JPS6133695B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ポリオレフイン系高分子樹脂を空冷
インフレーシヨン法により良品質の管状フイルム
に成形する方法に関する。さらにくわしくは、ポ
リオレフイン系高分子樹脂の空冷インフレーシヨ
ン成形時に用いる樹脂バブル安定用の樹脂管状体
の案内具として、特定の外径を有すると共に、底
部周壁に複数の空気流通孔が形成されたものであ
つて、その周壁外面が高低差0.1ないし1.0mmの可
及的に緻密な凹凸面となるように粗面化したアル
ミニウム金属またはアルミニウム合金製の円筒状
のものを用いて、管状フイルムを成形する方法に
関する。 本発明でいう樹脂バブル安定用の樹脂管状体の
案内具とは、ポリオレフイン系高分子樹脂の空冷
インフレーシヨン成形時、ダイスから押出される
熱軟化状態の樹脂管状体を膨張させて形成する樹
脂バブルが揺れ動くことにより、製品フイルムに
偏肉やしわ、たるみ、折径の変動が生ずるのを防
止するため、ダイス上面にダイスと同軸に設け、
樹脂管状体の案内をする円筒あるいは円柱状のも
のを指称する。 一般に、ポリオレフイン系高分子樹脂、とくに
高密度ポリエチレンなどの極薄フイルムを空冷イ
ンフレーシヨン法により成形する場合、樹脂の溶
融密度や冷却リングのスリツトの形状、冷却用空
気量などの冷却条件と、樹脂バブルのブロー比や
フイルムの引取り速度などを適宜設定して、フイ
ルムを二軸方向に延伸し、結晶を配向させ、所望
の機械的強度を有するフイルムを得ているが、ダ
イスから押出された熱軟化状態の樹脂管状体は、
空気の吹付けにより冷却され、結晶化を開始する
近辺で膨張されるので、この領域での樹脂バブル
の形状は非常に不安定であり、常に変動し易い。
また、フイルムの生産性をあげるため、フイルム
の成形を高速化すると、樹脂バブルの形状は一層
不安定になり、フイルムの厚みむら、しわ、たる
み、折径の変動が生ずる。さらに、フイルムの引
取り速度が大きい場合は、たて方向の配向が強い
ので、樹脂バブルのブロー比を上げてよこ方向の
配向も大とし、フイルム強度のバランスをとるよ
うにしなければならないが、樹脂バブルのブロー
比を上げると樹脂バブルの形状が非常に変動し易
くなり、その結果、フイルム強度も大きく変動す
る。すなわち、樹脂バブルの揺れが著しいと、冷
却が不均一となり、フロストラインも変化し易く
なり、フイルムのたて、よこ方向の強度バランス
がくずれるばかりでなく、フイルムの成形そのも
のが困難にさえなる。 このような問題を解決する方法として、回転ダ
イスを使用し、フイルムの偏肉を少なくする方法
があるが、これは装置が複雑なうえ、フイルムの
高速引取りに限度がある。また、内部マンドレル
にフイルムを接触させて樹脂バブルを安定化させ
る方法もあるが、これはフイルムの高速引取りに
適さない。さらに、特開昭49−61252号に、ダイ
ス口径より小なる直径を有する円筒形の樹脂バブ
ル安定体に、ダイスから押出された樹脂管状体の
くびれ部を接触させながら管状フイルムを製造す
るという方法が提案されているが、この場合、そ
のようなくびれ部を作ること自体が容易でなく、
くびれ部を樹脂バブル安定体に接触させると、そ
の部分が冷却して、すれた跡が出たり、付着し、
傷つき、切断することもあつて、必ずしも満足す
べき方法とはいえない。本発明者は、このような
従来の課題を解決すべく、さきに特願昭50−
95382号により特殊形状を有する円筒状物を用
い、ダイスから押出される溶融樹脂管状体をこれ
と小間隙を保持するようにして空冷インフレーシ
ヨンをすれば、樹脂バブルが安定することを見出
している。 本発明者はさらに研究を重ねた結果、ポリオレ
フイン系高分子樹脂を空冷インフレーシヨン法に
より、漏斗状に溶融押出して管状フイルムを成形
する際、常法により、樹脂バブル形成前の未だ熱
軟化状態にある樹脂管状体にたて方向の延伸を
し、樹脂バブルの形成時にブロー比を大にしてよ
こ方向の延伸をおこない、高速引取りでも樹脂バ
ブルの形状を一層安定に保つためには、従来試み
られている上述の、ダイス上部にダイスと同軸に
接続している樹脂バブル安定用の円筒状をなす樹
脂管状体の案内具に対して、さらにその周壁外面
が高低差0.1ないし1.0mmの可及的に緻密な凹凸面
となるように粗面化したアルミニウム金属または
アルミニウム合金製の円筒状のものであつて、押
出機のダイス・リツプの内側口径とほぼ同一の外
径を有し、ダイス面に接続する底部付近のみダイ
ス・リツプの内側口径より一段と小さい外径とし
た、頂部が開口し、底部周壁に頂部開口と連通す
る複数個の空気流通孔を均等間隔に有するものを
