JPS6031653B2 - 一軸延伸フイルムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一軸延伸フィルムの製造方法に係る。

詳しくは、一軸延伸フィルムをインフレーション成形に
より製造せんとする時、インフレーションチューブの切
開き方により１〜２ケ所入って来る折れ目の影響を消去
する方法に関する。熱可塑性合成樹脂の一軸延伸フィル
ムは、Ｔダィ法により製造することも出来るが、Ｔダイ
法では最終製品にフィルムの肉厚不均一を原因とする骨
或いは巻きコブ等と称される凹凸が発生して外観が悪く
なる上、設備費が高価であり、製品の歩留りが悪く、少
量生産には適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
する時は、回転ダィ、その他の方法によりこれらの欠点
が無くなるばかりでなく、用途によりフィルム幅を自由
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。

しかしながら、広幅のフィルムを得ようとすれば、少な
くともーケ所で切開〈必要があり、切開個所が折たたま
まれたフィルムの中央である場合には、二ケ所の折目の
発生をまぬがれ得ず、折目となった部分が異常の厚みを
示し、Ｔダィ法の場合と類似の骨あるいは巻きコプが生
起する。

本発明者等は、このような欠点を解消すべ〈種々検討を
重ねた結果、特殊な構造のニップロールを使用すること
により上述のような欠点を解消し、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でニップ
してチューブ状フィルムとし、これを押出方向にーケ所
で切開いて拡開フィルムとなし、次いで該フィルムを加
熱ロールにより加熱して、延伸する一藤延伸フィルムの
製造方法において、‘１｝ 上記ニップに際し、該チュ
ーブ状フィルムの折径よりも短いニップ部分を有するニ
ップロールを使用し、■ 上記加熱ロールとの接触に際
しては、まずフィルムの折目の山側を接触させ、【３１
該加熱ロールの温度をニツプ時のバブルの温度以上、
融点以下とすることを特徴とする一触延伸フィルムの製
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良いが、例えば、ポリエチレン
、ポリブロプレン、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
オレフイン樹脂、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熱可塑性合成樹脂、すなわち、高
密度ポリエチレンを５の重量％以上、好ましくは７０重
量％以上含有する他の樹脂との混合物が好ましい、高密
度ポリエチレンは、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、プタジュン等との
共重合体であっても良く、密度が０．９３以上であれば
良い。

メルトィンデックス（Ｍ．１）についても特に制限はな
いが、通常０．０１〜ＩＱ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。

高密度ポリエチレンに良好に混合し得る他の樹脂とは、
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蚤合体が挙げられ、具体的には
、密度が０．９３０より小い低密度ポリエチレン、エチ
レン酢酸ビニル共重合体、エ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験化物、ァィオ
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
明に適用し得るインフレーション成形方法としては、通
常行なわれている全ての方法が適用し得る。すなわち、
押出機により溶融梶糠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、チューブ状溶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・冷却した筒状フィルムをバブルという。）
、安定板・ニップロールを経て切りたたまれたチューブ
状のフィルムを得る方法全てを採用しうる。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、ブロー・アップ比と
しては０．５以上１０以下であれば良く、通常は０．８
以上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、複数の神出機により、複数の種類の熱可塑性合成
樹脂を別々に溶融混糠し、それらの樹脂を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
用できる。

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
合し得る樹脂と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、第２図は本発明方法に用いる装置のニップロ
ールの一例を示す斜視図である。

図中１は押出機、２はホツパー、３は押出機ヘッド、４
は環状ダイス、５はエアーリング、６はバブル、７は安
定板、８ａ，８ｂはニップロール、９はチューブ状フィ
ルム、１０は折怪測定・制御器、１１は空気導入孔、１
２は圧空調節弁、１３はガイドロール、１４は切開き装
置、１５はフィルム、１６は第１加熱（予熱）ロール、
１７は第２加熱（子熱）ロール、１８はロール延伸機（
フレーム）、１９は加熱ロール、２０は延伸ロール、２
１は熱処理ロール、２２は冷却ロール、２３はガイドロ
ール、２４は巻取り機、２５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により溶融混練され、押出機ヘッド３
を経て、環状ダイス４より環状に押出され、バブル６と
なる。

