JP2690143B2 - 筒状ポリカーボネート樹脂フイルムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フイルム表面の平滑性の良好な、しかも縦
方向と横方向の強度バランスの取れたインフレーション
法によるポリカーボネートフイルムの製造方法に関する
ものである。

近年プラスチックフイルムの用途は広がり、それと共
にプラスチックフイルムに要望される性能も高くなって
きている。中でも食品包装分野においては一般家庭に電
子レンジが大幅に普及した結果、耐熱性のある、安価な
包装材や包装容器が強く要望されている。

ポリカーボネートフイルムは耐熱温度が150℃以上と
ポリスチレン、ポリプロピレンフイルムより耐熱性があ
り、又強度、特に衝撃強度が−40℃以下の低温において
も強く、高温から超低温までの広い温度領域で使用可能
である為、トレー等と複合することにより容器のまま冷
凍庫から直接電子レンジで加熱し、食卓まで出せるいわ
ゆる調理包装容器及び包装用耐熱フイルム等に有用であ
る。

更に、その他ポリカーボネートフイルムの耐熱性を生
かし、ポリカーボネートフイルムとポリ塩化ビリニデン
あるいはエチレン・酢酸ビニル共重合体けん化物等のバ
リヤー性フイルムとの複合化によるレトルト食品包装に
も適している。

（従来の技術） しかしながらポリカーボネートフイルムは硬い樹脂で
ある為、通常のインフレーション法で製造しようとすれ
ばフイルムに皺や垂れが発生しやすく、外観の十分満足
できるフイルムは得られないのが現状である。

一般に、プラスチックフイルムの製造方法には、合成
樹脂を溶剤に溶かしフイルムにキャステングする流延
法、押出機より樹脂シート状に押出し、チルロールによ
り冷却しフイルム化するＴダイ法、又、押出機から樹脂
を管状に押出し、これを空気圧によりバブルを形成しな
がら製造するインフレーション法がある。

流延法は溶剤等を使用する為装置が複雑で大規模にな
り、製品コストが非常に高くなる。Ｔダイ法は装置が大
型で広い場所を必要とし、且つ、装置が高価な為製品コ
ストが高くなり、更に、ロールにより縦方向にのみ引き
伸ばされる為、縦方向と横方向の強度が異なる等、フイ
ルム物性が不均一となる欠点も有している。

一方、インフレーション法は少ない設備投資で製品コ
ストの低い、しかも縦方向と横方向の強度等のバランス
の取れたフイルムの製造が可能であり、ロスの発生につ
いても所定幅にあわせた取幅の調節により比較的少なく
てすみ、工業的にも有利な点を有している。

しかし先に述べた様にポリカーボネートフイルムは硬
い為、公知のインフレーション法をそのまま行ったので
は、フイルム偏平化装置により円筒状フイルムからフラ
ット状フイルムに変形させる過程でフイルムに皺や垂れ
が発生し、この結果、平滑性の良好なフイルムが得られ
ないという問題があった。フイルムの平滑性は他の基材
と貼合わせる時に大きく影響するものであり、平滑性が
悪いと接着剤の均一な塗布が出来なかったり、貼合わせ
時に皺が発生したり、商品として致命的な欠点となる。

又、ポリエチレンフイルム等のような柔らかいフイル
ムの場合には、皺が入ったフイルムを再度伸ばし、巻直
しを行うと皺跡は消えるが、ポリカーボネートフイルム
の様な硬いフイルムは、一度発生した皺の跡はその後巻
直しを行っても消えず、フイルムの商品価値が著しく低
下する欠点を有していた。

更に、インフレーション法におけるフイルム偏平化装
置では、一般に内圧のかかった円筒状フイルム端部の通
過長さとフイルム偏平化中央部の通過長さが違い、フイ
ルムに局部的な応力がかかる為、偏平化後のフイルムに
皺や垂れ、特にフイルム両端部で皺や、フイルム両端部
または中央部での垂れが発生しやすい、従来より皺や垂
れの除去の為、偏平化装置のフイルムとの接触部に回転
ロスを用いてフイルムに働く力を少なくしたり、あるい
は両端部に更に案内板を当て、滑らかにフイルムがピン
チロールに導入される様にする等の工夫をしているが、
フイルム厚みを厚くしたり、フイルムの生産速度を速く
したり、更にブローアップ比（バブル径／ダイス径）を
大きくした場合、チューブの揺れ等の原因により、円筒
状フイルムからフラット状フイルムに変形する時に皺や
垂れが発生しやすく、これらに対する完全な解決策がな
かったのが現状であった。

