JPH02196626A - 圧延フィルムまたはシートの製造方法 - 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、熱可塑性樹脂の圧延フィルムまたはシートの
製造法に間する。さらに詳しくは縦方向・横方向それぞ
れの機械的強度と白化が改善された圧延フィルムまたは
シートの製造方法に間する。

［従来技術］ 熱可塑性樹脂フィルムまたはシートを圧延によつて配向
させた場合、一般に縦方向に配向したｌ軸配向体となる
。縦方向に配向したフィルムまたはシートは縦方向と横
方向の機械的強度の差が大きいだけでなく、縦軸に平行
に折り曲げたとき白化するという欠点を有、している、
このような欠点は、縦方向の配向だけでなく縦・横２軸
に配向させ、縦・横のバランスを保ちながら強度や弾性
率などを向上させることで改善されている０例えば、特
開昭６２−２８００１４号公報には材料の長手方向と平
行に置いた一対のロールを横方向に往復させ横方向の圧
延を行い、次いで材料の長芋方向と直角に置いた一対の
ロールで縦方向に連続圧延して板爾内異方性の少ない板
材を得る方法が開示されている。また、特公昭４６−７
４７８号公報には、斜め圧延時の横方向への材料の移動
を一対の遊星ロールで防止し、斜め方向に２軸圧延し、
無異方性配向組織を有する機械的性質の改良されたフィ
ルムまたはシート状材料を得る方法が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの技術では、装置の製作およＵＮ
持管理の費用が一般的な圧延装置に比べて膨大になる上
に、特開昭６２−２８００１４号公報に開示の横方向ロ
ールおよび特公昭４６−７４７８号公報に開示の遊星ロ
ールによる圧延では、ロールがフィルムまたはシートに
接触するのが不連続となるため、圧延後のフィルムまた
はシートの縦方向の厚みを均一にするにはロール圧延速
度などの運転条件に大きな制約を受けるという欠点を有
している。

本発明者らは、これらの課題を改良するために鋭意研究
した。その結果、熱可塑性樹脂材料（以下、樹脂材料と
いう１）を斜め方向に圧延するとき、圧延ロールからの
該樹脂材料の脱落を該圧延ロール両端のロール間隔に差
をもうけることで、従来の圧延装置と同等の製作費と運
転費で縦方向の厚み精度が均一でかつ縦方向と横方向の
機械的強度の差が小さく、折り曲げたときに白化しない
圧延フィルムまたはシートを製造することができること
を見いだし、本発明を完成した。

以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、縦方
向と横方向の機械的強度の差が小さく、折り曲げたとき
に白化がなく、装置の製作費と運転費が安価な熱可盟性
樹脂の圧延フィルムまたはシートの製造方法を提供する
ことである。

［！！題を解決するための手段］ 本発明は下記の構成を有する。

（１）熱可塑性樹脂材料の進入方向に対して斜めに配置
された一対の圧延ロールと、該圧延ロールと対称の形で
斜めに配置された池の一対の圧延ロールとをそれぞれ用
いて熱可塑性樹脂材料を、該樹脂材料の融点もしくは軟
化点より低く、室温以上の温度でそれぞれ１回以上圧延
してフィルムまたはシートを製造する際に、該樹脂材料
が早く接する圧延ロールの側端部のロール閏Ｆｌ（ｄｌ
）を、該圧延ロールの反対側の側端部のロール間隔（ａ
Ｚ）よりも小さくした圧延ロールを用いることを特徴と
する圧延フィルムまたはシートの製造方法。

（２）前記第項１において、ロール間隔差Δｄ＝ｄ　、
−ｄ　、が次の［Ｉ］式 ％式％（ ［］ を満足することを特徴とする圧延フィルムまたはシート
の製造方法。

（ただし、Ｌはロールの長さ（ｓｖ）、Ｄはロールの直
径（ｍ＋ｇ）、ａはロールと熱可塑性樹脂材料との角度
（′″）、ｒは圧下率（％）、Ｗは熱可塑性樹脂材料の
横幅（−一）、Ｔは熱可塑性樹脂材料の厚み（ａｍ）を
表わす１）。

