JPS58163625A - 高光沢、低摩擦係数プラスチツクシ−トの製法 - Google Patents

高光沢、低摩擦係数プラスチツクシ−トの製法

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JPS58163625A
JPS58163625A JP58033695A JP3369583A JPS58163625A JP S58163625 A JPS58163625 A JP S58163625A JP 58033695 A JP58033695 A JP 58033695A JP 3369583 A JP3369583 A JP 3369583A JP S58163625 A JPS58163625 A JP S58163625A
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    • B32B2439/70—Food packaging

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】 本発明はプラスチック押出方法および押、出プラスチッ
ク材料からの積層製品の製法に関する。
プラスチックおよびその他の材料の積層体から構成され
る多層製品は、一般に種々の包装および容器に応用され
る。一般的な例は、歯磨きクリーム用チューブあるいは
その他の製品を入れるための同様なチューブ容器であり
、そのようなチューブの壁は普通、プラスチック、金属
箔および時には紙の層から構成される。積層壁のうちの
いくつかの層成分は、単一層の壁では不可能であるよう
な性質の組合せを容器に賦与する。典型的には、チュー
ブを形成する壁は、ガスおよび水分バリヤー性を備え、
チューブの内面を耐薬品性とし、外側および内側の層で
ヒートシール性であり、ヒートシール結合を形成するこ
とができ、そして゛チューブの外面に印刷および装飾を
保護する最外層を備えているのが一般的である。
チューブ包装の外側層は、下の印刷およびその他の層を
保護すること以外に、美観上から高光沢を有することが
特に重要である。最終包装の美観は、外側層の表面の光
沢に特に依存するものであり、またさらに外側表面の光
沢は外側層の下の印刷から透過して（る偉の見易さに影
響を与える。
観察される印刷像のゆがみおよびぼけは、外表面が冴え
ず曇っているとき、あるいはマット仕上げであるときに
起こりうるが、その理由は外観保護層を透過する光の乱
反射のためである。しかし、極めて光沢のある、あるい
は平滑な表面の外側層は、非常に高い摩擦係数を有し、
これはチューブが相互に接しているときの積み重ねや取
扱い上の問題をもたらしうる。外側面の高摩擦係数は平
らな壁材料（シート）がチューブ形成のために成形ダイ
スを通しそ引き出される場合にも問題を生じさせうるも
のであるが、その理由はその外側表面がダイスと「引き
ずり」接触をするかやである。
プラスチックの表面の摩擦係数を最小化するには、粗面
ないしマット表面チルロールを用いて、押出されたプラ
スチック層（加熱軟化状態にある）に多数のくぼみおよ
び突出部を押印することが公知である（例えば、コナー
の米国特許第３５４０．９５９号明細書参照）。そのよ
うなマット仕上げは、チューブ容器の内側表面に用いる
ことができるけれども、光沢および透明性が重要である
外側表面のためには満足しうるものでない。
高光沢は、チューブ容器製品の外側層にとって特に重要
な性質の一つであり、その理由は、チューブの彎曲によ
り冴えない表面仕上げが観者に対し一層明らかになって
しまうからである。
本発明によればプラスチックの押出層の表面は、それを
調質じ固化させるチルロールに接触させられる。得られ
る表面は、２０°の角度におけるガードナー光沢標準尺
度の平均６０〜７０ユニツトの高光沢；カイネス（Ｋａ
ｙｅｎｅｓｓ）摩擦試験器でｏ、　ｉ〜１．０の面７面
摩擦係数；および層の表面を通して透過または層の表面
から反射される光の比較的少ない散乱；によって特徴付
けられる。チルロールで処理されたプラスチック層の表
面は平滑な表面であり、その平滑な表面は、１平方儂当
り約３．０００個の平均出現頻度、２〜１０ミクロンの
平均高さおよび１６０，０００平方ミクロン以下の平均
面積を示す、ランダム分布微細突出によって乱されてい
る。それらの突出は主として凸状であり、それらの周縁
付近は丸味を帯びてなだらか（鋭角的でない）である。
従って、これらの突出は、慣用のポケットチルロールで
概して不規則な形状に作られそして周縁付近で鋭くぎざ
ぎざになっている突出と対照的である。
上記のように調質された表面を有する熱可塑性物質はベ
ース層に対し被覆して、チューブ容器に適当な壁材とす
