JPS581648B2 - ハントウメイフイルムセイゾウヨウセイケイブツノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内部が気密性に富み、且つ表面に微細な凹凸構
造或いはフイブリル状網目構造を有する粗面化された半
透明フイルムを製造しうるチューブ状ポリプロピレン成
形物の製造方法に関するものである。

従来合成樹脂、特にポリプロピレン樹脂を主成分とした
粗面を有する半透明フイルムは印刷用紙、トレーシング
ペーパー、医療及び食品包装用フイルム等として広く利
用されている。

このような粗面を有する半透明フイルムの製造方法とし
て炭酸カルシウム、シリカ、ケイ酸ナトリウム等の無機
充填剤をポリプロピレン樹脂に混合し溶融押出し成形す
るか又はこれを後延伸処理する方法、発泡剤をポリプロ
ピレン樹脂に混合し溶融押出成形時に発泡粗面化する方
法などが提案されているが、これらの方法は所望の粗面
を得るための制御が困難であったり、フイルムの粗面化
のために添加する物質によっては医療及び食品包装用フ
イルムとして用いる場合に衛生上問題となるものもあり
、さらにはこれらの方法によって得られるフイルムはそ
の内部気密性に問題がある。

マタポリプロピレンフイルム表面にコーティング処理を
施して半透明フイルムとする方法も提案されているが、
かかるフイルムを包装用として使用する際には使用中の
摩擦等によりコーティング層の剥離が生じ易く包装物品
内部に混入したりするなど衛生上の問題点がある。

さらには上記方法とは異なり特殊な結晶化核剤、例えば
キナクリドンキノン、置換キナクリドンキノン或いはそ
れらの金属キレート化合物をポリプロピレンに添加した
ものを溶融成形することによってβ型結晶構造を有する
ポリプロピレン原反フイルムを作成しさらにこれを延伸
することによりフイルム内部に微細な空胞を生ぜしめる
と共にその表面が艶消しされた不透明ポリプロピレンフ
イルムを製造する方法が提案されているが、かかる方法
によって得られるフイルムは結晶化核剤を含有している
ため該核剤のフイルム内部からの溶出があることやフイ
ルム自体の耐薬品性が低下することなどが問題となる。

さらにはフイルム内部は微細な空胞を有しその気密姓が
低いこともその用途によっては問題となる。

本発明者等は上述した如き従来の半透明或いは不透明ポ
リプロピレンフイルムが有する種々の問題点を解決すべ
く鋭意検討した結果結晶性ポリプロピレンを上記の特殊
な結晶化核剤を用いることなしに特定条件下でリングダ
イより溶融押出成形し冷却することにより特定の結晶構
造を特定割合で有するチューブ状ポリプロピレン成形物
とすることによって上述した如き種々の問題点を有しな
い半透明ポリプロピレンフイルムを製造しうるチューブ
状ポリプロピレン成形物が得られることを見出し本発明
を完成した。

本発明の要旨とするところは結晶性ポリプロピレンをリ
ングダイより溶融押出してチューブ状溶融体とし、引続
き該溶融体の内面を１３０〜２００℃なる範囲の温度に
保ちつつ外周に小さい丸みを有する単数または複数枚の
円盤状物の外周と瞬間的または間歇的に接触摺動させる
と共に該溶融体の外面を冷却媒体により冷却し引取るこ
とを特徴とする半透明フイルム製造用チューブ状ポリプ
ロピレン成形物の製造方法にある。

本発明の特徴は通常のチューブ状透明ポリプロピレンフ
イルムの製造方法とは異なり、上述した如き結晶性ポリ
プロピレンを溶融押出成形したチューブ状溶融体の内面
を１３０〜２００℃なる範囲の温度に保持しながら特定
の円盤状物の外周と瞬間的または間歇的に接触摺動させ
ると共に該溶融体の外面を気体あるいは液体等の冷却媒
体で冷却し引取る点であり、かかる方法によって得られ
るチューブ状ポリプロピレン成形物は通常溶融押出成形
後急冷して得られるα型結晶アイソタクテイツクポリプ
ロピレン成形物とは異なりその表面から肉厚方向１０％
までの厚さにおけるβ型結晶の存在量を表わすＫ値が０
．１以上なる表層を少なくとも一面に有するものである
。

