JPS6031652B2 - 一軸延伸フイルムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一樹延伸フィルムの製造方法に係る。

詳しくは、熱可塑性合成樹脂の一軸延伸フィルムを製造
せんとするとき、インフレーション成形によるチューブ
状フィルムの切開き方により１〜２ケ所入って来る折目
を解消する方法に関する。熱可塑性合成樹脂により一樹
延伸フィルムを製造するには、Ｔダィで該樹脂を押出し
てフィルムとし、該フィルムを延伸して製造することも
できるが、Ｔダィ法によれば最終製品に骨或いは巻コプ
等と称されるフィルムの肉厚不均一を原因とする凹凸が
生起し、外観が悪くなる上、設備費が高価であり、製品
の歩蟹りが悪く、少量生産には通さないという欠点があ
る。

これに対し、インフレーション法によりフィルムを製造
した後、一触延伸を行って一藤延伸フィルムとする時は
、回転ダィの使用その他の方法により、これらの欠点が
解消されるばかりでなく、用途によりフィルム中を自由
に変化させ得る点、あるいは広幅のフィルムが得られる
点で極めて有利な方法である。然し、インフレーション
フィルム切開し・てフィルムとする時は両耳（チューブ
状フィルムの両側の折目部分）を切り落せば中の狭いフ
ィルムしか得られないし、中の広いフィルムを得ようと
して山ケ所で切開仇よ、少なくともーケ所、チューブ状
フィルムの中央で切開けば二ケ所の折目の発生をまぬが
れ得ず、折目相当部分が異常厚みを示し、Ｔダィ法の場
合と類似の骨或いは巻コブを生起する原因となる。

本発明者等は、このような欠点を鰯消すべく種々検討を
重ねた結果、特定の条件でインフレーション成形を行な
い、その後特定の方法で熱処理して一触延伸すれば、上
記のような欠点のない−軸延伸フィルムが製造できるこ
とをみし、だし、本発明を完成した。

すなわち、本発明の要旨は熱可塑性合成樹脂をインフレ
ーション成形して得たバルブをニツプロールによりニッ
プしてチューブ状フィルムとし、これを押出し方向にー
ケ所で切開いて拡開フィルムとし、該フィルムを加熱ロ
ールにより加熱し、延伸する一触延伸フィルムの製造方
法において、【１’上記のバブルの温度をニップロール
の直前において使用樹脂の融点より２０〜８０ｑＣ低い
温度とし、‘２）拡開フィルムを加熱ロールに接触させ
るに際してはまずフィルムの折目の山側を接触させ、｛
３’談加熱ロールの温度をニップ時のバブル温度以上、
使用樹脂の融点以下とすることを特徴とする一樹延伸フ
ィルムの製造方法に存する。

本発明において用いられる熱可塑性合成樹脂としては、
通常インフレーション成形に用いられる熱可塑性合成樹
脂であればどのようなものでもよいが、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレンープロピレン共重合
体、ポリブデン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体等
のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニ
リデン等の塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト等のポリエステル樹脂等が挙げられる。

その内でも特に、高密度ポリエチレン、又は高密度ポリ
エチレンを主成分とする他の熱可塑性合成樹脂との混和
物、すなわち、高密度ポリエチレンを５０重量％以上、
好ましくは７の重量％以上含有するものが好ましい。高
密度ポリエチレンは、１単一重合体でも、他のオレフィ
ン系モノマー、例えばプロピレン、ブテン、ブタジェン
等との共重合体であってもよく、密度が０．９３以上で
あればよい、メルトンデツクス（Ｍ．１）についても、
特に制限はなないが、通常０．０１〜１い好ましくは０
．０３〜５のものが用いられる。

これらの熱可塑性合成樹脂は、若干の変性を受け、また
は変性剤を含有しても良く、その他各種添加剤、安定剤
等を含んでも良い。

他の熱可塑性樹脂とは、高密度ポリエチレンに良好に混
合し得るものなら、特に制限はないが、例えば比較的近
接した、または実質的に同一の押出温度において安定成
形可能にして、かつ相互の接着強度が十分に高いポリオ
レフィン系重合体が挙げられ、具体的には密度が０．９
３０以下の低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共
重合体、ヱチレンアクリル酸ェステル共重合体、エチレ
ン酢酸ビニル共重合体鹸化物、アィオノマー、プロピレ
ン系共重合体等である。

これらの樹脂も各種変性を受けたものであっても良くま
た各種添加剤・安定剤等を含有していてもよい。本発明
が適用し得るインフレーション成形方法としては、通常
の全ての方法が適用し得る。