採用すればよいことを見出すに至つた。 したがつて、本発明の方法を実施する場合に
は、ダイスから押出される熱軟化状態の樹脂管状
体を、上記案内具に接触させて上方に引取るよう
にしても効果はあるが、案内具の周壁外面との間
に可及的に小間隙を保持しながら上方に引取るよ
うにしたほうが一層効果的である。本発明の方法
により、管状フイルムの引取り速度をあげても、
樹脂バブルの揺れがほとんどなく、極めて安定し
た状態で良質の管状フイルムを成形することがで
きる。 本発明で用いる樹脂管状体の案内具は、その周
壁外面全体を高低差0.1ないし1.0mmの可及的に緻
密な凹凸面となるように粗面化するが、凹凸面の
高低差をこの範囲内とするのは、本発明者の実験
結果によるもので、高低差をこれ以下にすると樹
脂バブルの形状が不安定になり、またこれ以上に
すると樹脂バブルの形状が不安定になるほか、管
状フイルムにすれた跡や傷がつきやすく、いずれ
も良質の管状フイルムは得られないことが判明し
たからである。この凹凸の形状は、凸部が山のよ
うな形の小突起を多数林立させるか、あるいは案
内具の外周面上にピツチの狭いらせん状の突条を
設けたものが好ましい。この案内具の周壁外面を
上記のように特定の粗さに粗面化しておくと、何
故に樹脂バブルの形成が安定するかは明らかでな
いが、このように粗面化することにより、ダイス
から押出された樹脂管状体が案内具と接触した場
合でも両者の接触面積が、粗面化されてない案内
具の場合の接触面積に較べて著しく小さくなるの
で、この接触によつて生ずる、樹脂管状体の引取
りに対する抵抗や案内具による樹脂管状体の冷却
が少なく、その後におこなう樹脂バブルの形成に
悪影響を及ぼす要因が減少するためではないかと
思われる。 また、本発明で用いる樹脂管状体の案内具は、
アルミニウム金属またはジユラルミンのようなア
ルミニウム合金で製作するが、その理由は、これ
ら以外の金属、たとえば鋼鉄製のものを用いる
と、ダイスから押出された樹脂管状体が案内具に
接触した場合に、樹脂管状体表面を傷つけたり、
樹脂管状体の案内具との接触面が冷却されすぎ
て、その後の樹脂バブルの形成が円滑におこなえ
ないからである。また非金属では、案内具のダイ
ス面への強固な固定が困難な上、耐熱性や耐摩耗
性が十分とはいえないので好ましくない。これら
に対し、アルミニウム金属またはアルミニウム合
金で製作したものは、上記のような諸欠点がな
く、長期間にわたつて管状フイルムの成形に使用
することができる。 つぎに、本発明を図面により具体的に説明す
る。本発明の好ましい実施態様を第１図により説
明すれば、管状フイルムの原料であるポリオレフ
イン系高分子樹脂は、押出機のダイス１のダイ
ス・リツプ２から溶融状態で押出され、周囲に設
けてあるエアーリング６からの冷却用空気により
冷却されながら、案内具３の周壁外面に沿つて上
方に引取られ、この間に未だ熱軟化状態にある樹
脂管状体７はたて方向に延伸される。ついで、こ
の樹脂管状体７は、その内部に送入されている膨
張用空気により、所定のブロー比となるよう膨張
され、樹脂バブル８を形成し、ここでよこ方向に
延伸される。さらに、樹脂バブル８は放冷されて
管状フイルムとなり、付属のピンチロールで偏平
に折りたたまれ、製品ロールに巻取られる。 ここで用いる案内具３は、押出機のダイス・リ
ツプ２の内側口径とほぼ同一の外径を有し、ダイ
ス１面に接続する底部付近４のみダイス・リツプ
２の内側口径より一段と小さい外径とした、頂部
が開口し、底部周壁に頂部開口と連通する複数個
の空気流通孔５を均等間隔に設けた円筒状であ
り、その周壁外面を高低差0.1ないし1.0mmの緻密
な凹凸面となるように粗面化してあるものが好ま
しい。このような形状の案内具３を用いることに
より、樹脂バブル８の内部にある空気の一部が、
案内具３の頂部開口から下降して底部周壁に設け
てある空気流通孔５に達し、これを通過して、ダ
イス・リツプ２から押出されたばかりの樹脂管状
体７の上昇運動に伴う一種の吸引作用により、樹
脂管状体７と案内具３周壁外面の間に小間隙を形
成し、この小間隙内を上昇するようになる。この
ような空気の循環は、樹脂管状体７の上昇を円滑
にし、樹脂バブル８の形成を安定化させる。さら
に、管状フイルムの引取り速度をあげると同時に
ブロー比を大きくして成形すると、一般には樹脂
バブル８の形状が不安定になり変動しやすいの
で、樹脂管状体７が揺れ動き、案内具３と接触す
る機会が多くなり、樹脂バブル８の形成に悪影響
を及ぼすようになるが、本発明における案内具３
を用いるとこのような樹脂管状体７と案内具３の
接触による樹脂バブル８の形成への悪影響がほと
んどなく、成形条件が苛酷になつても得られる管
状フイルムの品質が低下するようなことはない。
