JP2993719B2 - 透明性フィルム、シートまたはチューブの製造方法 - Google Patents

透明性フィルム、シートまたはチューブの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は透明性が極めてすぐれているフィルム、シー
トまたはチューブの製造方法に関する。
〔従来の技術〕 一般に熱可塑性樹脂は押出機、ロールなどによって熱
により容易に可塑化され、スリットを有するフラットま
たは円形のダイスより押出され、空気や水などの媒体に
よって冷却され、引取られて薄くなりながら固化する。
一般に使用されているポリエチレン系樹脂(たとえば、
低密度ポリエチレン樹脂)については、Tダイプロセス
によってTダイスから押出され、エアーナイフ等によっ
てエアーでまず冷却されてから50〜60m/分の速度で引取
られながら水で冷却された回転しているチルロールに密
着することによって冷却され、固化している。このさ
い、ポリエチレン系樹脂は結晶性のために結晶化する。
この過程において、一般に成形温度、すなわちポリエチ
レン系樹脂がダイスより押出される温度を高くすると、
急冷効果によって得られたフィルム、シートまたはチュ
ーブの透明性は向上する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、この押出の温度を余り高温にすると、該樹脂
が熱分解して酸化劣化などを生じ、コマーシャル的に昼
夜の連続運転を行なうと、押出機内に劣化物が付着し、
偶発的に押出されて製品(フィルム、シートまたはチュ
ーブ)にゲルや黒点など発生し、製品の品質を著しく低
下させてしまう。
一方、製品のこれらの欠点を解決する(劣化を防止す
る)ために成形温度を該樹脂が劣化しないように低い温
度に設定すると、急冷効果が不充分なために充分な冷却
効果が得られないという問題がある。とりわけ、熱安定
性が比較的によくない材料の加工などにおいてはこの影
響が大きかった。
これらのことから、本発明はこれらの欠点(問題点)
がなく、すなわちポリエチレン系樹脂を使用して透明性
が極めてすぐれているフィルム、シートまたはチューブ
を得ることを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、前記課題を解決するため、鋭意研究を
行い、従来とは全く異なる考え方で、熱可塑性樹脂を低
温で溶融押出して、なお高温押出で成形した時以上の急
冷効果を出すことにより、従来得られなかった高透明で
高光沢のフィルム、シートまたはチューブが得られるこ
とを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち本発明によれば、上記課題はポリエチレン系樹脂
を溶融押出してダイスより溶融膜を押出し、引取りなが
ら冷却してフィルム、シートまたはチューブを製造する
方法において、ダイスより押出された溶融膜がダイスか
ら冷却されて固化するまでの区間において、この溶融膜
を再度加熱して、溶融膜の表面温度がダイスの温度より
30℃以上高く、且つ該樹脂の融点よりも250℃以上は高
くならない温度にしたのち、直ちに急冷することを特徴
とする透明性フィルム、シートまたはチューブの製造方
法によって解決することができる。
以下、本発明を具体的に説明する。
(1)ポリエチレン系樹脂 本発明を適用できるポリエチレン系樹脂としては、エ
チレンのみでフリーラジカル触媒を使って製造されてい
るいわゆる高圧ポリエチレン〔以下「ポリエチレン系樹
脂(A)」と云う〕、エチレンを主成分とするα−オレ
フィンとの共重合体〔以下「ポリエチレン系樹脂(B)
と云う〕およびエチレンを主成分とする他のモノマーと
の共重合体〔以下「ポリエチレン系樹脂(C)」と云
う〕などが挙げられる。
これらのポリエチレン系樹脂はいずれも本発明を適用
することができるが、特に透明性の点で特徴を出すため
には0.935g/cm3未満の密度を有し、かつ非晶性の樹脂が
望ましい。
さらに、本発明を適用できる樹脂としては前記ポリエ
チレン系樹脂(A)、ポリエチレン系樹脂(B)、ポリ
エチレン系樹脂(C)をそれぞれ単独で用いても良い
し、混合して用いても良くまた積層して用いても良い。
混合、積層の場合は、前記ポリエチレン系樹脂
(A)、(B)、(C)相互の組合せでも良いし、相溶
性のある、又は密着性のある他の熱可塑性樹脂を混合又
は積層したものでも良い。これら混合又は積層に用いら
れる熱可塑性樹脂は0.935g/cm3以上の密度を有するもの
でも良いが、混合又は積層体としての全体の密度は0.93
5g/cm3以下となるようにすることが望ましい。
(2)フィルム、シートまたはチューブの製造 前記のポリエチレン系樹脂を用いてフィルム、シート
またはチューブを製造するには、一般に行なわれている
成形方法(例えばTダイ法、インフレーション法、共押
出法など)が用いられる。いずれの場合でも成形温度
は、使われるポリエチレン系樹脂や他の熱可塑性樹脂の
種類によって一概に規定するわけにはいかないが、使わ
れる樹脂の融点よりも20℃ないし130℃(好ましくは融
点よりも30℃ないし120℃)高い温度であれば良い。
