フィルム成形において、【フィルムの厚みが均一にならない】
【幅方向で厚みが違う】【長手方向で厚みが変動する】
と言った厚みムラは、非常に多いトラブルの一つです。

特にTダイを使用したフィルム成形では、ダイから押し出された
樹脂が均一に広がらなかったりする事で、厚みのバラつきが発生ます。

厚みムラは単純に、【ダイの調整だけ】で改善できるとは限りません。

樹脂温度・吐出量・ダイ温度・ダイギャップ・冷却条件・引取速度
・樹脂の流動性・ダイ内の流動状態　等、複数の条件が相互に影響しています。

本記事では、フィルム成形時に発生する厚みムラの主な原因と
現場で実践できる改善方法について詳しく解説します。

■フィルム成形における【厚みムラ】とは？

〇フィルムの厚みムラとは、設定した目標厚みに対して
　実際のフィルム厚みが場所や時間によって変動する現象です。

　大きく分けると、以下の2種類があります。

①幅方向の厚みムラ

〇フィルムの左右方向で厚みが異なる現象です。

　例えば、

• 中央部が厚い
• 両端部が厚い
• 左右で厚みが違う
• 一部だけ厚い、薄い

　といった状態です。

　Tダイ成形では特に重要な問題となります。

②長手方向の厚みムラ

〇フィルムの流れ方向、つまりMD方向で厚みが変動する現象です。

　例えば、

• 一定間隔で厚くなったり薄くなったりする
• 時間とともに徐々に厚みが変化する
• 押出量が安定せず、フィルム厚みが変動する

　といった状態です。

■フィルム厚みムラが発生する主な原因

①ダイギャップの不均一

〇Tダイ成形では、ダイリップのギャップがフィルム厚みに
　大きく影響します。

　ダイギャップが場所によって異なっている場合、当然ながら
　樹脂の吐出量も変化し、幅方向の厚みムラに繋がります。

　特に、

• ダイリップの調整不良
• ダイの熱変形
• ダイリップへの異物付着
• ダイの組付け不良

　等が、原因になる事があります。

　改善方法：
　まずは、ダイリップ状態を確認します。

• ダイリップの清掃
• ダイギャップの確認
• リップ調整ボルトの確認
• ダイの水平、平行度の確認

　等を行います。

　また、ダイ温度によってダイが熱膨張し、実際のギャップが
　変化する場合もある為、成形温度でのダイ状態を考える事が
　重要です。

②樹脂温度が均一になっていない

〇樹脂温度のバラつきも、厚みムラの大きな原因です。

　樹脂温度が変化すると、樹脂の粘度も変化します。

　一般的に、樹脂温度が高くなると粘度が低下し
　樹脂が流れやすくなります。

　その結果、ダイ内部での流動状態が変化し、吐出量の
　バラつきに繋がる場合があります。

　改善方法：

• シリンダー各ゾーンの温度確認
• ダイ各ゾーンの温度確認
• 実際の樹脂温度の確認
• 温度センサーの異常確認
• ヒーター、冷却系統の確認

　等を行います。

　設定温度だけを見るのではなく、実際の樹脂温度を
　把握する事が重要です。

③押出量が安定していない

〇長手方向の厚みムラでは、押出機からの吐出量が
　安定しているかを確認する必要があります。

　例えば、

• スクリュー回転数の変動
• 樹脂供給量の変動
• ホッパー内でのブリッジ
• ペレットの供給不良
• 樹脂の溶融状態の変化

　等によって押出量が変化すると、フィルム厚みも
　変動します。

　改善方法：

　押出機の運転条件を確認し、
　【スクリュー回転数→吐出量→フィルム厚み】
　の関係を確認します。

　特にフィルム厚みが周期的に変化している場合は
　押出量やスクリュー回転の変動を疑う事が重要です。

④樹脂の流動性が安定していない

〇使用する樹脂のMFRや粘度が安定していない場合も
　厚みムラに繋がります。

　例えば、

• 原料ロットの違い
• リサイクル材の配合変動
• 添加剤の分散状態
• 水分
• 熱履歴
• 樹脂の劣化

　等によって樹脂の流動性が変化する事があります。

