXAMPLE 1 In the embodiment, the tubular thin film 4 was cooled in the same manner as in the embodiment except that the current plate 19 was removed.
The range of thick and thin spots was remarkably deteriorated to 31 μm. For this reason,
When the upper compressed air was reduced to such an extent that the thin film did not vibrate, the contact with the pipe diameter regulating ring 6 became nonuniform, so that the film-forming property was reduced and the accumulation rate of the monomer was increased.

【００１５】比較例２ 実施例において上部冷却液を噴
出する環状スリットノズル７の噴出方向を水平方向に変
えたノズルから噴出させた他は実施例と同様にして管状
薄膜４を冷却したところ、冷却液が管径規制部と薄膜４
との間に流入するのが少なく、薄膜４に対する冷却能力
が低いため、薄膜が十分冷却固化されず、薄膜４の平面
性（均一性）が悪化し、且つ、透明斑が発生した。又、
冷却水量を増加させていくと薄膜４が外側へ膨らみ薄膜
の平面性が及び厚薄ムラが悪化した。COMPARATIVE EXAMPLE 2 The tubular thin film 4 was cooled in the same manner as in the example except that the annular slit nozzle 7 for emitting the upper coolant was jetted from a nozzle in which the jetting direction was changed to the horizontal direction. The liquid is the pipe diameter regulating part and the thin film 4
And the cooling ability of the thin film 4 is low, so that the thin film was not sufficiently cooled and solidified, the flatness (uniformity) of the thin film 4 was deteriorated, and transparent spots were generated. or,
As the amount of cooling water was increased, the thin film 4 swelled outward, and the flatness of the thin film and the thickness unevenness deteriorated.

【００１６】比較例３ 冷却液整流板１０が無い場合、
冷却水の水量を上げていくと環状スリットノズル７の噴
出速度に斑、いわゆる噴出斑が発生し、指紋状斑点が発
生し、薄膜外観が悪化した。Comparative Example 3 In the case where the cooling liquid flow regulating plate 10 is not provided,
As the amount of cooling water was increased, spots in the ejection speed of the annular slit nozzle 7, so-called spots, were generated, fingerprint spots were generated, and the thin film appearance was deteriorated.

【００１７】比較例４ 環状スリットノズル７のスリッ
トギャップを均一に組み立ても内部冷却液内部流通路９
内の冷却水の流動を均一にするのが難しく、噴出斑が発
生するためスリットギャップを微調整せざるを得なかっ
た。COMPARATIVE EXAMPLE 4 The slit gap of the annular slit nozzle 7 was uniformly assembled.
It was difficult to make the flow of the cooling water in the inside uniform, and the jet gap was generated, so the slit gap had to be finely adjusted.

【００１８】[0018]

【発明の効果】以上の如く、本発明装置は環状ダイのス
リットから下方に押し出された溶融管状薄膜の異常変形
を防止して管径を規制しながら内外両面より冷却液体に
よって極めて急速に冷却するものであり、比較的短い内
部冷却用マンドレルと外部冷却槽の組合せにより極めて
高速で製膜する事が可能であり、更に延伸時のトラブル
も減少できる。又、管状薄膜は内部冷却用マンドレルを
通過する間に内外両冷却液と殆ど同一温度まで冷却成形
を完了するので内部冷却用マンドレルを離れた後の収縮
や異常変形を受けるおそれがなく、折径が極めて均一
で、平面性が良い管状薄膜を製造することが出来る。特
に結晶化しやすい熱可塑性樹脂の製膜に当たっては冷却
速度が極めて速いため結晶化を著しく抑制し、このため
透明度、耐衝撃性、延伸性等が優れた管状薄膜を製造す
る事が出来る。As described above, the apparatus according to the present invention prevents the abnormal deformation of the molten tubular thin film extruded downward from the slit of the annular die and regulates the pipe diameter so that the cooling liquid is cooled very rapidly from both the inner and outer surfaces. The combination of a relatively short internal cooling mandrel and an external cooling tank makes it possible to form a film at an extremely high speed, and further reduces troubles during stretching. In addition, since the tubular thin film completes cooling molding to almost the same temperature as the inner and outer coolants while passing through the internal cooling mandrel, there is no possibility of contraction or abnormal deformation after leaving the internal cooling mandrel, and the folded diameter. Is very uniform, and a tubular thin film with good flatness can be manufactured. In particular, in the case of forming a thermoplastic resin film which is easily crystallized, the cooling rate is extremely high, so that crystallization is remarkably suppressed. Therefore, a tubular thin film excellent in transparency, impact resistance, stretchability and the like can be produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】実施例１に用いた冷却様マンドレルの特徴部を
示した説明用概略図である。FIG. 1 is an explanatory schematic view showing a characteristic portion of a cooling-like mandrel used in Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 環状ダイ ２ 樹脂通路 ３ 環状スリット ４ 溶融管状薄膜 ５ 冷却用内部成形型 ６ 管径規制リング部 ７ 上部冷却液噴出用環状ノズル ８ 排液口 ９ 上部冷却液内部流通溝 １０ 冷却液整流板 １１ 下部冷却液内部流通溝 １２ 螺旋状溝 １３ 下部冷却部 １４ 排液口 １５ シールリング部 １６ 冷却液排出口 １７ 排気口 １８ 圧空噴出ノズル部 １９ 圧空噴出整流板 ２０ 上部バブル形成用圧空排出孔 ２１ 上部バブル形成用圧空導入孔 ２２ 上部冷却液導入孔 ２３ 下部冷却液導入孔 ２４ 下部バブル形成用圧空導入孔 ２５ 下部バブル形成用圧空排出孔 ２６ 内部冷却液排出孔 ２７ 外部冷却槽 ２８ 弾性物質 ２９ 折り畳みロール群 ３０ ニップロール REFERENCE SIGNS LIST 1 annular die 2 resin passage 3 annular slit 4 molten tubular thin film 5 internal mold for cooling 6 pipe diameter regulating ring portion 7 annular nozzle for upper coolant ejection 8 drainage port 9 upper coolant internal circulation groove 10 coolant rectifying plate 11 Lower coolant internal circulation groove 12 Spiral groove 13 Lower cooling unit 14 Drain port 15 Seal ring section 16 Coolant discharge port 17 Exhaust port 18 Compressed air ejection nozzle part 19 Compressed air ejection rectifying plate 20 Upper compressed air discharge hole for bubble formation 21 Upper part Compressed air introduction hole for bubble formation 22 Upper cooling liquid introduction hole 23 Lower cooling liquid introduction hole 24 Compressed air introduction hole for lower bubble formation 25 Compressed air discharge hole for lower bubble formation 26 Internal cooling liquid discharge hole 27 External cooling tank 28 Elastic material 29 Folding roll Group 30 nip roll