すなわち、押出機により溶融混練された樹脂を円形ダイ
スより押出して生成されるチューブ状溶融樹脂中に空気
の如き流体を封入して、該熔融樹脂を膨張せしめると共
に外部及び／又は内部を空気・水・マンドレル等で冷却
し（膨張したフィルムをバブルという）、安定板・ニッ
プロールを経て折りたたまれたチューブ状のフィルムを
得る方法の全てを採用しうる。つまり、最も普通の空冷
法のほか、水袷法、マンドレル冷却法等も用いうる。こ
こで言うインフレーション成形法は、膨張法のみに限定
されるものではなく、フロー・アップ比としては０．５
以上１０以下であれば良く、通常は０．槌〆上３以下の
条件が選ばれることが多いが、特に制限はない。また、
複数の押出機により、複数の種類の熱可塑性合成樹脂を
別々に溶融混練し、１台のダイスから複数層にして押出
す、コインフレーション成形法も適用でき、この場合の
おのおのの樹脂は、互いに接着性の良い樹脂、例えば前
述した高密度ポリエチレンと、それに良好に混合し得る
樹脂の組合せが好ましい。

以下、本発明方法の一例を、図面を用いて更に詳細に説
明するに、第１図は、本発明方法を実施するに用いる装
置の一例を概略的に表す側面図である。

図中、１は押出機、２はホッパー、３は押出機ヘッド、
４‘ま環状ダイス、５はエアーリング、６はバブル、７
は安定板、８はニップロール、９はチューブ状フィルム
、１０はガイドロール、１１は切開き装置、１２は拡開
フィルム、１３は第１加熱（予熱）ロール、１４は第２
加熱（予熱）ロール、１５はロール延伸機、１６は加熱
ロール、１７は延伸ロール、１８は熱処理ロール、１９
は冷却ロール、２川まガイドロール、２１は巻取り磯、
２２は延伸フィルムをそれぞれ示す。押出機１のホッパ
ー２に供給された熱可塑性合成樹脂は、押出機１によ溶
融渡練され、押出機へッド３を経て、環状ダイス４より
チューブ状溶融樹脂として押出し、膨張させてバブル６
とする。

バブル６の内部には一定量の空気が吹込まれ、バブル６
は所要の径に保持され、外側からはエアーリング５から
吹出される空気により冷却され、所定温度に冷却される
。形状の安定されたバブル６は、安定板７を経て、ニツ
プロール８により偏平なチューブ状フィルム９とされる
。ピンチロール８によって偏平とされるバブル６は、ピ
ンチロール８に挟持される際の温度が、調節されている
ことが必要である。

温度の調節は、エアーリング５からの空気の吐出量を調
節することや、ダイス４とニップロール８の距離を調節
することにより行なわれる。バブル６の安定性や、製品
の品質上の要求、例えば白化現象等により上述の調節方
法では良好に調節し得ず所定温度より低下してしまうよ
うな場合には、バブル６がニツプ。ール８により侠持さ
れる前に、接触式または非接触式、例えば赤外線ヒータ
ー、温風ヒーター等の加熱方法により再加熱しても良い
。バブル６の温度は、接触式または非接触式の温度計を
用いて測定できるが、一旦最適条件に設定の後は、常時
測定の必要は必ずしもない。バブル６がニツプロール８
‘こ秋持される際の最適範囲は、ニップロール８直前の
バブル６の温度により規定するが、通常、成形に用いる
熱可塑性合成樹脂の融点より２０〜８０ｏ０低い温度、
好ましくは、３０〜７０℃、より好ましくは３５〜６５
℃低い温度が選択される。

具体的には、高密度ポリエチレンを主成分とする熱可塑
性合成樹脂を使用する場合には、５０〜１１０００好ま
しくは、６０〜１００００、より好ましくは６５〜９５
００の温度に調節される。ニップロール８のバブル６を
挟持する際の圧力は、バブル６中の空気が逃げない範囲
で、低い方が望ましいが、通常の圧力であって差しっか
えない。上述のような温度でニツプロール８に荻持され
、偏平とされたチューブ状フィルム９は、ガイドロール
１０通つて、切開き装置１１によりーケ所が切開かれ、
拡開フィルム１２とされる。