　特に複数の樹脂を混合して使用する場合は、各材料の
　混合状態や溶融状態にも注意が必要です。

⑤引取速度が安定していない

〇フィルム成形では、押出量だけでなく引取速度も
　厚みを決める重要な要素です。

　基本的には、
　押出量が一定で引取速度が速くなる→フィルムは薄くなる

　反対に、
　引取速度が遅くなる→フィルムは厚くなる

　という関係があります。

　その為、引取ロールの速度変動や滑等があると
　長手方向の厚みムラが発生する可能性があります。

　改善方法：

• 引取速度の安定化
• ロール回転数の確認
• ロール表面状態の確認
• フィルムの滑り、蛇行の確認
• モーター、インバーターの状態確認

　等を行います。

⑥冷却条件が安定していない

〇フィルム成形では、樹脂がダイから出た後の冷却条件も
　重要です。

　例えば、

• 冷却ロール温度の変動
• 冷却ロールとの接触状態
• エアー量の変動
• 冷却位置の変化
• フィルムの冷却速度の違い

　等によって、フィルムの収縮状態が変化する場合があります。

　特に結晶化樹脂では、冷却条件によって結晶化状態が
　変化し、寸法や厚み、透明性などにも影響する事があります。

⑦ダイ内部の流動が均一になっていない

〇Tダイでは、押出機から送られてきた樹脂をダイ内部で
　幅方向へ均一に分派うする必要があります。

　しかし、

• 樹脂粘度が高い
• ダイ設計と材料が合っていない
• ダイ内部に異物がある
• 熱履歴による樹脂劣化物がある
• 滞留樹脂が存在する

　等の場合、幅方向の流動状態が不均一になる事があります。

　この場合、単純にダイリップを調整するだけでは改善しない
　ケースもあります。

⑧ダイ温度の設計が適切ではない

〇ダイ温度は樹脂の流動性に大きく影響します。

　ダイ温度が低すぎると、

• 樹脂粘度が高くなる
• 流動抵抗が増加する
• ダイ内での流動が不均一になる

　可能性があります。

　一方、温度が高すぎると、

• 樹脂の熱劣化
• ガス発生
• ゲル、異物発生
• 粘度低下

　等の問題に繋がる可能性があります。

　その為、単純に【温度を上げれば厚みムラは改選する】
　と考えるのではなく、樹脂の適正加工温度範囲の中で
　最適条件を探す事が重要です。

■厚みムラを改善する為のチェックポイント

〇厚みムラが発生した場合は、いきなりダイを調整するのではなく
　原因を切り分ける事が重要です。

　STEP1：厚みムラの方向を確認する

　まず、幅方向なのか、長手方向なのかを確認します。

　STEP2：押出条件を確認する

• スクリュー回転数
• 押出量
• 樹脂温度
• ダイ温
• 背圧
• 原料供給状態

　等を確認します。

　STEP3：引取条件を確認する

• 引取速度
• 冷却ロール温度
• ロール速度
• フィルムの蛇行
• 冷却状態

　等を確認します。

　STEP4：ダイを確認する

• ダイリップ
• ダイギャップ
• ダイ温度
• 異物、樹脂の付着
• ダイ内部の滞留

　等を確認します。

　STEP5：厚みデータを可視化する

　厚みを測定するだけでなく、幅方向・長手方向の厚み分布を
　グラフ化する事が非常に有効です。

　例えば、

• 中央部だけ厚い
• 片側だけ厚い
• 一定周期で厚みが変化する

　等、厚みムラのパターンを見る事で原因を推測しやすくなります。

■厚みムラ改善では【原因の切り分け】が重要

〇フィルムの厚みムラは、単一の原因で発生しているとは
　限りません。

　例えば、

　樹脂温度の変動
　↓
　樹脂粘度の変化
　↓
　ダイ内部の流動変化
　↓
　吐出量の変化
　↓
　フィルム厚みの変化

　というように、複数の要因が連鎖して発生する事があります。

　その為、

　【とりあえずダイを調整する】
　【とりあえず温度を上げる】

　といった対応ではなく、

• 押出
• ダイ
• 冷却
• 引取
• 原料

　の5つの視点から原因を切り分ける事が重要です。