このチューブ状ポリプロピレン成形物はこれに緊張下で
の加熱処理、加熱延伸処理或いはトルエン等による溶剤
処理等の種々の後処理を施すことにより容易に内部が気
密性に富み、且つ表面に微細な凹凸構造或いはフイブリ
ル状網目構造を有する粗面化された半透明フイルムとす
ることができ、上述した如き従来法によって得られる半
透明または不透明フィルムが有する種々の問題を解決し
うろことを見出したものである。

本発明を実施するに際して用いる結晶性ポリプロピレン
としてはプロピレン単独重合体のみならず少量の他のα
−オレフインとの共重合体も含まれアイソタクテイシテ
ィを表わすｎ−へブタン沸点抽出８時間後の残渣が９０
％以上のポリプロピレンでありその重合度としては溶融
成形が可能であればどの程度でもよいがメルトインデツ
クスが０．５〜２０のものが好ましい。

また該結晶性ポリプロピレンはその使用目的によりでき
るだけ高純度であることが好ましく安定剤及び重合に必
要な以外の添加物はできるだけ存在しないことが好まし
い。

本発明を実施するに際して用いる円盤状物の材質として
は一般の金属、セラミック、ガラス及びテフロン等、さ
らにはこれらをカーボン、アスベスト等で補強したもの
を用いることができる。

また本発明の方法においては上記円盤状物の外周が鋭い
ほどチューブ状溶融体との接触摺動効果は高められ表面
から肉厚方向１０％迄の厚さにおけるＫ値が大きな値を
有するチューブ状ポリプロピレン成形物が得られるがこ
の反面該溶融体の走行安定性が低下するため該円盤状物
の外周は曲率半径で０．０５ 〜１０ｍｍ、好ましくは
０．１ 〜３ｍｍの丸みを有していることが好ましい。

また該円盤状物の数が多いほどチューブ状溶融体との接
触摺動効果が高まるがこの反面該溶融体の走行安定性が
低下するため該円盤状物の数は１〜１０枚、好ましくは
３〜７枚であることが必要である。

本発明を実施するに際してリングダイより溶融押出され
たチューブ状溶融体の内面が上述した如き単数または複
数枚の円盤状物の少なくとも１枚と接触摺動する際の該
溶融体の内面の温度は１３０〜２００℃、好ましくは１
５０〜２００℃の温度範囲に保持されていることが必要
である。

該溶融体の内面の温度が上記温度範囲外である場合には
前述した如きＫ値が０．１以上なる表層を少なくとも一
面に有する成形物とすることができなくなる。

また該溶融体の内面の温度を測定する方法としては該溶
融体の内面と接触摺動する各円盤状物のごく近傍に熱電
対を配置してその検出端を該溶融体の内面と接触させな
がら各熱電対の少なくとも１個の温度が上記温度範囲に
存在するか否かを確認すればよい。

本発明のチューブ状ポリプロピレン成形物ノ製造に於て
チューブ状溶融体の外側冷却媒体は空気、窒素ガスなど
の気体或いは水、水銀、エチレングリコールなどの液体
など種々のものを用いうるが冷却媒体として液体を用い
た場合には前記チューブ状溶融体の内面と円盤状物との
接触摺動効果を高めることができる。

特にチューブ状溶融体の内面と円盤状物の終端部での接
触点を外部冷却液体とチューブ状溶融体との接触点より
も５００ｍｍ迄の深さで該円盤状物が冷却液体の液面下
に有り、より好ましくは該円盤状物全体が冷却液体の液
面下１０〜２００ｍｍの範囲の位置に設定した場合チュ
ーブ状溶融体と円盤状物との接触摺動効果をより高めう
るので本発明の実施に際しては好ましい方法である。

