JPH01127315A - 改質フィルムの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は印刷付与性、接着性付与等のために表面改質さ
れた樹脂フィルムの製造技術に関する。

［従来の技術］ 樹脂フィルムの多くは、その使用目的に応じて印刷特性
付与、接着性付与等の表面改質を行なう場合が多い。

この表面改質の方法としてはコロナ放電による表面処理
（いわゆるコロナ処理）、フレーム処理、酸処理、溶剤
処理等が知られている。

これ等の処理方法の中でも比較的簡便なコロナ処理が多
く利用されているが、このコロナ処理方法で得られる樹
脂フィルムの表面改質度合（一般に表面濡れ張力の多寡
で表示している）は経時変化によるばらつきが生ずるた
め、部分的な表面改質不足が発生する。

本発明者等は樹脂フィルムのインフレーション成形の際
に、吹込みガスとして、フッ素を含む混合ガスを用いる
ことにより、容易に表面改質された樹脂フィルムが得ら
れることを先に見出した。

この方法は、簡便な方法であり、この方法で処理した樹
脂フィルムの表面では、その表面濡れ張力の経時変化は
見られない。

しかし、この方法で表面処理したものは、透明性及びフ
ィルム内表面の平滑性において必ずしも充分でなく、得
られた樹脂フィルムの利用分野が制限される場合がある
。　　　　・ この点を解決するため、本発明者らはインフレーション
法で生成する管状フィルム（バブル）内空間に分離装置
を設はバブル内を二つの空間に分け、ダイス面と分離装
置で仕切られた空間にはフッ素ガスを含まないガスを、
残りの空間にはフッ素ガスを含む混合ガスを吹き込み、
フィルムを製造する方法について先に特許出願した（特
願昭６２−５３０４９　）。

この方法によれば透明性、フィルム内表面の平滑性に優
れたフィルムを得ることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ インフレーション成形法では、種々の加工速度（フィル
ムの引取り速度）でフィルムを製造できることが重要で
ある。このような観点からは、分離装置を用いる前記し
た方法も必ずしも満足な方法ではない。

一般にインフレーション成形では低速加工時においては
バブルの径が拡がる傾向があるが、吹き込みガスにフッ
素を含むガスを使用した場合は、この傾向が一層顕著に
なる。即ち、低速でのフィルム加工時にはバブルと分離
装置の間に空隙が生じ、分離装置の上部空間に満たされ
るべきフッ素を含む混合ガスが分離装置の下部空間にも
混入し、得られるフィルムの透明性および平滑性が失な
われ、得られた樹脂フィルムの利用分野が制限される場
合がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は熱可塑性樹脂のインフレーション成形法にお
いて、低速から高速までの広い範囲のフィルムの引取り
速度で表面改質フィルムを得る方法について検討した結
果、分離装置の形状がある条件を満すものであれば目的
を達することを見い出し本発明に到達した。

即ち本発明は、インフレーション法で生成スるバブル内
空間を分離する分離装置を設けることによってバブル内
空間を分離し、ダイス面と分離装置で仕切られる空間に
はフッ素を含まないガスを他の空間にはフッ素を含むガ
スを導入することによって改質フィルムを製造する方法
において、形状が下記の条件 ｄｓしく　ｄｓＵ、ｄｓしく　ｈく　１０ｄＳＬでかつ
１＜ｄＳＬ／ｄＤ＜１．２ 但し、ｄ８．；分離装置上部面の直径 ｄ８．：分離装置下部面の直径 ｄＤ：ダイスリップの外側径 ｈ　：分離装置の全長 を満足する分離装置を用いることを特徴とする改質フィ
ルムの製造法に関するものである。

本発明で用いる分離装置の上部、下部面の形状は通常円
形である。

インフレーション成形法を利用して製品とする際に用い
る熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンポリプロピレン
に代表されるポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、１．２ポリブ
タジエン、ポリスチレン樹脂等があげられ、又これ等熱
可塑性樹脂の変性樹脂および他モノマーとの重合体があ
げられる。

本発明においても勿論これらの樹脂が用いられる。

本発明で使用するフッ素を含む混合ガスとしてはフッ素
を０．１〜２０容量％　　（バブル入口濃度・・・以下
同じ）を含有するガス好ましくは窒素ガスとの混合ガス
が使用されるが、更に望ましくはフ・ン素０．１〜１０
容量％を含有する同ガスである。

フッ素濃度０．１容量％未満の混合ガスであると、本製
造法においては樹脂フィルムの表面改質の効果が少なく
又、改質の度合が不均一となり易い。

又フッ素濃度を大にすれば得られる樹脂フィルムは、長
時間にわたり高い表面濡れ張力を維持するものとするこ
とができるが、その濃度が必要以上に大になると、フッ
素ガスによる樹脂の焼損が起る可能性が著しく増大する
。