バブル６は、エアーリング５から吹出す空気により冷却
されつつ安定板７を経てニップロール８ａ，８ｂにより
偏平なチューブ状フィルム９とされる。ニツプロール８
ａ，８ｂは、通常金属ロールとゴムロールの組合せより
なり、その幅（長さは、バブル６が折りたたまれてでき
るチューブ状フィルム９の幅（通常折径と呼ぶ）よりも
大きい。

従って、通常のインフレーション成形においては、必ら
ず折目部がニップロールにより押えられているのが普通
である。本発明の方法は第２図に示すように、これらの
ニツプロール８ａ，８ｂのいずれか一方もしくは両方を
、折目部分を押えない様に、折目の近傍のみの径を細く
するか、或いは上記チューブ状フィルム９の折径よりも
短い（幅の狭い）ニップ部分を有するニップロールをニ
ップロールの一方又は両方に用いる。このようなニツプ
ロール８ａ，８ｂを使用することにより、チューブ状フ
ィルム９の折目部を押えないようにする。ニップロール
８ａ，８ｂの形態については、フィルムの折径よりも短
いニップ部分を有するもの、つまり折目部を押えぬもの
であれば如何なるものでも良く、例えばニツプロール８
ａ，８ｂに垂直に切込んだもの、曲面で切り込んだもの
等第２図イ〜ホに示すような形状のものが使用される。

ニツプロールで押えない折目部分の幅としては、折目端
から５肌以上望ましくは、１０側以上、更に望ましくは
１５側以上であり、最大幅は特にないが通常は１００肌
ないしは１５０柳以内であれば良い。

然しながら、通常インフレーション成形は、バブル６中
の空気等をニップロール部で封入して逃さないことによ
り若干の加圧状態を保持し、バフル６の膨張を一定に保
つているのであるから、折目部とは言えニップロール８
ａ，８ｂにより押えない部分があると、そこからバブル
６内の空気等が流失し、バブル６内を一定圧に保ち得ず
従ってバブル６の径は縮小し、ニップロール８ａ，８ｂ
により折目が押えられたり、フィルムのサイズ（折径、
厚さ）が目的に合わなくなるばかりでなく成形不安定を
ひき起こす。

本発明の方法では、縮小して行くバブルのサイズをバブ
ル径、チューブ状フィルム折蓬、切開き後のフィルム幅
若しくはフィルムの厚さいずれかを連続的若しくは間け
つ的に、例えば折蓬測定・制御器１０等で検出し、その
結果により必要量の空気等を蓬縞的又は間けつ的にバブ
ル中へ送入することによって、バブルの径を実質的に一
定に保つ。しかし、バフル６中の空気を加圧又は減圧状
態にする必要のない場合、つまり環状ダイス４から押出
されたバブル６をそのまま偏平化する場合等には、この
バブル６内の空気の調節は必要としない。バブル径の検
知の方法は、接触式、光鰭管式、圧空式等で検出し、検
出した結果は、メーター表示、電気信号、音波信号等に
よりフィードバック可能なものなら何でも良く、通常は
、接触式又は光電管式のチューブ（バブル）レギュレー
ターなるものが使用可能である。図１には折蓬測定・制
御器１０として示した。空気等の供聯合の方法もポンプ
、コンブレッサー等（図示せず）を用いても良いし、ガ
ス溜めに連結した圧空調節弁１２を開閉することによっ
ても良い。

また手動による供給も可能である。上述の如くして一定
幅に制御されたバブル６を折目部を押えない方式のニッ
ブロール８ａ，８ｂにより引取り、得たチューブ状フィ
ルム９を押出し方向に切開〈のであるが、切開く位置が
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し、切開き装置１４はシヤ
ーカツターでもよくしザーカツターでも良い。要は切開
かれた拡開フィルム１５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く、固定されたカ
ッター部分をチューブ状フィルム９が走行する間にチュ
ーブの一定位置で切開きが行われる如くなしたる装置を
用いれば良い。次いで本発明は、このようにして得られ
た拡開フィルム１５を延伸するにある。

延伸するにはこのようにして得られたフィルム１５を一
旦巻取った、該フィルム１５の折目の山側（チューブ状
フィルム９の外側）を加熱して延伸工程に導入すること
もでき、また、該フィルムの製造工程から連続して該フ
ィルム１５を一触延伸すれば、より折目部の影響の減少
した広幅の一触延伸フィルムが得られる。すなわち、第
１図に示すように、成形されたフィルム１５を延伸工程
における加熱（予熱）ロール群の第１ロール１６に接し
めるに際し、該フィルム１５の折目の山側が接触するよ
うにするものである。