切開き装置１１は、チューブ状フィルム９を押出方向く
機械方向）に切開くのであるが、切開〈位置がーケ所で
あるほかは特に方法についての制限はない。即ち、切開
き位置は、チューブ状フィルム９の中央でもよく、折り
目部であっても良い。切開きはシャーカツタ−でもよく
、レザーカッターでも良く、切開かれたフィルム１２の
両端が直線的でなめらかなものになれば如何なる方法で
あっても良い。機械の中方向に対してほぼ固定された位
置に設置された切開き装置１１を折りたたまれたチュー
ブ状フィルム９が、機械方向に走行する間にチューブ状
フィルム９の一定位置で切開きが行なわれる如くなした
る装置を用いれば良い。切開き装置１１によって切開か
れた拡開フィルム１２は、次いで、要すればテンターロ
ール、ガイドロール等を経て加熱ロールに送られる。

該加熱ロールへのフィルム１２の接触は、まずフィルム
１２の折目（ニツプロール８により侠持された際に生じ
た折目）の山側、つまりチューブ状フィルムの外側が、
加熱ロールに接するようにする。このようにすることに
より、フィルム１２に生じた折副ま、解消することがで
きる。該加熱ロールの温度としては、ニツプロール８に
より折目が付けられた温度、つまりニツプ時のバブル温
度以上に加熱すれば、折目は解消されるが、加熱ロール
により、フィルム１２が所定温度に昇温するのに若干の
時間がかかるので、好ましくは使用樹脂の融点より５０
ｏ０低い温度から融点まで、より好ましくは融点より３
０℃低い温度から融点までの温度が選ばれる。

フィルム１２が、加熱ロールに接触している時間は、フ
ィルム１２が良好に昇温される時間であれば良く、通常
０．１秒以上、好ましくは０．鏡砂以上、より好ましく
は０．５秒以上程度であれば良い。また、フィルム１２
が加熱ロールに押圧される圧力は、特に制限はなく、通
常フィルム１２を巻取る際の張力が加わっていればよい
。このように加熱ロールにまず折目の山側を接触させた
拡開フィルム１２は、その後延伸を行って延伸フィルム
とする。

勿論加熱ロールから連続して延伸機１５に導入し、延伸
フィルム２２としてもよい。連続して延伸を行なう場合
には、延伸機１５に設けられた第１加熱（予熱）ロール
１３を前述した加熱ロールとして用いればよく、該第１
加熱ロール１３に、まずフィルム１２の折目の山側が接
触して延伸工程に導びかれる。

次いで延伸について述べるに、熱可塑性樹脂を延伸する
方法には、ロール延伸法のほか、テンター法、熱板法、
オーブン法、チューブラー法等が挙げられ、本発明方法
においては、特定の延伸方法に限られるものではないが
、特に厚み精度の良い広中の一触延伸されたフィルムを
歩留り良く得る方法としてはロール延伸法が好ましい。

ロール延伸法に使用されるロール延伸機とは、特に限定
されるべき要件を有しないが下記の如きものを言う。温
度制御された加熱（子熱）ロール群の間をロール回転に
つれて一定速度でフィルムが進行して行くことによりフ
ィルムを目的の延伸温度となし、このフィルムを前記ロ
ール群よりも高速で回転する延伸ロール群に沿わせて引
き取り両ロール群の速度の比率だけフィルムを押出方向
（機械方向）へ延伸するものである。

加熱（予熱）ロール群１３，１４，１６については、通
常は、複数本の温調された金属ロールより成り、場合に
より複数の段階に温度調節されているが、拡開フィルム
を均一に加熱し、かつ目的の延伸温度にまで調節（一般
には昇温）可能であれば、１本であっても良く、通常は
伝熱計算により適当本数が決められる。

延伸温度としては、通常使用樹脂の融点より４０℃低い
温度から融点まで、好ましくは融点より３０℃低い温度
から融点まで、より好ましくは融点より２０ｏｏ低い温
度から融点までの温度が選ばれ、具体的には高密度ポリ
エチレンを主成分とする熱可塑性合成樹脂を用いた場合
には、９０〜１３０００程度、好ましくは１００〜１３
０００、より好ましくは１１０〜１３０ｏｏ程度の温度
が好適に用いられる。

延伸用の高速ロール群、つまり延伸ロール１７は１段延
伸法、多段延伸法、フリーロール式延伸法等の何れを用
いても良く、ロール間隔、延伸ロール温度、等は、全く
自由に選ぶことが出来る。本発明のフィルムを延伸する
際の延伸の倍率は、通常４〜１０倍、望ましくは５〜９
倍が良いが、特に限定されるものではない。また、本発
明において良好に延伸し得るフィルムの厚さは、１肌以
下、望ましくは０．５側以下であれば良く、下限は延伸
切れの無い限り特にはない。

このようにして延伸されたフィルムは、要すれば、熱処
理ロール１８、冷却ロール１９、ガイドロール２０を経
て、巻取機２１により巻取られ、一触延伸フィルム２２
とされる。