この様な技術的背景をもとに、本願発明者らは特願昭
59−117353号、特願昭62−214670号の明細書にて、フイ
ルム温度を高くしフイルム表面の皺の発生を解消する方
法、又フイルムの垂れの部分のフイルム温度を高くする
ことにより、垂れの部分を収縮させ平滑性を改良する方
法を提案した。しかし、その後ポリカーボネートフイル
ムについて鋭意研究したところ、フイルム製造場所周辺
の雰囲気等の影響が大きい為、フイルムの垂れの部分に
対応した適正な温度を調整することは難しく、その結果
フイルムに部分的な垂れが発生し、安定した平滑性の良
好なフイルムは得られなかった。

（本発明の目的） 本発明は前記の新たな問題点を解決する為になされた
ものであり、縦方向と横方向の機械的性質が均等でしか
も安価で耐熱性のある、平滑性の良好なポリカーボネー
トフイルムをインフレーション法により安定して、効率
よく生産する方法を提供しようとするものである。

（発明の構成） 本願発明者らはフイルムの温度、及びフイルム偏平化
装置の表面速度とピンチロールの表面速度との速度差に
着目し鋭意試験した結果、フイルム偏平化装置の表面速
度よりピンチロールの表面速度を速くし、一定範囲の速
度差を保持した装置を用い、フイルム偏平化装置とピン
チロール間を通過するポリカーボネートフイルムの温度
を120〜170℃の範囲に保持すれば、フイルム表面に皺や
垂れを生ずることなく平滑性の良好なポリカーボネート
フイルムを製造できることを見いだし、本発明の方法に
到達した。

即ち、本発明は、ポリカーボネート樹脂を環状ダイス
より溶融押出し、加圧気体によりバブルを形成後、変速
可能なフイルム偏平化装置により偏平化し、引続き一対
の引き取りピンチロールに導入するインフレーションフ
イルムの製造方法において、該ピンチロールの表面速度
を該フイルム偏平化装置の表面速度より１〜30％速くし
た装置を用い、ブローアップ比が0.8〜3.0倍の範囲で、
しかも該フイルム偏平化装置と該ピンチロール間を通過
するフイルムの温度を120〜170℃の範囲に保持すること
を特徴とする筒状ポリカーボネート樹脂フイルムの製造
方法である。

本発明に用いたポリカーボネートフイルムは構造式 で表わされる反復単位を有するビスフェノールＡタイ
プのポリカーボネート樹脂からなるものであり、このポ
リカーボネートフイルムにはポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレート・イソフタレート共重
合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレ
ン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリアセタール、
ポリスチレンのグラフト共重合体、ABS樹脂、ポリフェ
ニレンオキシド、線状ノボラック樹脂、クマロンインデ
ン樹脂、ポリテトラクロロエチレン、有機ポリシロキサ
ン、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合
体、ポルスルホン等をブレンドしてもよく、又滑剤、安
定剤、難燃剤、防曇剤、帯電防止剤、無機、有機の充填
剤等を加えてもよい。

本願発明者らは、縦方向と横方向の機械的性質のバラ
ンスが取れた、しかもフイルム表面に皺や垂れがなく平
滑性の良好な、ポリカーボネートフイルムを安定して、
効率よく生産する為の諸条件について試験を行った。そ
の結果を第１表、第２表に示す。

一般にインフレーション法では、ブローアップ比によ
り縦方向と横方向の機械的性質、たとえば引張強度等が
変化する為適当な範囲のブローアップ比が必要である。
フイルムとして包装材料に使用する場合、包装適性上、
引張強度の横／縦の比率は1.0が理想的なバランス品と
言えるが、一般に1.4〜0.7は必要であると言われてい
る。第１表に示したように縦方向と横方向に均等な機械
的性質のフイルムを得る為のブローアップ比（バブル径
／ダイス径）は0.8以上が必要である。又、ブローアッ
プ比が3.5倍以上の場合は各種条件をいかに調整しても
フイルム表面に皺が発生し、外観の良好なフイルムが得
られなかった。これらのことからしてブローアップ比は
0.8〜3.0倍が適当である。