フィルム１５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幅の一軸延伸フィル
ム２５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。

ロール延伸機１８は、通常温度制御された加熱（子熱）
ロール１６，１７及び／又は加熱ロール１９の間をロー
ルの回転につれて一定速度でフィルム１５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１５を前記ロール群よりも高速で回転する延伸
ロール２０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１５を（機械方向へ）延伸するものであ
る。通常、折目付きの原反フィルム１５をロール延伸し
て得られる一軸延伸フィルム２５は、通常一見してそれ
ら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、
前述の特定の方法で製造されたフィルム１５をその折目
の山側が、子熱又は加熱ロール群の第１ロール１６に触
れる如く供給すれば、一軸延伸された後の製品フィルム
２５の折目の跡ないしは骨が実質的に消滅する。

つまり、第１加熱（予熱）ロール１６にフィルム１５の
折目の谷側を接触させる時は、熱により折目が増強され
、極端な折目跡及び骨を生起する。また、例え、第１加
熱（予熱）ロールに折目の山側を接触させたとしても、
そのフィルムがインフレーション成形のニップ時に折目
をニツプロールで押えられている限りは、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。

使用されるロール延伸機１８‘ま、特に限定されるべき
要件を有しないが、下言己の如きものを包含する。

予熱及び／又は加熱ロール群については、通常は複数本
の温度調節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、フィルム１５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。

この際第１加熱ロール１６の温度は、通常は目的の延伸
温度に近い温度が選ばれており、特に望ましい状態を述
べれば、通常はフィルムの融点より５０こ０低い温度か
ら融点まで、望ましくは融点より３０午○低い温度から
融点まで、更に望ましくは融点より２０午０低い温度か
ら融点までの温度から選ばれる。

フィルム１５が第１加熱（予熱）ロールに接触している
時間は、フィルム１５が良好に昇溢される時間であれば
良く、通常０．１秒以上、好ましくは０．９砂以上、よ
り好ましくは０．５秒以上程度であれば良いｏまた、フ
ィルム１５が第１加熱（予熱）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１５を巻取る際の張
力が加わっていればよい。

延伸用の高速ロール群については全く特定すべき要素は
ない。

１段延伸法、多段延伸法、フリーロ−ル式延伸法等の何
れを用いても良く、ロール間隙、延伸ロール温度、その
他熱処理ロール２１、冷却ール２２等の有無等は全く自
由に選ぶことが出来る。

延伸の倍率は通常４〜１の音、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、延伸温度は通常用いられる延伸温度で良いが、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３０ｏｏ低い温度から融点まで、より
好ましくは融点より２０ｄｏ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、９０〜１３０
午Ｃ程度、好ましくは１００〜１３０℃、より好ましく
は１１０〜１３０℃程度の温度が好適に用いられる。本
発明において使用せられるインフレーション法による延
伸用拡開フィルム１５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。

本発明の方法においては、「散らし巻き」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、押出機付きダイス回転、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「散らし巻き」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「散らし巻き」を行うのが望まし
い場合もある。

以下に本発明の一例を、実施例を挙げて更に詳細に説明
する。

本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。実
施例 １，２，３ 高密度ポリエチレン（三菱化成工業（株）製ノバテック
ＥＴＯＩＯＭ，ＭＩ：１．０、密度：０．９６５、融点
：１３５００）を押出機により濠練押出し、口径１００
側めの環状ダイスより押出し、フローアップ比１．４に
膨張させた。

折径は、接触式の折怪測定機を用いて空気量を調節した
ので常に約２２仇ゆであった。このものを幅１６仇肋の
二本のニツプロールで第２図イに示すように折りたたみ
つつ引取った。フィルムの厚さは約２５０仏であり、ニ
ツプ時のバブル温度を冷却条件を変更することにより、
４０００（実施例１），８０００（実施例２），１１５
ｏｏ（実施例３）とした。これら３種のフィルムをチュ
ーブ状フィルムの中央で切開き、折目の山側を延伸機の
第１加熱ロール（温度１２５ｑｏ）に８秒間接せしめ、
続いてロール温度１２８ｏ○の加熱ロールを通してロー
ル延伸により延伸倍率７倍で縦延伸を行わせた。得られ
た３種の一蛇延伸フィルムのいずれにも折目跡は認めら
れず、巻き取った製品にも骨（巻きコブ）は認められな
かった。比較例 １ 長さ４０仇肋の金属ロールとゴム。

