JPS6114928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は特異な結晶配向軸を持つポリプロピレ
ンシートの製造方法に関し、特に熱成形性に優
れ、衝撃強度の強い、二軸延伸シート物性に近似
した物性を有する透明ポリプロピレンシートの製
造方法に関する。 ポリプロピレンシートの多くは真空成形、圧空
成形等の熱成形により種々の形状に成形され、食
品、医薬等の包装材として使用されている。しか
しポリプロピレンは高い結晶性のため透明性が充
分でなく、また腰はポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン等に比べ著しく劣る欠点がある。 そのため改良提案が種々なされており、たとえ
ばロール圧延を施すことにより透明性、腰の強さ
を改良する特公昭36−93号公報、同45−14199号
公報、特開昭52−587号公報等が良く知られてい
る。しかしこれらの方法でシート製造した場合、
透明性、腰の強さを改良する長所を生むが、シー
トの結晶配向軸は引取方向にｃ軸が向く一軸配向
シートしか得られない。 そのため一軸配向物特有の引取方向での引裂強
度が著しく弱く、熱成形時に引取方向に対する直
角方向（以下「幅方向」と云う）の両端を保持
し、チエイン送りをするさいにフイルムが引取方
向にさけ易いため、チエイン送りが困難となり、
さらには引取方向に著しい熱収縮をおこすためシ
ートがパンクしやすく良成形品の収率が非常に悪
い。また成形が辛うじてできたとしても、その成
形品はシート強度の方向性が歪を残しソリ現象を
生じたりして金型に忠実な成形品が得られなく、
さらに裂けやすいため衝撃強度の弱いものしか得
られない。 かかる観点から本発明者等は鋭意研究を進めた
結果、ポリプロピレン原反シートを、ポリプロピ
レンの融点から融点以上30℃を越えない温度の圧
延ロールにより引取方向で1.3〜2.5倍に第１段圧
延し、さらに得られたシートをポリプロピレンの
融点より低い温度の圧延ロールにより引取方向で
1.05〜1.8倍に第２段圧延して、シートの結晶配
向軸をシートの引取方向にａ軸配向とｃ軸配向が
混在しているシートを得ることによつて、従来の
一軸圧延シートに比べ方向性が少なく、熱成形時
にシートの方向性からくる種々の問題点を解決
し、衝撃強度の強い、熱成形透明ポリプロピレン
シートの製造方法を見出し本発明に到達した。 本発明をさらに詳細に説明すると、先ず通常の
シート成形法で原反シートを作成し、このシート
を圧延前のシート厚さより小さなロール間隙を有
する２対以上のロール間隙に通過させる。この第
１に通過し圧延するロール温度はポリプロピレン
の融点から融点以上30℃を越えない温度でなけれ
ばならなく、融点未満の温度は結晶配向軸は引取
方向にｃ軸を向いた一軸配向シートしか得られ
ず、熱成形性、衝撃強度に著しく劣るものであ
る。また、シートの温度がポリプロピレンの融点
より30℃を越える高い温度ではシートが融解し、
圧延効果が発揮されない（なお、「シートの温
度」とは、シートの表面の温度のことであり、シ
ートの表面が使われるポリプロピレンの融点より
30℃以上になると、シート全体が融解し、圧延ロ
ールに付着し、良好なシートが得られない。比較
例３参照）。 この圧延における伸長率は圧延で得られるシー
ナ幅が幅方向に殆んど影響を及ぼさないため、圧
延倍率は厚み変化で表示され圧延倍率は1.3〜2.5
倍であり、この圧延によつて結晶配向軸は引取方
向にａ軸が向くシートが得られるが、1.3倍未満
では圧延効果が現われず、2.5倍を越えると結晶
配向軸は引取方向にｃ軸が向く一軸配向シートし
か得られない。 次に第２に通過し圧延するロール温度はポリプ
ロピレンの融点以下でなければならなく、この圧
延によつて結晶配向軸は引取方向に一部ｃ軸が向