本発明を実施するに際して上記チューブ状溶融体の内面
と円盤状物との接触摺動効果を高め、且つ前述した如き
Ｋ値が０．１以上なる表層を少なくとも一面に有する成
形物とするには該円盤状物との接触摺動時の該溶融体の
走行速度は１５ｍｍ／秒以上、好ましくは４０ｍｍ／秒
以上であることが必要であり、かかる走行速度は引取り
ロール速度より算出される。

本発明を実施する際の一例を図面に基づいて説明すると
リングダイ１より下方に溶融押出されたチューブ状溶融
体２の内面を１３０〜２００℃の温度範囲に保ちながら
１枚以上の円盤状物３の外周と瞬間的または間歇的に接
触摺動させると共にその外周を冷却水槽内の冷却水４に
より冷却しながらニツプロールで引取ることによってチ
ューブ状ポリプロピレン成形物を得ることができる。

本発明の方法によって得られるチューブ状ポリプロピレ
ン成形物の厚みは該成形物を後処理において延伸処理を
施す場合には一般に数百ミクロン、また延伸処理を施さ
ない場合には一般に数十ミクロンに適宜調整すればよい
。

また該成形物の折径は必要に応じてリングダイの直径が
変化させることにより数センチメートルから数百センチ
メートルまで適宜調整すればよい。

本発明の方法によって得られるチューブ状ポリプロピレ
ン成形物はその表面から肉厚方向１０％までの厚さにお
けるβ型結晶の存在量を表わすＫ値が０．１以上なる表
層を少なくとも一面に有するものであり、該成形物の表
面から肉厚方向へ１０％を越える範囲の残りの内部のＫ
値は肉厚方向１０％までのＫ値よりもできるだけ小さい
ことが望ましいが必ずしもこの条件を満足しなければな
らない訳ではない。

上述のＫ値の測定法はマクロモレキュールヘミエ７５巻
（１９６４年）１３５〜１３７頁に記載されており、Ｋ
値を測定する際の試料の採取法としては凍結ミクロトー
ムを用い該成形物の表面から肉厚方向１０％までになる
ように表層を削り取ればよく、得られた薄片を測定用試
料とすればよい。

本発明の方法によって得られるチューブ状ポリプロピレ
ン成形物は上述した如き特定の厚み範囲において特定の
結晶構造を特定割合で有する表層を少なくとも一面に有
するためこれに緊張下で加熱処理を施したり、１軸延伸
や２軸延伸等の加熱延伸処理を施したり、トルエン等に
よる溶剤処理を施すことにより容易に内部が気密性に富
み、且つ表面に微細な凹凸構造或いはフイブリル状網目
構造を有する粗面化された半透明フィルムとすることが
できる。

特に緊張加熱処理或いは加熱延伸処理を施した場合には
半透明性、内部気密匪、印刷適性に優れた半透明フイル
ムとすることができる。

しかも上述した如き特殊な結晶化核剤を添加していない
ため衛生上問題となるような用途分野、例えば医療、衛
生及び食品関係の包装用フイルムとして用いることがで
きる。

さらにはかかる処理を施された半透明フイルムはその表
面にフイブリル状網目構造からなる粗面を有すると共に
不要な薬剤が含まれておらずしかも気密性に富んでいる
ためこれを特にコンデンサ等の誘電体層として用いた場
合にその湿式使用においては絶縁油の含浸性向上、耐油
性の向上、コロナ開始電圧の向上、また乾式使用におい
ては真空乾燥時間の短縮化等に特に優れた効果を発揮す
る。

またトルエン等による溶剤処理を施した場合には表層部
のβ型結晶が選択的にその処理を受け微細な凹凸構造を
形成し書写用、製図用等の用途に適した半透明フィルム
が得られる。