一方、フイルム温度については、フイルム偏平化装置
とピンチロール間を通過するフイルムの温度が120℃よ
り低い時は、フイルムが硬い為ブローアップ比が0.8で
も、フイルム表面に皺が連続的に発生し、外観の良好な
フイルムが得られなかった。又、ブローアップ比が大き
いほど、又、フイルム厚みが厚いほどフイルム温度を高
くする、即ち、フイルムを柔らかくする必要があるが、
フイルム温度が高くなり過ぎるとフイルムが伸びやす
く、フイルムの温度が170℃を越えると、フイルム偏平
化装置内でフイルムが切断し、著しい場合は装置にフイ
ルムが接着してしまう欠点が生じた。

更にフイルム偏平化装置とピンチロール間を通過する
ポリカーボネートフイルムの温度を120〜170℃の範囲に
保ち、ブローアップ比0.8〜3.0で生産したフイルムは縦
方向と横方向の機械的性質のバランスが取れた、フイル
ム表面に皺がない外観の良好なフイルムが得られたが、
フイルム製造場所周辺の雰囲気等の影響が大きい為、フ
イルムの垂れの部分に対する適正な温度調整が出来ず、
その結果一部のフイルムに於いて中央部が垂れた状態が
ありフイルムの平滑性は良くなかった。

本願発明者らは、この欠点改良の為に種々試験した結
果、第２表に示した如く、フイルム偏平化装置表面速度
よりピンチロール表面速度を速くし、一定範囲の速度差
を保持した装置を用い、フイルム偏平化装置とピンチロ
ール間を通過するポリカーボネートフイルムの温度を12
0〜170℃の範囲で、製造することにより、平滑性の良好
なフイルムが得られることを見い出した。

尚、フイルムの平滑性の評価方法については、フイル
ムの一定長さ（幅方向）当りに均等な荷重をかけた後、
基準面とフイルムとの間隔を幅方向に測定し、差がない
ほど平滑性が良いと判定する。

フイルム偏平化装置の表面速度よりピンチロールの表
面速度が１％未満速い装置を用い、フイルム偏平化装置
とピンチロール間の装置を通過するポリカーボネートフ
イルムの温度を120〜170℃に保持しつつ製造した場合
は、フイルム表面に部分的な垂れが発生し、平滑性の良
好なフイルムが得られなかった。

該装置間の速度差はブロー比が大きくなるほど、又フ
イルム厚みが厚くなるほど大きくしなければならない
が、30％を越えると偏平化装置とピンチロール間で延伸
がかかり、縦方向と溶融押出しの物性バランスがくずれ
品質の安定したフイルムが得られなかったり、極端な場
合には、偏平化装置とピンチロール間でフイルムの切断
が起こった。

本発明の如く、フイルム偏平化装置の表面速度よりピ
ンチロールの表面速度を１〜30％速くした、一定範囲の
速度差を有した装置を用い、しかもフイルム偏平化装置
とピンチロール間を通過するポリカーボネートフイルム
の温度を120〜170℃の範囲に保持しつつ製造することに
より、フイルム偏平化装置とピンチロール間で通過する
フイルムに若干の張力をかけ、フイルム偏平化装置にお
けるフイルム端部とフイルム中央部の応力差を解消した
結果、連続生産性時においても常にフイルム表面に垂れ
を生ずることなく平滑性の良好なフイルムが製造出来
た。

ピンチロールの表面速度はフイルム偏平化装置の表面
速度より１〜30％速くするのが好ましく、又、平滑性の
良好で皺のないフイルムが得られる、フイルム偏平化装
置とピンチロール間を通過するポリカーボネートフイル
ムの温度は120〜170℃の範囲が適当である。

偏平化装置の表面速度とピンチロールの表面速度の速
度差をつける方法としてはベルト駆動方式、ロール回転
駆動方式の偏平化装置駆動系とピンチロール駆動系を分
離して速度差をつける方法、又偏平化装置とピンチロー
ルの駆動系を同じにし、ギヤ比等によって速度差をつけ
る方法等があるがこれに限定されるものではない。

又、偏平化装置とピンチロール間を通過するポリカー
ボネートフイルムの温度を120〜170℃の範囲に保持する
方法としては、ダイスとピンチロール間の距離を調節
し、ダイスから押し出された樹脂のフイルム温度が、前
記範囲の内に偏平化装置とピンチロール間を通過させる
方法、あるいはダイスとピンチロール間に、保温装置、
加温装置を設け加熱し、フイルム温度が前記範囲の内に
偏平化装置とピンチロール間を通過させる方法、あるい
は偏平化装置に加熱帯を設け、加熱しつつフイルム温度
が前記範囲の内に偏平化装置とピンチロール間を通過さ
せる方法がある。