前述のように、吹き込みガスにフッ素を含む混合ガスを
用いた場合には低速加工時のバブルの拡がりがより一層
助長される。

この理由については明らかではないが、表面フッ素化に
伴なう溶融樹脂の粘弾性的性質（特に伸長粘度）の変化
に起因して、フッ素処理時には溶融部のバブル径がより
大きくなるものと推測される。

以上の説明から明らかなように、ｄＳＬは必らずｄＤよ
り大きく、かつ’ｓｕは’ＳＬより大きくなくてはなら
ない。この条件を満さない場合には、フィルムの低速で
の加工時にバブル径が増大し中空分離装置上部のフッ素
ガスが下部空間に混入し、表面外観の劣るフッ素処理フ
ィルムしか得られない。

表面外観の勝れたフィルムを得るためには、前述したよ
うに’ＳＬはｄＤより大きくなくてはならないがフィル
ム立ち上げ時にバブルの内側に分離装置を通すと言う物
理的制約から’ＳＬはｄｏの１，２倍未満でなくてはな
らない。ｄＳＬがｄＤの１．２倍を越える場合には、バ
ブルの立ち上げが本可能となる場合がある。ｄ８−上限
は、分離装置の全長との関連によって決められるもので
バブルの内径未満であれば特に制限はないが、過度に大
きい場合には成形時にフィルムが分離装置に粘着し、フ
ィルム破断の原因となる。分離装置の全長りは少なくと
もｄＳＬ程度であることが必要である。

ｈがｄＳＬより小さい場合にはわずかなバブル径の変動
に起因してバブルと分離装置の接触が不完全となり易く
、分離装置上部のフッ素ガスが下部空間に混入し表面外
観の劣るフッ素処理フィルムしか得られない。一方、ｈ
の上限に特に制限は無いがダイ上部への固定の容易さ、
ハンドリングといった総合的な観点からｈ＜１０ｄｓし
てあることが好ましい。

分離装置の材質については特に制限はない。鉄製、アル
ミ製、セラミックス製、素焼型などを用いることができ
る。分離装置はダイス上面と、溶融樹脂が固化する高さ
（いわゆるフロスト高さ）の間にバブルとの接触点があ
るように設置する。

次に、本発明の一実施態様を示す図面に基づき本発明を
詳述する。

樹脂フィルムの原料となる溶融樹脂は、溶融されて押出
機（ｌＯ）から環状ダイス（９）を経てバブル（１）を
形成する。同バブルの上部中空（２）には導管（５）　
（Ｑ）を経てフッ素を含むガスを導入、排出し樹脂フィ
ルムバブルの内表面のフッ素化に消費される量のフッ素
に見合う量及びバブルを所定の大きさに保持するに十分
な量を調節する。又、同時にバブルの下部中空（３）に
はフッ素を含まないガスを導管（７）（８）を介して導
入調節する。

本発明において、バブルの上部中空（２）に吹き込まれ
るガス量、濃度および排出ガス量を適宜調節することに
よりバブルの上部中空（２）内のフッ素ガス濃度を一定
に保つことができる。

本発明で、フッ素ガスを含むガスと樹脂フィルムとの接
触時間は、目的とする表面改質の度合により決定される
が、通常は前記したガス濃度及びバブルの引取り速度を
調節することにより行なわれる。得られるフィルムの厚
みは１０〜４００μｍである。

［実施例コ 次に本発明を実施例で更に詳細に説明する。

実施例１−１３、比較例１〜１３ 表−■に本試験で使用した樹脂を示した。

インフレーション成形は第１図に示した装置で行なった
。

装置の概要は次の通りである。

押出機　　トミー製　５５ＩＩｌｌｆｆｌφダイス　　
７５ｍ／ｆｆｌφスパイラル成形条件　ブロー比：３．
５ フィルム厚み２４０μｍ 加工温度： 高密度ポリエチレン；２２０℃ 低密度ポリエチレン；１７０℃ エチレン−酢酸ビニル 共重合体；１５０℃ フッ素処理に用いたガスはフッ素ガス／窒素ガス−１０
／９０　（容量）の組成であった。