本発明において用いられる熱可堕性樹脂としては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１，ポリ−４
−メチルペンチン−１などの単独重合体、プロピレン成
分を７０重量％以上含有するプロピレンとエチレン、ブ
テン−１、ヘキセン−１，ヘプテン−１、オクテン−１
、デセン−１などのα−オレフィンの１種以上との結晶
性共重合体、プロピレンや上述のα−オレフィンと酢酸
ビニル、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、メタアクリル酸、メタアクリ
ル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブ
チルなどの極性モノマーとの共重合体などのポリオレフ
ィン樹脂、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−
１２、ナイロン−６１０、ナイロン−１１などのポリア
ミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレートなどの熱可塑性ポリエステル系樹脂、
ポリアセタール樹脂、アクリロニトリル−ブタジェン−
スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビ
ニル樹脂およびこれらの２種以上の混合物などの熱可塑
性樹脂をあげることができるが、該熱可塑性樹脂樹脂に
限定されるものではない。

また、該熱可塑性樹脂樹脂にマレイン酸、アクリル酸、
フマル酸などの不飽和カルボン酸もしくはその無水物、
エステルなどの誘導体を共重合させた変性樹脂や、電離
性放射線処理したり、架橋剤によって架橋した変性樹脂
を用いることもできる。

本発明において、該熱可塑性樹脂に各種のフィラーを添
加したものを用いることもできる。用いられるフィラー
としては、ガラス繊維、ビニロン繊維などのＩＩＩ　ｉ
ｔ状フィラー　マイカ、タルクなどのフレーク状フィラ
ー　ガラスピーズなどの球状のフィラー　炭酸カルシウ
ム、木片などの不定形フィラーがあげられる。またこれ
らのフィラーのほかに、増量剤、着色剤、難燃剤、劣化
防止剤、帯電防止剤、潤滑剤を添加することができる。

本発明で樹脂材料を圧延するときの温度、すなわち、圧
延温度は、前記の熱可塑性樹脂の融点あるいは軟化点よ
り低く室温以上の温度で行うことが必要である。熱可塑
性樹脂の融点または軟化点より高い温度で該樹脂材料の
圧延処理を行うと、該樹脂材料が融解または軟化するた
め引張強度、弾性率の向上などの圧延効果が得られない
フィルムまたはシートが得られるだけでなく、溶融また
は軟化した樹脂材料がロール面に付着するなどの問題が
起こる。また、室温より低い温度で圧延すると変形抵抗
が大きいため樹脂材料に均一な変形を与えることが困難
になる。

本発明の製造方法にあっては、樹脂材料を斜め方向に圧
延するが、使用する装置としてはなんら特殊な装置を使
用する必要はなく、一般的に使われている２段圧延機、
４段圧延機、６段圧延機などの圧延機を使用し、これら
の圧延機のロールを樹脂材料の進入方向に対し斜めに配
置し、分子鎖を斜め方向に配向させ得られるフィルムま
たはシートの機械的強度などを向上させる操作を行うも
のである。このとき、樹脂材料はロールに対して斜めに
配置されているため該樹脂材料には進入方向以外に横方
向に移動しようとする力がはたらき該樹脂材料がロール
から脱落しようとする。このため、樹脂材料が早く接す
る圧延ロールの側端部のロール間隔（ｄｌ）を、該圧延
ロールの反対側の側端部のロール間隔（ｄ２）より小さ
くすることで横方向に移動しようとする力を押さえて樹
脂材料の脱落を防止するものである。

さらに、前記圧延ロールと対称の形で斜めに配置された
他の圧延ロールで同様に斜め圧延を行うことで、縦・横
の２方向の機械的強度や白化を改善し、２軸に配向した
熱可塑性樹脂フィルムまたはシートと同等の物性をもつ
フィルムまたはシートを製造することができる。