るのが好ましい（そのベース層自体は積層体であっても
よい）。次いで、その積層構造体全体をダイスでチュー
ブ形に成形し、チューブの重なり合った縁部同志を一体
にヒートシールするが、その際には調質法表面層はチュ
ーブの最外層をなすようにし、そしてその層が被覆され
たベース層上に印刷または装飾をもたらすようにする。
チルロールは、ランダム分布し種々の深さである表面く
ぼみを形成するように微粒子ブリットでプラスト加工し
、次に、クロムメッキした硬質表面ロールから作られる
のが好ましい。そのようにして作られたロールは、次い
で、高度に研磨してロールの微細くぼみが約５ミクロン
（約２〜１０ミクロンの範囲内）の平均深さ、約３ミク
ロン以下の深さ標準偏差および１６．０００平方ミクロ
ン以下の平均面積を有するに至るまでロールのクロム表
面のうちの大部分を除去する。
得られるプラスチックシート製品は、それが単一層であ
ってもあるいは多層積層体であっても高光沢および低摩
擦係数の両方をもつ表面特性を有し、従来の高光沢チュ
ーブ包装で共通的に見られるものよりも実質的に摩擦係
数を有する。
本発明を以下添付図によりさらに説明する。
第１図には押出プラスチックシートを成形し、シート同
志を一体に積層するための装置１０の概略側面図を示す
。得られる積層体の一例として、予め成形された連続シ
ート（またはウェブ）１２上の内側表面１１および熱可
塑性物質の外側層１３を有するものが示される。予め成
形されたベース層１２は、典型的にはガスおよび水分を
透過させない金属箔のような材料から作られたバリヤ一
層と、ポリエチレンのようなプラスチック表面層との複
合体である。そのような構造は一例にすぎない。なんと
なれば、歯みがきチューブのような包装用の普通の壁構
造は、紙や特別なプラスチック層等を含む三層より多く
の層を有するのが普通であるからである。層１２の外面
が、最外′層１３により覆われて保護されている印刷や
装飾を担持していることも一般的である。本発明は、最
外層１３を形成および表面調質する方法を基本としてお
り、そのような層１３が積層担持されるベース層または
ペース積層体（図面では単一層１２で示されている）は
、任意の方法で形成ないし積層しうるものである。
外側層１３をなす材料は、強靭でかつ比較的透明な任意
の一般的な熱可塑性物質、例えば、ポリエチレン、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン。
ポリプロピレン等であってよい。その熱可塑性材料を加
熱して流動状態とし、押出機１５から単一層フイルムの
形で押出す。この加熱されたフィルムが未だ軟化してい
るときに、これを背圧ロール１６およびチルロール１７
の間のニップで複合層１２０表面に抑圧、接合させる。
得られる積層体２１は層１２および１３からなり、所望
ならば次いで切断し、第２図に示されるようにマンドレ
ル２３の上で成形し、成形ダイス２４を通して引き出す
ことにより捲いてチューブに成形できる。積層体２１の
重なり合った長手方向の縁部同志は加熱加圧ロール２５
により一体にヒートシールするか（米国特許第３，５４
０，９５９号参照）、あるいはその他の慣用手段（例え
ば、米国特許第！１，３８８，０１７号参照）によりヒ
ートシールする。
積層体２１をチューブに成形するときに、層１３は最外
層をなし、これは消費者の目に触れるものである。
層１３の外面になる表面と接するチルロール１７は、そ
れが回転しているときはその内部に水またはその他の液
体を循環させることにより一定温度に維持するのが一般
的である。ロール１７の表面が、押出機１５から出てく
る高温のプラスチックと接触すると、プラスチックの温
度が低下し、実質的に固化される＝従って、チルロール
の表面特性は、プラスチックの表面に永久的に押印され
る。
歯みがき包装用の如きチューブ容器の外側面において所
望の高光沢を達成するには、高度研磨しく普通「鏡面仕
上げ」シ）、クロムメッキしたチルロールを用いるのが
従来一般的であった。そのような従来のチルロールで処
理されたプラスチックから作られたチューブは、典型的
には６０〜８゜ユニットの光沢度（ハンター光沢計、Ｔ
ＡＰＰＩ２００角で測定）および６〜８ユ仁ツトの摩擦
係数（カイネス摩擦試験器で面／固成で測定）を有する
。そのようなチルロールで得られる表面の光沢および透
明性は満足すべきものであるが、その高い摩擦係数はチ
ューブの成形の際や包装および移送中のチューブの取扱
いの際に問題を与える。
満足すべき光沢と摩擦特性を有する押出プラスチックシ
ートの製造の問題の一解決策は、微細な表面くぼみをも
つ研磨チルロールを用いることである。そのような市販