（発明の効果） 本発明のごとく、0.8〜3.0倍の範囲のブローアップ比
にてポリカーボネート樹脂をバブルに形成後、ピンチロ
ールの表面速度がフイルム偏平化装置の表面速度より１
〜30％速くした装置を用い、しかもフイルム偏平化装置
とピンチロール間のポリカーボネートフイルムの温度を
120〜170℃の範囲に保持しつつ製造する場合、縦方向と
横方向の機械的性質が均質でしかもフイルム表面に皺や
垂れがなく、平滑性の良好なポリカーボネートフイルム
が安定して、且つ連続して得られる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本
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 ポリカーボネート樹脂（ダウケミカル社製 商品名CA
LIBRE）を口径100mmの環状ダイスより280℃の樹脂温度
で溶融押出し、ダイス面上に取付けた口径250mmエアリ
ングにより冷却しつつバブル内に気体を導入し、バブル
径300mmまで膨張させた。続いて、バブル径300mmまで膨
張させたフイルムをインフラスタインヒータと熱風を利
用した、温度調節機能付きの加熱装置に導く。この加熱
装置によりフイルムを加熱し、ついでこのフイルムを該
装置に近接して設けられた表面速度13.3m/minのフイル
ム偏平化装置と表面速度15.3/minのピンチロールとの装
置を用い、上記加温装置によってフイルム偏平化装置と
ピンチロール間のフイルム温度を145℃に保持し、ポリ
カーボネートフイルムを製造した。さらに該フイルムを
ピンチロール通過後両端をスリットし巻取装置により厚
み20μ、幅350mmに巻取った。巻取られたフイルムは縦
横フイルム強度のバランスした皺のない、しかもフイル
ム外観の良好なものであった。

比較例１ ポリカーボネート樹脂（ダウケミカル社製 商品名CA
LIBRE）を口径100mmの環状ダイスより280℃の樹脂温度
で溶融押出し、ダイス面上に取付けた口径250mmエアリ
ングにより冷却しつつ、バブル内に気体を導入し、バブ
ル径300mmまで膨張させた。続いて、バブル径300mmまで
膨張させたフイルムを、従来の製造方法のように表面速
度15.0m/minのフイルム偏平化装置で偏平化し、続いて
ピンチロールの表面速度を15.0m/minで製造した。さら
にピンチロール通過後両端をスリットし巻取装置により
厚み20μ、幅350mmのフイルムを巻取った。巻取られた
フイルムはフイルム表面に皺が多数発生し、フイルム外
観の著しく悪いものであった。

比較例２ ポリカーボネート樹脂（ダウケミカル社 商品名CALI
BRE）を口径100mmの環状ダイスより280℃の樹脂温度で
溶融押出し、ダイス面上に取付けた口径250mmエアリン
グにより冷却しつつ、バブル内に気体を導入し、バブル
径300mmまで膨張させた。続いて、バブル径300mmまで膨
張させたフイルムをインフラスタインヒータと熱風を利
用した、温度調節機能付きの加熱装置に導く。この加熱
装置によりフイルムを加熱し、ついでこのフイルムを該
装置に近接して設けられた表面速度15.0m/minのフイル
ム偏平化装置と表面速度15.0m/minのピンチロールとの
速度差のない装置を用い、フイルム偏平化装置とピンチ
ロール間のフイルム温度を120℃に保持し、ポリカーボ
ネートフイルムを製造した。さらに該フイルムをピンチ
ロール通過後両端をスリットし、巻取装置により厚み20
μ、幅350mmに巻取った。巻取られたフイルムにフイル
ム表面の皺は認められなかったが、フイルムの垂れが大
きく、商品価値が著しく低下した使用不可能のものであ
った。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリカーボネート樹脂を環状ダイスより溶
   融押出し、加圧気体によりバブルを形成後、変速可能な
   フイルム偏平化装置により偏平化し、引続き一対の引き
   取りピンチロールに導入するインフレーションフイルム
   の製造方法において、該ピンチロールの表面速度を該フ
   イルム偏平化装置の表面速度より１〜30％速くした装置
   を用い、ブローアップ比を0.8〜3.0倍の範囲で、しかも
   該フイルム偏平化装置と該ピンチロール間を通過するフ
   イルムの温度を120〜170℃の範囲に保持することを特徴
   とする筒状ポリカーボネート樹脂フイルムの製造方法。