以下図面によって本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、繰り出し装置１から送り出された
樹脂材料であるフィルムまたはシート４を一対のロール
２．２′で圧延するさいに、圧延ロール２．２′は、フ
ィルムまたはシートの進入方向に対して２０°から７３
°の角度ａで斜めに配置され、さらにフィルムまたはシ
ートの進入方向に対して斜めに設置された該圧延ロール
２．２に早く接する側の圧延ロールの側端部のロール間
隔（ｄｌ）を反対側の圧延ロールの側端部のロール間隔
（ｄ２）より小さくする。斜め方向に圧延された樹脂材
料５は、巻取り１ｉｉｔｌＥ３で引き取られる。

このとき、圧延ロール両端のロール間隔差（Δｄ＝ｄ２
−ｄｌ　：　ａｍ）は、ロールの長さ（Ｌ：ｓ＋ｍ）と
直径（Ｄ：ｗｉ＋）、樹脂材料と圧延ロールとの角度（
ａ：　”　）、圧下率（ｒ；％）、材料の横幅（Ｗ：ｍ
ｍ）および材料の厚み（Ｔ：ｍｍ）のそれぞれに影響を
受けるため、次の式を満足することが好ましい。

６．８７６Ｘ１０””＊（（Ｌ＊ｒ　（ｙｔ＊Ｄ）　２
・Ｗ）　／　（ａ　争’［’　ｌ／２）　）　ｌ／３≦
Δｄ≦５該圧延ロ一ル両端のロール間隔差ΔｄがΔｄく
６．８？６Ｘ１０−’・（（Ｌ−ｒ　（π・Ｄ）　２・
Ｗ）　／　（ａ　・’ｌ’　ｌ／２）　）　ｌ／３の場
合は、得られたフィルムまたはシートの横方向の機械的
強度や白化の改善が充分達成されなくなるおそ九があり
、またΔｄ＞５ｍｍの場合には樹脂材料に均一な圧延効
果を施すことができなくなることがあるので注意する必
要がある。

次に、斜め圧延した材料５を第１図で行った方向と逆方
向のロール配置である第２図に示した圧延ロール７．７
′でさらに逆方向の斜め圧延を行い、縦・横の機械的強
度差が小さい圧延フィルムまたはシートが製造される。

斜めに配置されたロールの角度ａが７３°より大きいと
きは、横方向の圧延が十分でないため、得られたフィル
ムまたはシートの横方向の機械的強度や白化の改善が期
待できないし、２０°より小さいと樹脂材料が、圧延ロ
ールから脱落するのを防止することが困難になる。

本発明にあっては、第１図と第２図に示した操作をそれ
ぞれ２回以上繰り返すことおよびこれらの工程を連続装
置として実施することも可能であり、必要に応じて圧延
ロールの前後にピンチロールまたは圧延ロールを設置す
ることも可能である。

本発明での圧下率（・ｒ：％）とは圧延前の材料樹脂の
厚さ（Ｈ）と圧延後のフィルムまたはシートの厚さ（ｈ
）から次式で表すことができる。

ｒ　＝１００　　　（Ｈ−ｈ）／Ｈ 該圧延フィルムおよびシートの最終圧下率は３０％より
高く９５％以下の範囲が好ましい、圧下率が３０％より
低いと透明性が十分に向上しないで不透明なシートおよ
びフィルムとなる。圧下率が９５％を越える場合は変形
抵抗が大きいため圧延装置の費用が膨大になるため工業
的生産に適用しにくい。

本発明で用いる圧延前の樹脂材料であるフィルムまたは
シートは、Ｔダイ法やインフレーション法などの公知の
成形方法により製造したものでよい、また、該フィルム
またはシートは、単層でもよいし２層以上の多層のもの
でもよい。

［実施例］ 以下、実施例および比較例をもって本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明は、これによって限定されるも
のではない、なお、実施例、比較例において、引張強さ
、の測定はＪＩＳに７１！３に準拠して測定した。また
、白化は手で材料を折り曲げたときの状態を観察した。