ロールの一例として、ミラー・ポリッシング・アンド・
ブレーティング・カンハニイで製造されたものの５０倍
の倍率の顕微鏡写真を第３図に示す。このタイプのロー
ルの製造は米国特許第３．３００，２８６号明細書に一
般的に記載されている。くぼみの深さは、個々のくぼみ
の頂部と底部とに順次に顕微鏡の焦点を合せ、そして焦
点の変化と深さとを相関させることにより測定すること
ができる。このようにして測定値を得ることにより、第
３図のロールにおけるくぼみは、１２ミクロンの平均深
さ、および約６．２５ミクロンの深さ標準偏差を有し、
１〜２ミクロンの最小深さから３０ミクロンを越える最
大深さまでの間で変動していることが判明した。チルロ
ールとして第３図のロールを用いて低密度ポリエチレン
から作った表面層１３をもつ多層シートの表面の顕微鏡
写真を第４および５図に示す。第４図の写真は５０倍、
第５図の写真は２００倍の倍率である。第４および５図
から、シート上に形成された突出部（ロールのくぼみに
対応する）は、それらの周縁付近できざぎざであり、ま
た、不規則であることが判る。突出部の不規則周縁の原
因は、第３図を見ることによって容易に判明する。すな
わち、第３図のロール表面のくぼみがぎざぎざの周縁を
有するからである。上記のポリエチレン表面は、０，３
〜０，５の範囲の満足すべき面７面摩擦係数を有するこ
とが判明したが、測定された光沢は２５〜４０（ガード
ナー光沢、４５°角）の範囲であった。この光沢は平滑
チルロールで得られる標準的ポリエチレンフィルムにつ
いての約５０の光沢測定値（ガードナー光沢、４５°角
）よりも低い。そのようなチルロールを用いて積層体の
外側層（印刷や装飾を覆う透明外側層）を処理する場合
には、印刷等の鮮明性のわずかな低減が見られる。第４
および５図のプラスチックシート上の突出部の周縁付近
に見られる多くのぎざぎざは、表面から光を拡散、散乱
させ易く、かくして光沢を低める傾向がある。
本発明によるプラスチックフィルムを作るのに用いたチ
ルロールの表面の５０倍の顕微鏡写真を第６図に示す。
第６図のロールは、第６図の如き標準的ロールのクロム
メッキ表面の大部分を研磨除去して、くぼみの平均深さ
およびそれらの平均面積を著しく低減させたものである
。第３図のチルロールの（ぼみのぎざぎざの不規則な周
縁特性は、そのような極度な研磨により実質的に除かれ
たことが判る。第６図のロールは約５ミクロンの平均深
さ、３ミクロン以下の深さ標準偏差および１６．０００
平方ミクロン以下の平均面積を有するランダム分布のく
ぼみを有する。第６図のチルロールは、第６図の如きロ
ールの表面を研磨して、表面のくぼみの平均深さを研磨
的のくぼみの深さのイまたはそれ以下にまで減少させる
ことにより製造できる。ロールの表面のくぼみの平均の
出現頻度は１平方α当り約３，０００個であった。第６
図に示したように、くぼみは実質上回状であり、−３図
に見られるようなくぼみの周縁付近の不規則性は実質的
罠ない。
チルロール１７として第６図のロールを用いて作ったポ
リエチレンシートの表面の顕微鏡写真を第７図（５０倍
）および第８図（１５０倍）に示す。シートの表面上に
形成された突出部は、実質的に凸状であり、それらの周
縁部は規則的でそれらの突出部から半径方向の外方へ向
かって伸びるぎざぎざ部分がほとんどないことが明かで
ある。
そのようにして作った低密度ポリエチレン外側層１３を
有する多層シートは、いくつかのロットからのサンプル
についてカイネス摩擦試験器で測定した場合に０．１〜
１゜０の範囲の面７面摩擦係数を有した。その光沢は６
０〜７０ユニツトの範囲（ＴＡＰＰｌ、２００角）であ
った。チルロールのくばみの深さに対応するシート面の
突出部の高さは、はとんど２〜１０ミクロンの範囲に入
り、その標準偏差は、５ミクロンの平均高さにつき、６
ミクロン以下（一般に２〜３ミクロン）であった。個々
の突出部によって占められる面積は平均１６ＤＯＯ平方
ミクロン以下であった。
チューブ容器の壁として使用するのに適当な多層積層体
を第１図に示した工程により作った。層１３は、低密度
ポリエチレン同志を同時押出することにより作り、そし
て表面にインキ印刷しである白色顔料入りポリエチレン
層に接着させた。層１３は透明であり約１，５ミル（３
８，１ミクロン）の厚さであった。この積層体の面７面
摩擦係数は１．０以下であり、光沢は約６０ユニツト（
ＴＡＰＰＩ。
２０°角）であった。層１６で覆われた印刷は、高鮮明
度で見えた。
本発明は以上に例示した具体例に限定されるものではな
く種々の変形、改変が可能であることは明かであろう。
【図面の簡単な説明】
第１−は本発明の方法を実施する押出／積層装置の一例