き表面の平滑なシートが得られるが、融点を越え
る温度ではシート表面が融解失透し透明性の悪い
シートしか得られない。またこの圧延における圧
延倍率は1.05〜1.8倍であり、1.05倍未満では透明
性が発現しなく、1.8倍を越えると結晶配向軸は
引取方向にｃ軸が向く一軸配向シートしか得られ
ない。 以上説明したごとく本発明の主要点は、第１段
圧延においてポリプロピレンの融点以上30℃を越
えない温度で1.3〜2.5倍に圧延することで強いａ
軸配向シートにし、さらに第２段圧延においてポ
リプロピレンの融点以下の温度で1.05〜1.8倍に
圧延することで一部ｃ軸配向させることとシート
表面を平滑にすることにより、結晶配向軸は引取
方向にａ軸とｃ軸が混在した特異な結晶配向軸を
持つ透明ポリプロピレンシートを製造するところ
にあり、この条件及び操作手順が満足されなけれ
ば一軸配向シート又は不透明シートしか得られな
い。なお、第１段圧延前のシートの温度は120℃
以下である。 120℃を越えると結晶配向軸は引取方向にｃ軸
が向く一軸配向シートしか得られない場合があ
る。 また本発明において使用されるポリプロピレン
は沸謄ｎ−ヘプタン抽出残分が少くとも70％の結
晶性ポリプロピレン単重合体、プロピレンを少な
くとも85重量％含有するエチレンもしくは他のオ
レフインとのランダムまたはブロツク共重合体等
であり、とくにエチレン含有量0.05〜10重量％の
プロピレン−エチレンランダム共重合体が好適で
ある。 これらのポリプロピレンには酸化防止剤を添加
することが好ましく酸化防止剤としては、フエノ
ール系、ホスフアイト化合物、アミン系、含硫黄
化合物等があげられる。これらの酸化防止剤は１
種または２種以上の併用でも良く、添加量はポリ
プロピレンの重量に基づいて0.001〜１重量％好
ましくは0.01〜0.5重量％である。 さらに必要に応じてポリプロピレンに一般に添
加されている透明化剤、帯電防止剤、滑剤、顔
料、螢光剤、殺菌剤、光安定剤、光劣化促進剤、
難燃化剤等の添加剤を透明性が著しく低下しない
範囲で配合することができる。 なお本発明において得られるポリプロピレンシ
ートはポリプロピレンフイルムも含み本発明によ
つて得られるフイルムは、衝撃強度が高く、腰が
強く、引裂強度のバランスに優れて透明であり、
Ｔダイフイルムや水冷インフレフイルムより衝撃
強度が高く、かつ腰が強くて透明であり、従来の
ロール圧延一軸配向フイルムより引裂強度のバラ
ンスが優れかつ衝撃強度が高く二軸延伸フイルム
に近似した優れたフイルムである。 以下に実施例及び比較例をもつて本発明をさら
に具体的に説明するが、例中において使用される
試験法及び判定法は次のとおりである。 くもり度；ASTM D1003−61Tに準処。 ステイフネス；ASTM D747−61Tに準処。 衝撃強度（20℃落錘衝撃試験） ；ASTM D1709に準処 結晶配向軸；理学電気(株)社製 DF3型、Cu
−Ｋα線（Niフイルター入り）、透
過法でＸ線写真撮影。 引裂強度；JIS Ｚ−1702準処。 熱成形金型への忠実性；熱成形後の容器を成
形金型と比較して視覚で金型への忠
実性を判断した。これは成形品が歪
を残さずに成形できるか歪を判断す
るものである。 〇；良好、△；稍不良、×；不良。 実施例 １〜４ メルトフローインデツクス1.3ｇ／10mm、融点
146℃、エチレン含有量2.1重量％のプロピレン−
エチレンランダム共重合体（昭和油化(株)製、商品
名；シヨウアロマー）をコートハンガー型Ｔ−ダ
イを備えた40mm押出機を用いて、樹脂温度を240
℃で押出し、70℃の温水を通したチルロール表面
に密着させ、厚さ1.0mm、巾300mmの原反シートを
作成した。 次にこのシートを90℃に予熱し、155℃にロー
ル表面温度を設定した150φ×350mmＬの１対のロ