さらにこれは一般包装用にも使用することができる。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例 １ ｎ−へブタン沸点抽出８時間後の残渣が９５％、メルト
インデックス３．０のアイソタクテイツクポリプロピレ
ンを溶融押出機に供給しその先端忙取付けられた２１０
℃に保持された図面中のリングダイ１より下方に溶融押
出してチューブ状溶融体２とし、引続き該溶融体の外面
をリングダイの下方に配置された冷却水槽内の１０℃の
冷却水４により冷却させると共にその内面を５枚の円盤
状物３と瞬間的または間歇的に接触摺動させながら下方
に導き引取りロールにより引取り速度４ｍ／分にて引取
り厚さ６４０μのチューブ状成形物を得た。

本実施例において上記円盤状物はカーボン入りテフロン
製で、外周の丸みが曲率半径で０．５ｍｍのものを使用
した。

また最上部の円盤状物の外周を冷却水槽の水面下２０ｍ
ｍに、最下部の円盤状物の外周を水面下１１０ｍｍにそ
れぞれ位置せしめた。

また上記５枚の円盤状物と接触摺動する際のチューブ状
溶融体の内面の温度は最高が２１８℃、最低が１７１℃
であり、上部より１枚を除いて４枚の円盤状物との接触
摺動時の該溶融体の内面の温度が１３０〜２００℃の範
囲に存在していた。

上記チューブ状成形物の円盤状物と接触摺動した側の表
面から６４μまでの厚さにおけるＫ値を前述した方法に
よって測定したところ０．１５であった。

また冷却水と接触した側の表面から５７６μまでの厚さ
におけるＫ値は０．０３であった。

実施例 ２ 実施例１で使用したアイソタクテイツクポリプロピレン
を用い、実施例１の方法においてリングダイの温度を２
３０℃、冷却水槽内の冷却水の温度を７０℃、引取りロ
ール速度を５．５ｍ／分とする以外は実施例１と同様の
方法により厚さ４５０μのチューブ状成形物を得た。

５枚の円盤状と接触摺動する際のチューブ状溶融体の内
面の温度は最高が２３６℃、最低が１６３℃であり、上
部より２枚を除いて３枚の円盤状物との接触摺動時の該
溶融体の内面の温度が１３０〜２００℃の範囲に存在し
ていた。

上記チューブ状成形物の円盤状物と接触摺動した側の表
面から４５μまでの厚さにおけるＫ値を測定したところ
０．２４であった。

また冷却水と接触した側の表面から４０５μまでの厚さ
における１Ｋ値は０．０６であった。

比較例 １ 実施例１においてポリプロピレンの押出機からの吐出量
を低下させ、かつ５枚の円盤状の中で上部より３枚を取
りはずす以外は実施例１と同様の方法により厚さ２５０
μのチューブ状成形物を得た。

円盤状物と接触摺動する際のチューブ状溶融体の内面の
温度は１３０℃未満となり得られたチューブ状成形物内
面の表面から２５μまでの厚さにおけるＫ値を測定した
ところ０．０４であった。

比較例 ２ 実施例２において５枚の円盤状物の中で下部より３枚目
を取りはずす以外は実施例２と同様の方法により成形し
たところ円盤状物と接触摺動する際のチューブ状溶融体
の内面の温度は２００℃を越え得られた厚さ４５０μの
チューブ状成形物内面の表面から４５μまでの厚さにお
けるＫ値を測定したところ０．０７であった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施する際の一例であり、１はリングダ
イ、２はチューブ状溶融体、３は外周に小さい丸みを有
する円盤状物、４は冷却水である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 結晶性ポリプロピレンをリングダイより溶融押出し
   てチューブ状溶融体とし、引続き該溶融体の内面を１３
   ０〜２００℃なる範囲の温度に保ちつつ外周に小さい丸
   みを有する単数または複数枚の円盤状物の外周と瞬間的
   または間歇的に接触摺動させると共に該溶融体の外面を
   冷却媒体により冷却し引取ることを特徴とする半透明フ
   イルム製造用チューブ状ポリプロピレン成形物の製造方
   法。