実施例１、比較例　１〜３ 厚さ１．５ｍｍ−幅１００ｍ糟のポリプロピレンホモポ
リマーシート（ＰＰと略す、メルトフローレート１．０
ｇ／ｌｏ分、密度０．９０３　／ｃｃ、　８点１６２℃
）を進行方向に対して斜め（角度４５°）に配置したロ
ール径３００ｍｍ−、幅４００ｍｍ＋の圧延ロール（硬
質クロムメツキ、温度１１０℃）でΔｄを０　、１＋ｇ
１１として斜め方向に圧延し、厚さ０．７５、幅１３９
ｍｍのシートを得たのち、さらに逆の斜め（角度４６°
）に配置した同じ条件の圧延ロールでΔｄを０．１２−
膳としてさらに斜め圧延し、厚さ０．３８ｍｍ、輻１９
３■の圧延シートを得た。

また、比較例１〜３として、比較例１は圧延操作を行わ
ずに未圧延シートを得、比較例２．３は圧延ロールの配
置角度ａをそれぞれ９０”　　８０°とし、Δｄをそれ
ぞれＯｍｍ、　０．０９ｍｍとした以外は実施例１に準
拠して厚さ０．３８ｍｍで幅がそれぞれｌ　００ｒａｔ
ａ。

１０５箇−の圧延シートを得た。

実施例および比較例！から３で得られたシートを用いて
引張強度、白化を測定した。これらの結果を第１表に示
した。

実施例２、比較例４ 厚さ１．５ｍｍ、輻１００ｍｍのエチレン−プロピレン
ランダムコポリマーシート（Ｒ−ＰＰと略す、メルトフ
ローレート２．２ｇ／　１０分、密度０．９０ｇ　／　
ｃｃ、融点１４２℃、エチレン含有ｆｉｉ４モル％、プ
ロピレン含有量９６％）を進行方向に対して斜め（角度
４５°）に配置したロール径３００Ｉ１ｍ　、幅４００
ｎｕｓ　＋７）圧延ロール（硬質クロムメツキ、温度９
０”Ｃ）で　Δｄを０．１ｏｎとして斜め方向に圧延し
、厚さ０．７８■−１輻ｆ３Ｂ　ｍｍのシートを得たの
ち、逆の斜め（角度４５°）に配置した同じ条件の圧延
ロールでΔｄをｔ、ｔｓｉ＋としてさらに斜め圧延し、
厚さ０．４１ｍｍ、幅１９ｈｍの圧延シートを得た。

また、比較例４として圧延ロールの配置角度ａおよびΔ
ｄをそれぞれ８５　＠０．０８ｍｍに変えた以外は実施
例２に準拠して、厚さ０．４１ｓ＋ｓ＋、幅１０５ｓｍ
（Ｄ圧延シートを得た。得、られた圧延シートを用いて
、引張強度、白化を測定した。これらの結果を第１表に
示した。

実施例３、比較例５ 厚さ０．６５纏醜、幅１００ｍｍのエチレンーブロビレ
ンブロックコボリマーシートＣＢ−ＰＰと略す、メルト
フローレート０．５ｇ／　ｆＯ分、密度０．９１ｇ　／
ｃｃ。

融点１６０℃、エチレン含有量８モル％、プロピレン含
劃１２モル％）を進行方向に対して斜め（角度６５°）
に配置したロール径３００腸履、幅４００ａ＋ｍの圧延
ロール（硬質クロムメツキ、温度１１０℃）でΔｄを０
．０８ｍｍとして斜め方向に圧延し、厚さ０゜５０ｍ組
幅１２０■■のシートを得たのち、逆の斜め（角度５６
°）に配置した同じ条件の圧延ロールでΔｄ　ｉｔ　Ｏ
，０８ｍｖｉとしてさらに斜め圧延し、厚さ０．２５１
ｍ１．　　幅１４１ｍ５圧延のシートを得た。

また、比較例５として圧延ロールの配置角度ａおよびΔ
ｄをそれぞれ９０”　　Ｏｍｍに変えた以外は実施例３
に準拠して厚さ０．２５ｍｍ、幅１００ｇ＋■の圧延シ
ートを得た。