分離装置はいずれも全長４００ｍｍで、以下の４種類の
ものを用いた。

分離装置の底面とダイス上面の距離は１ＯｃｆｆＩに保
ち以下の実験を行なった。

押出機（図−１中・・・以下同じ）　（１０）で溶融さ
れた樹脂を環状ダイス（９）より押し出し、得られたチ
ューブ状フィルム（バブル）　（１）をニップロール（
１１）にて挟持し、フィルムは巻取機（１２）で巻き取
った。バブルは、分離装置（４）で上部（２）、下部（
３）にバブル中空を分離した。吹き込みガスとしてバブ
ル中空の上部（２）に導入するフッ素を含むガスは導管
（５）から導入し、導管（８）から廃棄した。又、同下
部（３）に導入するフッ素を含まないガス（窒素ガス）
は導管（７）から導入し導管（８）から廃棄した。ガス
が導入されると溶融樹脂は膨張しバブル（１）となった
。バブルが一定巾、一定厚みとなった後カッターにて切
断し巻取機（１２）で巻き取った。

表−２，３，４に素焼製の分離装置を用いた場合に観測
されるフィルム引取り速度、ダイス形状、霞度、フィル
ム内表面の平均粗さの関係を示した。ここで霞度はＪＩ
Ｓ　Ｋ　８７１４に準拠して測定した。

表面の平均粗さは東京精密社製「表面粗さ計」形式ＳＬ
ＩＲＦＣＯＭ　Ｅ−ＲＭ−２５Ｆで測定した。用いた表
面粗さ計は本来金属用であるが、これを高密度ポリエチ
レン、低密度ポリエチレンフィルムに適用しても相対的
な表面粗さを評価することは十分可能であつた。しかし
、エチレン−酢酸ビニル共重合体の場合には、樹脂が柔
軟なため、目視による表面粗さに対応する定量的なデー
タを取ることが困難であった。それ故、表−５では表面
粗さを目視による官能試験結果で示した。

表に示した結果より、高密度ポリエチレンでは分離装置
の形状が本発明の形状への場合には、実験した全ての引
取り速度において透明性、フィルム表面の平滑性に優れ
たフィルム成形が可能である。

これに対して形状肌Ｃの分離装置を用いた場合には、引
取り速度２０ＩＩｌ／ｍｌｎ未満では透明性、平滑性に
優れたフィルムを得ることはできない。また、低密度ポ
リエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体では形状Ａ
を用いた場合、低引取り速度においても充分に優れたフ
ィルムを得ることができるが、形状Ｂでは高引取り速度
（２５ｍ／ｍ１ｎ　）でなければ透明性、平滑性に優れ
たフィルムを製造することはできない。又、形状Ｃでは
実験した全ての引取り速度で優れたフィルムを製造する
ことはできない。

以上の実験結果から明らかなように、バブル内に分離装
置を設け、バブル内空間を分離し、ダイス面と分離装置
で仕切る空間にはフッ素を含まないガスを、他の空間に
はフッ素を含むガスを導入する改質フィルムの製造法に
おいて、分離装置を特定形状にすることによって、低速
加工時においても透明性、平滑性に優れたフッ素処理フ
ィルムを得ることができる。　　　　　　′ 実施例１４〜１６ 鉄製の分離装置を用いて実施した結果について表−５に
示した。この場合にも分離装置の底面とダイス上面の距
離はｌＯｃ＋ａに保った。素焼製の分離装置を用いた実
施例との比較から判るように、分離装置の材質に特に制
限はない。

の　　　　ロー ［発明の効果］ 本発明によれば、特定形状の分離装置を管状フィルム内
に設けることによってインフレーション成形と同時に幅
広い引取り速度で表面処理フィルムが製造可能である。

【図面の簡単な説明】

図−１は、本発明を実施する装置の一実施態様を示す図
である。 図中１はバブル、２はバブルの上部中空、３は同バブル
の下部中空、４は分離装置、５はフッ素を含むガス導入
管、６は同廃棄管、７はフッ素を含まないガス導入管、
８は同廃棄管、９はダイス、１０は押出機、１１はピン
チロール、１２は製品巻き取り部を夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インフレーション成形法にて生成する管状フィルム
   内空間を分離する分離装置を設けることによって管状フ
   ィルム内空間を分離し、ダイス面と前記分離装置で仕切
   られる空間にはフッ素を含まないガスを他の空間にはフ
   ッ素を含むガスを導入することによって改質フィルムを
   製造する方法において、形状が下記の条件 ｄ＿Ｓ＿Ｌ＜ｄ＿Ｓ＿Ｕ・ｄ＿Ｓ＿Ｌ＜ｈ＜１０ｄ＿Ｓ
   ＿Ｌでかつ１＜ｄ＿Ｓ＿Ｌ／ｄ＿Ｄ＜１．２ 但し、ｄ＿Ｓ＿Ｕ：分離装置上部面の直径 ｄ＿Ｓ＿Ｌ：分離装置下部面の直径 ｄ＿Ｄ：ダイスリップの外側径 ｈ：分離装置の全長 を満足する分離装置を用いることを特徴とする改質フィ
   ルムの製造法。