−ルよりなるニップ。ールを用いた他は、実施例１の条
件と同じ条件で一触延伸フィルムを得た。得られたフィ
ルムには、一見してそれと分かる折目跡が生じており、
巻き取られた製品にも強い骨（巻きコブ）カギ毒認めら
れた。比較例 ２，３ 折目の谷間が延伸機の第１加熱ロールに接する如く供繋
合された他は、実施例２及び３と夫々同じ条件で製膜し
た。

両者ともその一轍延伸フィルムには折目跡が認められ、
巻き取った製品には強い骨（巻きコブ）が生じていた。
実施例 ４ 高密度ポリエチレン（三井石油イｂ学（株）製ネオゼッ
クス４３１帆，肌：１．０、密度：０．９４３、融点：
１１５℃）を口径１０００の環状ダイスを用いてインフ
レーション成形した。

この時ニツプ部のゴムロールは、全長５０仇舷のうち両
端より８仇肋から１５０肋に到る左右２ケ所で半径方向
にＩＱ舷の深さで全周にわたって削り取ったものを用い
た（第２図ハに示すロール）。光電管式のチューブレギ
ュレーターを用いて、チューブの折径が２６仇岬こなる
如く制御し、約１６０ムの厚さのフィルムとして引取り
、チューブ状フィルムの中央の片側で切開き巻き取った
。３日後、このフィルムを折目の山側を第１加熱ロール
（温度１１０ｑ０）に１０秒間接せしめ、続いてロール
温度１１ｙｏの加熱ロールを通してロール延伸を行った
。

得られた一輪延伸フィルムには折目跡はなく、巻きコブ
も認められなかった。実施例 ５ 高密度ポリエチレン（三菱化成工業（株）製ノバテック
ＥＴＯ０８，ＭＩ：０．＆密度：０．９６０、融点：１
３８０）を内層及び外層とし、エチレン酢酸ビニル共重
合体（三菱油化（株）製ュカロンＨＥ−６０，ＭＩ：０
．５、密度：０．９２７、融点：１０４００、酢酸ピニ
ル約５％）を中間層とする三層の共押出しインフレーシ
ョンを口径１０００の三層押出用ダイスを用いたほかは
、実施例１と同じ条件で実施し、実施例１と同じ方法で
延伸を行った。

得られた三層構造からなる一触延伸フィルムには全く折
目跡はなく、巻きコプも認められなかった。このように
、本発明方法により熱可塑性合成樹脂から一触延伸フィ
ルムを製造すれば、外観の向上した広幅の高強度のフィ
ルムが得られ、しかも、製造の際の巻きコブが解消され
ているので、長尺巻きが可能であり、製造コストを安価
にし得る。

また、本発明方法を利用した拡開フィルムはフィルムの
厚さが均一であるから、延伸の際に切断等を起すことが
少なく、安定した高倍率の一藤延伸フィルムが製造でき
る。

これらのフィルムは、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、第２図は本発明方法に用いるニップ
ロールの一例を示す斜視図である。 図中、１は押出機、２はホッパー、３は押出機ヘッド、
４は環状ダイス、５はエアーリング、６はバブル、７は
安定板、８ａ，８ｂはニツプロ−ル、９はチューブ状フ
ィルム、１０は折蚤測定・制御器、１４は切開き装置、
１５は舷開フィルム、１６は第１加熱（予熱）ロール。 １７は第２加熱（予熱）。ール、１８は延伸機、１９は
加熱ロール、２０は延伸ロール、２５は一鞄延伸フィル
ムをそれぞれ示す。第１図 第２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、これを押出方向に一ケ所で切開いて拡開フイルム
   となし、次いで該フイルムを加熱ロールにより加熱して
   、延伸する一軸延伸フイルムの製造方法において、（１
   ） 上記ニツプに際し、該チユーブ状フイルムの折径よ
   りも短いニツプ部分を有するニツプロールを使用し、（
   ２） 上記加熱ロールとの接触に際しては、まずフイル
   ムの折目の山側を接触させ、また（３） 該加熱ロール
   の温度をニツプ時のバブルの温度以上、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。