得られた圧延シートを用いて、引張強度、白化を測定し
た。これらの結果を第１表にまとめて示した。

実施例４、比較例６ 厚さ１．８■■、幅１００ｍｍの高密度ポリエチレンホ
モポリマーシート（ＰＥと略す、メルトインデックス０
．８ｇ／　１０分、密度０．９４ｇ　／　ｅｃｓ　融点
１３０℃）を進行方向に対して斜めく角度４５°）に配
置したロール径３００ｍｍ　、　　幅４００ＩｌｌＩの
圧延ロール（硬質クロムメツキ、温度９０℃）でΔｄを
０．１ｍｍとして斜め方向に圧延し厚さ０．８４＋＋ｖ
＋、輻１３５　ｔａｇのシートを得たのち、逆の斜め（
角度４５６）に配置した同じ条件の圧延ロールでΔｄを
Ｏ−１ｍｍとしてさらに斜め圧延し、厚さ０．４０ｍｇ
ｍ、幅１８０■１の圧延シートを得た。

また、比較例６として、圧延ロールの配置角度ａおよび
Δｄをそれぞれ８６°　０．０８ｍ＋＊と変えた以外は
実施例４に準拠して、厚さ０．４０ｍ＋＊、　＠　ＩＱ
５ｍ＋ｓの圧延シートを得た。

得られた圧延シートを用いて、引張強度、白化を測定し
た。これらの、結果を第１表にまとめて示した。

［発明の効果］ 本発明によれば、縦・横の機械的強度と白化が改善され
、さらに材料の縦・横の機械的な異方性が小さい熱可塑
性樹脂の圧延フィルムまたはシートを簡単に製造するこ
とができ、しかも特殊な装置を使用することなく、簡単
な設備で操作も容易り、経済的な圧延フィルムまたはシ
ートの製造方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明で用いられる斜め圧延工程の平面
図の略図であり、（ロ）は同正面図の略図および圧延ロ
ール両端の間隔を表わした図である。 図中、１は熱可塑性樹脂材料の繰り出し装置を、２．２
′は圧延ロールを、ａは熱可塑性樹脂材料に対する圧延
ロールの配置角度を、ｄ、、ｄ２は圧延ロール両端のそ
れぞれのロール間隔を、５は斜め圧延された熱可塑性樹
脂材料を、３は巻取り装置をそれぞれ表わす。 第２図〈イ）は本発明で用いられる第１図と対称の形で
配置されてい・る斜め圧延工程の平面図の略図であり、
（ロ）は同正面図の略図および圧延ロール両端のロール
間隔を表わした図である。 図中、６は熱可塑性樹脂材料の繰り出し装置を、５は第
１図に示した方向に斜め圧延された熱可塑性樹脂材料を
、７．７′は圧延ロールを、９は再度斜め圧延されたフ
ィルムまたはシートを、８は圧延フィルムまたはシート
の巻取り装置をそれぞれ表わす。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）熱可塑性樹脂材料の進入方向に対して斜めに配置
   された一対の圧延ロールと、該圧延ロールと対称の形で
   斜めに配置された他の一対の圧延ロールとをそれぞれ用
   いて熱可塑性樹脂材料を、該熱可塑性樹脂材料の融点も
   しくは軟化点より低く、室温以上の温度でそれぞれ１回
   以上ロール圧延してフィルムまたはシートを製造する際
   に、該熱可塑性樹脂材料が早く接する圧延ロールの側端
   部のロール間隔（ｄ＿１）を、該圧延ロールの反対側の
   側端部のロール間隔（ｄ＿２）よりも小さくした圧延ロ
   ールを用いることを特徴とする圧延フィルムまたはシー
   トの製造方法。 （２）請求項１において、ロール間隔差Δｄ＝ｄ＿２−
   ｄ＿１が次の［ I ］式 ６．８７６×１０＾−＾６・｛（Ｌ・ｒ（π・Ｄ）＾２
   ・Ｗ）／（ａ・Ｔ＾１＾／＾２）｝＾１＾／＾３≦Δｄ
   ≦５［ I ］を満足することを特徴とする圧延フィルム
   またはシートの製造方法。 （ただし、Ｌはロールの長さ（ｍｍ）、Ｄはロールの直
   径（ｍｍ）、ａはロールと熱可塑性樹脂材料との角度（
   °）、ｒは圧下率（％）、Ｗは熱可塑性樹脂材料の横幅
   （ｍｍ）、Ｔは熱可塑性樹脂材料の厚み（ｍｍ）を表わ
   す。）。