本発明においては、上記成形温度でダイス等から押出
された溶融膜が冷却されて固化するまでの区間におい
て、この溶融膜を再度加熱して、溶融膜の表面温度をダ
イスの温度より高温にした後、ただちに急冷することが
重要である。この再加熱による溶融膜の表面温度はダイ
スの温度より30℃以上高いことが望ましく、且つ、使わ
れる樹脂の融点よりも250℃以上は高くならない温度で
あることが望ましい。この温度がダイス温度より30℃以
上高くないと本発明の効果が不十分であり、一方使われ
る樹脂の融点よりも250℃以上高い温度では、樹脂が熱
分解したり、酸化劣化してしまうので好ましくない。
再加熱の方法としては、ニクロムヒーター、セラミッ
クヒーター、遠赤外線ヒーターなどの輻射加熱方式が好
ましい。
また、再加熱された溶融膜はただちに急冷されること
が必要であり、急冷法としては空冷法、水冷法がある
が、水冷法がより望ましい。
本発明の方法が有効な理由は、輻射加熱方式によって
膜状態の樹脂を瞬間的に加熱するため、ダイスのような
金型での伝熱加熱に比し、はるかに高い温度に加熱して
も、樹脂の熱劣化が起らず急冷効果が大きくなるため、
得られるフィルム、シートまたはチューブの光沢が良
く、透明性が画期的に向上するのである。この効果につ
いては、以下の実施例で具体的に説明するが、本発明は
実施例に限定されるものでないことはいうまでもない。
〔実施例〕
実施例、比較例で用いたポリエチレン系樹脂の物性を
表1に示す。また透明性の評価として、ヘイズ値はASTM
D1003−61、グロス値はJIS Z8741−1962にしたがって
それぞれ測定した。
実施例1 ポリエチレン系樹脂(A)として表1に示した低密度
ポリエチレン(LDPE)を用い、75mm押出機(L/D=2
8)、幅500mmのTダイスを使用して、厚み120μのフィ
ルムをエアーナイフ、チルロールにて引取速度30m/sec
で成形した。なおエアーギャップは300mmであった。こ
こでTダイス温度は160℃で、Tダイスとチルロールの
中間部分に遠赤外線ヒーターを設置して、溶融膜の両側
外側から輻射加熱し、溶融膜の表面温度(外部加熱部の
中央部でダイスより10cm出た時のバブル温度)を測定し
たところ250℃であった。
この溶融膜を温度20℃のチルロールで急冷して120μ
のフィルムを得た。
このようにして得られたフィルムの透明性の評価とし
てヘイズ(%)およびグロス(%)を測定した。結果を
表2に示す。
比較例1 実施例1において遠赤外線ヒーターによる加熱を行な
わなかったことを除けば実施例1と同様の処理を行って
フィルムを得た。結果を表2に示す。
実施例2、比較例2 表1に示すポリエチレン系樹脂(B)を用い、厚み25
0μのシートを成形するためにダイス温度、溶融膜表面
温度を変えた以外はそれぞれ実施例1、比較例1と同様
の処理を行った。それぞれの条件および結果を表2に示
す。
実施例3〜5 Tダイスの代りにインフレーション法を用い、チュー
ブ形成を行った例で、条件および結果を表2に示す。な
お実施例4は3層共押出による積層シートの例で、実施
例5は樹脂(A)と(B)のブレンドの例である。
比較例3〜5 実施例3〜5において、遠赤外線ヒーターによる加熱
を行なわなかった以外は、それぞれ実施例3〜5と同様
である。結果を表2に示す。
比較例6、7 比較例6、7は比較例1でTダイス温度を高めた場合
に相当する。
表2より、比較例1、6の比較ではヘイズ値が10.5
%、6.5%と高温成形が明らかに透明性がすぐれている
事がわかる。しかし比較例7のようにTダイス温度が27
0℃では樹脂が熱分解を起し安定成形が不可能となる。
一方、実施例ではダイス温度は比較的低くても溶融膜
の温度を高くすることにより、比較例にくらべいずれも
透明性が数段すぐれていることが明らかである。又溶融
膜の温度が300℃でも熱分解を起すことなく安定的に成
形することが可能であった。
〔発明の効果〕 本発明の方法により、従来にくらべ透明性が極めてす
ぐれたフィルム、シートまたはチューブの製造が可能と
なった。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−191028(JP,A) 特公 昭39−8372(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 47/00 - 47/96

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエチレン樹脂を溶融押出してダイスよ
    り溶融膜を押出し、引取りながら冷却してフィルム、シ
    ートまたはチューブを製造する方法において、ダイスよ
    り押出された溶融膜がダイスから冷却されて固化される
    までの区間において、この溶融膜を再度加熱して、溶融
    膜の表面温度がダイスの温度より30℃以上高く、且つ該
    樹脂の融点よりも250℃以上は高くならない温度にした
    のち、直ちに急冷することを特徴とする透明フィルム、
    シートまたはチューブの製造方法。
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