即ち、通常折目付きの拡開フィルム１２をロール延伸し
て得られる一触延伸フィルムは、通常一見してそれと分
かる折目の跡を有し、かつ巻き取られた製品には骨或い
は巻コブと称される凹凸が発生するのであるが、前述の
特定の条件でニツプされたフィルムをその折目の山側が
加熱ロール群の第１０ール１３に触れる如く供聯合すれ
ば一騎延伸されたフィルム２２の折目の跡ないしは骨が
、実質的に消滅する。ロール延伸機１５の第１加熱ロー
ル１３にフィルム１２の折目の谷側を接触させる時は得
られた延伸フィルム２２に極端な折目跡及び骨を生起す
る。

また、例えば第１加熱ロール１３に折目の山側を接触さ
せたとしても、そのフィルムのインフレーション成形時
のニツプ直前のバブル温度が所定温度にコントロールさ
れていない時は、同様に強い折目跡と骨を生ずる。上記
の如き組合せの妙は、全く予測されざるところであった
。

本発明の方法においては、「散し巻き」は必ずしも必須
要件ではないが、通常は巻き上り外観のよい、前述せる
骨或いは巻きコブの無い製品を得るためには回転ダイス
、回転式巻取機、押出機付き回転・或いはニップロール
水平反転式等の方法により、フィルム厚みムラの「散し
巻き」が行われており、本発明においてもいずれかの方
法によって「散し巻き」を行うのが望ましい場合もある
。

以下に本発明方法の一例を実施例により説明するが、本
発明方法は、以下の実施例に限定されるものではない。

実施例 １スクリュー口径４仇舷の押出機を用いて高密
度ポリエチレン（三菱化成工業（株）製ノバテックＥＴ
ＯＩＯＭ，ＭＩ：１．１、密度：０．９６６、融点：１
３５℃）を溶融混線し、２００００に温度設定された口
径１０仇松の環状ダイスより押出し、フローアップ比１
．３に膨張させエアーリングにより冷却しつつニツプロ
ールのスピード３．１ｍ／分で引取った。

この時ニップロールの高さは、ダイスの表面より１．８
ｈ、ニツプ圧は、２ｋ９／めであり、ニップロール直前
におけるバブルの温度は、７がｏであった。得られた厚
さ約２５０ミクロン（山）の折り畳まれたチューブ状フ
ィルムの片側を中央で連続的に切開さ（いわゆる観音開
きに切開き）一枚のフィルムに拡関した後巻き取った。
巻き取られた舷開フィルムの折目の山側を１２５ｏｏに
加熱された第１加熱ロールに約１硯砂間接触せしめ、続
いてロール温度１２８００の加熱ロールを通して７倍に
ロール延伸した。得られた一軸延伸フィルムの平均厚さ
は、３５．５ム、厚さ振れ中は、平均８．０仏であり、
これは、折目部分を含めても除いても同じであった。ま
た、一軸延伸フィルムには折目跡は認められず、巻き取
った製品にも巻コブは、全く認められなかった。比較例
１ ニップロール高さを高くし、冷却風を強めることにより
、ニップロール直前におけるバブルの温度を３８ＱＯと
した外は実施例１と全く同じ条件で高密度ポリエチレン
の一軸延伸フィルムを得た。

このものの平均厚さは３５．６山、厚さ振れ中は折目部
を含むと平均１０．６仏であり、折目部を除くと平均７
．８仏であった。従って、折目部に極端な厚みムラが生
じており、フィルムの外観についても明瞭な折目跡が認
められ、巻き取った製品には強度の骨が認められた。比
較例 ２ エアーリングによる冷却を弱め、ニップロール高さを低
めることにより、ニツプロール直前におけるバブルの温
度を１１５ｑ０とした外は実施例１と全く同じ条件で高
密度ポリエチレン一樹延伸フィルムを得た。

このものの平均厚さは、３５．４仏、厚さの振れ中は折
目部を含むと平均１５．８ム、折目部を除くと平均８．
９仏であった。従って、折目部に極端な厚みムラが生じ
ており、フィルムの外観についても明瞭な折目跡が認め
られるとともに巻取った製品にも際立った巻きコブが認
められた。実施例 ２第１図に示したと同一の設備を用
いて、高密度ポリエチレン（三菱化成工業（株）製、ノ
バテックＥＴＯ０８，肌：０．８、密度：０．９６０、
融点：１３３℃）より、２５０ムのインフレーションフ
ィルムを成形した。