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 47/00 - 47/96 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) B29C 47/00-47/96

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 熱可塑性樹脂の環状押出ダイの下方に結
合され、ダイの環状スリットから下向きに押し出される
管状溶融薄膜を、底部に弾性物質を設けた外部環状冷却
液槽と併用して内側から２段に冷却する直接冷却用マン
ドレルにおいて、環状エヤー噴出ノズルの噴出口の通路
内側にエヤー流の方向性を消すための整流板を具備する
ことを特徴とする管状薄膜冷却用マンドレル。1. A tubular molten thin film joined below an annular extrusion die of thermoplastic resin and extruded downward from an annular slit of the die is used from the inside in combination with an external annular cooling liquid tank provided with an elastic material at the bottom. What is claimed is: 1. A mandrel for cooling a tubular thin film, comprising a straightening plate for eliminating directivity of an air flow inside a passage of an outlet of an annular air ejection nozzle. 【請求項２】 熱可塑性樹脂の環状押出ダイの下方に結
合され、ダイの環状スリットから下向きに押し出される
管状溶融薄膜を、底部に弾性物質を設けた外部環状冷却
液槽と併用して内側から２段に冷却する直接冷却用マン
ドレルにおいて、上部冷却液噴出用環状スリット状ノズ
ルが水平線方向より下方に傾斜した方向に向かってお
り、このノズルより冷却液を管径規制リング表面と管状
薄膜との間に向けて噴出することが出来ることを特徴と
する管状薄膜冷却用マンドレル。2. A tubular molten thin film joined below an annular extrusion die of a thermoplastic resin and extruded downward from an annular slit of the die is used together with an external annular cooling liquid tank provided with an elastic substance at the bottom to form a thin film from the inside. In the direct cooling mandrel for cooling in two stages, the upper cooling liquid jetting annular slit-shaped nozzle is directed in a direction inclined downward from the horizontal direction, and the cooling liquid is supplied from this nozzle to the pipe diameter regulating ring surface and the tubular thin film. A tubular thin film cooling mandrel characterized by being capable of being ejected toward the space. 【請求項３】 熱可塑性樹脂の環状押出ダイの下方に結
合され、ダイの環状スリットから下向きに押し出される
管状溶融薄膜を、底部に弾性物質を設けた外部環状冷却
液槽と併用して内側から２段に冷却する直接冷却用マン
ドレルにおいて、上部冷却液噴出用環状スリット状ノズ
ルの噴出口の内側に冷却液整流板を設けることを特徴と
する管状薄膜冷却用マンドレル。3. A tubular molten thin film joined below the annular extrusion die of thermoplastic resin and extruded downward from the annular slit of the die is used together with an external annular cooling liquid tank provided with an elastic material at the bottom to form a thin film from the inside. A mandrel for cooling a tubular thin film, wherein a cooling liquid straightening plate is provided inside an outlet of an annular slit nozzle for ejecting an upper cooling liquid in a mandrel for direct cooling for cooling in two stages. 【請求項４】 熱可塑性樹脂の環状押出ダイの下方に結
合され、ダイの環状スリットから下向きに押し出される
管状溶融薄膜を、底部に弾性物質を設けた外部環状冷却
液槽と併用して内側から２段に冷却する直接冷却用マン
ドレルにおいて、上部冷却液噴出用環状スリット状ノズ
ル部のスリットギャップをスリットの環状の３個所以上
で調整できる機構を有することを特徴とする管状薄膜冷
却用マンドレル。4. A tubular molten thin film joined below an annular extrusion die of a thermoplastic resin and extruded downward from an annular slit of the die is used together with an external annular cooling liquid tank provided with an elastic substance at the bottom to form a thin film from the inside. A mandrel for cooling a tubular thin film, comprising: a mechanism for adjusting a slit gap of an annular slit-shaped nozzle for jetting an upper coolant at three or more annular locations of a slit in a direct cooling mandrel for cooling in two stages.