の側面図。 奸２図は本発明により製造し′た積層体から連続チュー
ブを形成する工程を示す概略見取図。 第３図は先行技術チルロール表面の顕微鏡写真（５０倍
）。 第４図は第３図のチルロールで作ったシートの表面の写
真（５０倍）。 第５図は第３図のチルロールで作ったシートの表面の写
真（２００倍）。 第６図は本発明方法で使用するために適合したチルロー
ルの表面の顕微鏡写真（５０倍）。 第７図は本発明により第６図のチルロールで作ったシー
トの表面の顕微鏡写真（５０倍）。 第８図は第７図のシートの高倍率の写真（１５０倍）。 熱可塑性物質　　　　　　１３ チルロール　　　　　　　１７ ペース層　　　　　　　　１２ 背圧ロール　　　　　　　１６ 押出機　　　　　１５ 製品積層シート２１ 成型′てドｖ、ｓｙ　　　　　　　２３成形ダイス　　
　　　　　２４ と−ト″シートロール　　　２５ 特許出願人　　アメリカン・カン・カンパニー（外４名
］

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（α）熱可塑性物質を押出して加熱された熱可塑
    性物質の層を形成し、 （ｂ）　　その熱可塑性物質層が未だ軟化状態にある間
    に、その層の表面を冷却固化させるような温度に維持し
    たチルロールに対し、上記加熱した熱可塑性物質層の表
    面を押圧する、各工程からなる高光沢および低摩擦係数
    の両特性を有する表面をもつプラスチックシートを製造
    する方法であって、そのチルロールはその表面にわたっ
    て分布した微細なくぼみがある高度研磨表面を有し、そ
    れらのくぼみは約５ミクロンの平均深さ、３ミクロンの
    深さ標準偏差、１６，０００平方ミクロン以下の１個当
    ケ平均面積および１平方ａ当り約３．０００個の平均く
    ぼみ頻度であり、そしてそれらのくぼみは実質的に凹面
    であり、かつ、くぼみ周縁付近で丸味を帯びていること
    を特徴とする上記高光沢、低摩擦係数プラスチックシー
    トの製造方法。
  2. （２）少なくとも１種の選択された材料のペース層を形
    成する工程、およびチルロールに接する熱可塑性物質の
    表面と反対の表面を上記ペース層と接触させ両層に圧力
    を加えて積層体を形成する工程、なさらに含む特許請求
    の範囲第１項に記載の方法。
  3. （３）該積層体を成形用マンドレルおよび成形用ダイス
    の間で長手方向に移動させそれをマンドレルの周囲に折
    り曲げて管状体に成形し、その際に熱可塑性物質層をダ
    イストとスライド接触させつつ管状体の表面となし、ま
    た、積層体の長手方向の両級部を重ね合せ；そして積層
    体の重ね合せた長手方向の両級部を一体にヒートシール
    して閉じた管状体とする；各工程をさらに含む特許請求
    の範囲第２項に記載の方法。
  4. （４）　　１＜Ｓ、０００平方ミクロン以下の平均面積
    、約５ミクロンの平均高さ、３ミクロン以下の高さ標準
    偏差、および１平方α当り３．０００個の平均出現頻度
    のランダム分布した多数の微細突出部を有する平滑な表
    面をもつ熱可塑性物質の層からなり、かつ、それらの微
    細突出部は実質的に凸面状であり、それらの周縁付近で
    丸味を帯びていることを特徴とする高光沢および低摩擦
    係数の表面をもつプラスチックシート。
  5. （５）熱可塑性物質はポリエチレンであり、シートの表
    面は１．０またはそれ以下の面：面摩擦係数オヨびＴＡ
    ＰＰＩ法２００におイテ６０〜７０単位の光沢を有する
    特許請求の範囲第４項に記載のプラスチックシート。
  6. （６）　　１６，０００平方ミクロン以下の平均面積、
    約５ミクロンの平均高さ、約３ミクロン以下の高さ標準
    偏差および１平方儒当り３．０００個の平均出現頻度の
    ランダム分布し、そして実質的に凸面状で、周縁部付近
    で丸味を帯びた多数の微細突出部を有する平滑な表面を
    もつ熱可塑性材料からなる層を、最外層または最外層に
    近い層として有する容器。 （力　熱可塑性物質はポリエチレンであり、その表面は
    １．０またはそれ以下の面：面摩擦係数およびＴＡＰＰ
    Ｉ法２０°角において６０〜７０単位の光沢を有する特
    許請求の範囲第６項に記載の容器。
JP58033695A 1982-03-22 1983-03-01 高光沢、低摩擦係数プラスチツクシ−トの製法 Granted JPS58163625A (ja)

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