ール間で線圧60Kg／cmで第１表に示した圧延倍率
になるように引取方向に第１段圧延した。 さらに得られた該シートを125℃にロール表面
温度を設定した150φ×350mmＬの１対のロール間
で線圧80Kg／cmで第１表に示した圧延倍率になる
ように引取方向に第２段圧延し、厚さ0.5mm、巾
298mmのシートを得た。 またこのシートの特性の結晶配向軸、曇り度、
ステイフネス、衝撃強度、引裂強度を測定した結
果及びこのシートをロール連続熱成形機（浅野研
究所製FLX−02型、オーブン形式、両面赤外線
加熱方式）で圧空成形を行い、開口径75mm、底部
径60mm、深さ40mmのカツプ容器を作成した結果は
第１表に示すとおりである。 第１表から明らかなようにシート特性におい
て、衝撃強度が高く腰の強い方向性が少ない透明
シートであり、かつ圧空成形された容器は真円度
が良く形状は金型に忠実に成形された透明性に優
れたものであつた。 比較例 １ 実施例１において第１段圧延のロール表面温度
を140℃に設定したほかは実施例１と全く同様に
行つた。 その結果は第１表に示したごとくシートの結晶
配向軸はｃ軸配向の一軸配向シートであり、本発
明で得られるシートに比べたシート特性が劣り、
熱成形時の送りチエーンにシートが縦裂して良く
噛み込まれず、また成形した容器の開口は楕円で
成形金型に不忠実なものであつた。 比較例 ２ 実施例１において第２段圧延のロール表面温度
を155℃に設定したほかは実施例１と全く同様に
行つたが、得られたシートは全く透明性の悪いも
のであつた。 比較例 ３ 実施例１において第１段圧延のロール表面温度
を180℃に設定して圧延を行つたが、圧延ロール
にシートが付着し融解して良好なシートが得られ
なかつた。 実施例 ５ 実施例１において使用したプロピレン−エチレ
ンランダム共重合体のかわりにメルトフローイン
デツクス1.20ｇ／10mm、融点168℃のプロピレン
単重合体を用い、第１段圧延のロール表面温度を
175℃、第２段圧延のロール表面温度145℃にした
ほかは実施例１と全く同様に行つた。得られたシ
ート特性の結果は第１表に示した如く、物性、熱
成形に優れたものであつた。 比較例 ４ 実施例１において、第１段圧延の圧延倍率を
2.80倍にしたほかは実施例１と全く同様に行つ
た。結果は第１表に示した如くシートの結晶配向
軸はｃ軸配向の一軸配向シートであり、本発明で
得られたシートに比べ物性、熱成形性に著しく劣
るものであつた。 比較例 ５ 実施例１において第１段圧延の圧延倍率を1.30
倍、第２段圧延の圧延倍率を2.00倍にしたほかは
実施例１と全く同様に行つた。得られたシートの
物性、熱成形性の結果は第１表に示した如く典型
的な一軸配向シートであつた。

【表】 実施例 ６ 実施例１においてＴダイのスリツト間隔とチル
ロール速度を変え圧延前のシートを厚さ0.1mm、
巾300mmの原反シートに作成したほかは実施例１
と全く同様に行い、厚さ0.05mm、巾297mmのフイ
ルムを得た。 このフイルムの物性は第２表に示した如く、一
軸配向の圧延フイルムより透明性、衝撃強度が高
く、かつタテ、ヨコの引裂強度バランスが優れて
いる。 比較例 ６ 実施例６において、第１段圧延のロール表面温
度130℃で行なつたほかは実施例６と全く同様に
行なつた。 結果は第２表に示すとおりである。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シートの温度が120℃以下のポリプロピレン
   原反シートを、ポリプロピレンの融点から融点以
   上30℃を越えない温度の圧延ロールにより引取方
   向で1.3〜2.5倍に圧延し、さらにポリプロピレン
   の融点より低い温度の圧延ロールにより引取方向
   で1.05〜1.8倍に圧延することを特徴とするポリ
   プロピレンシートの製造方法。