この時ニツプロール直前のバブルの温度は、９０つ○で
あった。このフィルムをロール延伸機の第１加熱ロール
に供ｖ給するに際して、切開かれたフィルムの折目の山
側をまず第１加熱ロール（加熱温度１２０℃）に５秒間
接触せしめ、続いてロール温度１２３℃の加熱ロールを
通して８倍にロール延伸して透明なフィルムを得た。得
られた−軸延伸フィルムの平均厚さは、３６．０ム、厚
さの振れ中は、平均８．２仏であり、これは折目部分を
含めても除いても同じであった。また延伸フィルムには
、折目跡は、認められず、巻取った製品にも巻コブは、
認められなかった。比較例 ３ 第１加熱ロールに折目の谷側を接する様に供給した外は
、実施例２と全く同一の条件で一藤延伸フィルムを製造
した。

得られたフィルムの平均厚さは、３５．９仏、厚さの振
れ中は、折目部を含むと９．８リ、折目部を除くと８．
４ｒであった。折目部には弱いが明瞭に折目跡が認めら
れ、製品には巻コブが発生した。実施例 ３ 実施例１と同じ装置を用いて高密度ポリエチレン（三井
石油化学（株）製ネオゼックス４３１０Ｎ肌：１．０密
度：０．９４３融点：ｌ１Ｔｏ）をニップロール直前の
バブル温度７７０で４２０ｒのフィルムを成形し、切開
いた折目の山側を第１加熱ロール（温度１１０℃）に８
．９砂間接鱗せしめ、続いて１１５℃に加熱した加熱ロ
ールを通して７倍のロール延伸したところ、折目部の厚
みムラは認められず、折目跡、巻きコブとも発生しなか
った。

実施例 ４ 実施例１において用いた高密度ポリエチレン内外層とし
、低密度ポリエチレン（三菱化成工業（株）毅／バテッ
クＬＦＩＯ０，ＭＩ：０．５、密度：０．９２ふ融点：
１０５℃）を中間層とする三層インフレーション成形を
行った。

この時の内外層各約６０＃、中間層約５５ム、三層合計
約１７５ｒであり、インフレーション成形時のニップロ
ール直前でのバブルの温度は、８ｒｏであった。このも
のをチュ−ブ状フィルムの一方の折目部をスＩＪットし
て切開き、中央に折目部を有する舷開フィルムとなした
るのち、この折目の山側が延伸機の第１加熱ロール（温
度１２３℃）に３．９砂間接する様に、連続的に供給し
、続いて１２５℃に加熱した加熱ロールを通して７倍に
ロール延伸を行った。得られた一軸延伸フィルムの平均
厚さは、２５．４ム、厚さの振れ中は、平均５．５ムで
あり、これは、折目部分を含めても除いても同じであっ
た。又、折目跡も製品の骨も認められなかった。このよ
うに、本願発明方法によれば、折目の消えた、広中の一
鞠延伸フィルムが得られ、巻コブが解消されているので
、製造の際に長尺巻きが可能である。

製造コストが安価であり、延伸の際にもフィルムの厚さ
が均一であるから、切断を起すようなこともなく、安定
した高倍率の延伸を行ない得る。得られた一軸延伸フィ
ルムは、一般包装用、ひねり包装用その他各種用途のフ
ィルムに用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するに用いる装置の一例を概
略的に表す側面図である。 図中１は押出機、２はホッパ−、３は押出機ヘッド、４
は環状ダイス、５はエアーリング、６はバフル、７は安
定板、８はニップロール、９はチューブ状フィルム、１
川まガイドロール、１１は切開き装置、１２は拡開フィ
ルム、１３は第１加熱（予熱）ロール、１４は第２加熱
（子熱）ロール、１５は延伸機、１６は加熱ロール、１
７は延伸ロール、２２は一軸延伸フィルムをそれぞれ示
・す。 葵！図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性合成樹脂をインフレーシヨン成形して得た
   バブルをニツプロールでニツプしてチユーブ状フイルム
   とし、これを押出方向に１ケ所で切開いて拡開フイルム
   とし、次いで該フイルムを加熱ロールにより加熱し、延
   伸する一軸延伸フイルムの製造方法において、（１）
   上記のバブルの温度をニツプロールの直前において使用
   樹脂の融点より２０〜８０℃低い温度とし、（２） 拡
   開フイルムを加熱ロールに接触させるに際しては、まず
   フイルムの折目の山側を接触させ、（３） 該加熱ロー
   ルの温度を、ニツプ時のバブル温度以上、使用樹脂の融
   点以下とすることを特徴とする一軸延伸フイルムの製造
   方法。