なお、案内具３の底部付近４をダイス・リツプ２
の内側口径より一段と小さい外径としておくの
は、ダイス・リツプ２から押出された直後の樹脂
管状体７が、案内具３の底部付近４に付着し、自
体の上昇を妨げるのを防止するためである。 以下、実施例および比較例により、本発明をさ
らに具体的に説明する。 実施例 １ ポリオレフイン系高分子樹脂として、高密度ポ
リエチレン（出光石油化学(株)製：出光ポリエチレ
ン640UF）を用い、内径50mmの押出機により、ダ
イス・リツプ内側口径50mmのダイスを使用して、
ダイス出口温度を200℃とし、ブロー比４、引取
り速度50ｍ／分、外冷エアーリングからの冷却用
空気を約３ｍ／秒で吹付け、フロストラインの高
さ約200mmとなるような成形条件で、管状フイル
ムを成形した。 ここで、樹脂管状体の案内具としては、第１図
に示すような形状を有し、外径50mm、底部付近の
外径20mm、底部から30mmの高さの周壁に内径３mm
の空気流通孔を８個均等に分散して設け、その周
壁外面の全面に、旋盤加工による高低差0.3mm、
ピツチ0.5mmのらせん状をなす突条を設けたアル
ミニウム金属製の円筒を用いた。 この結果、管状フイルムの成形条件が苛酷であ
るにもかかわらず、樹脂バブルの形状が一定し、
その揺れもほとんどない状態で、成形操作をおこ
なうことができた。このようにして得られた肉厚
10ミクロンの管状フイルムにつき、樹脂バブルの
形状の変動に最も関連の深い折径の変動幅を測定
し、結果を第１表に示す。 この管状フイルムの他の諸物性は、偏肉差２ミ
クロン、エレメンドルフ引裂強度のたて方向17.5
Kg／cm・よこ方向25.5Kg／cm、衝撃強度6.800
Kg・cm／cmであり、以上からみて強度バランスの
とれた良品質の管状フイルムの得られたことがわ
かる。 比較例 １〜５ 樹脂管状体の案内具として、第１図に示すよう
な形状を有し、実施例１と同一の寸法であるが、
その材質と周壁外面の加工が以下のようにしてあ
るものを用い、実施例１と同じ成形条件で管状フ
イルムの成形をおこなつた。 (1) 鋼鉄製で、周壁外面が平滑に仕上げてあるも
の（比較例１）。 (2) 鋼鉄製で、周壁外面に錆を発生させて粗面化
したもの（比較例２）。 (3) 真ちゆう製で、周壁外面が平滑に仕上げてあ
るもの（比較例３）。 (4) アルミニウム金属製で、周壁外面が平滑に仕
上げてあるもの（比較例４）。 (5) アルミニウム金属製で、周壁外面に高さとピ
ツチがともに２mmのらせん状をなす突条を設け
たもの（比較例５）。 この結果、いずれの場合も樹脂バブルの形状に
可成りの変動がみられ、樹脂バブルおよび樹脂管
状体の横揺れも観察された。ここで得られた管状
フイルムについて、折径の変動幅を測定し、結果
を第１表に示す。なお、これら管状フイルムの他
の諸物性は、いずれも実施例１のものと同等であ
つた。

【表】 第１表をみると、本発明以外の方法によれば、
折径の変動幅が大きく良品質の管状フイルムが得
られないことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施する装置の要部断
面図である。 １……ダイス、２……ダイス・リツプ、３……
案内具、４……案内具の底部付近、５……空気流
通孔、６……エアーリング、７……樹脂管状体、
８……樹脂バブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフイン系高分子樹脂を空冷インフレ
   ーシヨン法により、漏斗状に溶融押出して管状フ
   イルムを成形する際、ダイス上部にダイスと同軸
   に接続している樹脂バブル安定用の円筒状、樹脂
   管状体の案内具として、押出機のダイス・リツプ
   の内側口径とほぼ同一の外径を有し、ダイス面に
   接続する底部付近のみダイス・リツプの内側口径
   より一段と小さい外径とした、頂部が開口し、底
   部周壁に頂部開口と連通する複数個の空気流通孔
   を均等間隔に有する円筒状のものであり、かつ該
   案内具の周壁外面が高低差0.1ないし1.0mmの可及
   的に緻密な凹凸面となるように粗面化してあるア
   ルミニウム金属またはアルミニウム合金製のもの
   を用いることを特徴とする管状フイルムの成形
   法。 ２ 樹脂管状体の案内具が、押出機のダイス・リ
   ツプの内側口径とほぼ同一の外径を有し、ダイス
   面に接続する底部付近のみダイス・リツプの内側
   口径より一段と小さい外径とした、頂部が開口
   し、底部周壁に頂部開口と連通する複数個の空気
   流通孔を均等間隔に有する円筒状のものである特
   許請求の範囲第１項記載の管状フイルムの成形
   法。