JPH0262377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、押出機から溶融状態で押し出された
膜状のポリプロピレンを、滞留のない冷却液で急
速に冷却し、透明性および光沢などの表面特性に
優れたシート類の製造を行なうポリプロピレンシ
ート類の製造方法に関する。

［従来の技術］ ポリプロピレンのシートを溶融押出成形する場
合には、樹脂の溶融点より急冷して結晶化を防止
しないと透明度の高いシートを得ることができ
ず、その利用範囲は大幅に制限されてしまう。こ
のため、ポリプロピレンシート製造における急冷
法として従来より種々の方法が開発され、その中
でもチルロール法および水冷法が多く用いられて
いる。

しかし、チルロール法では、高速成形時におけ
る空気の巻き込みなどによるロールと樹脂膜の密
着不良、あるいは、強冷時における空気中水蒸気
の凝縮による水滴の急激な部分蒸発に起因するあ
ばたの発生等により、良好な透明性、表面特性を
有するシートを得られないとともに、表裏におけ
る冷却温度の差によつてシートにカールの発生す
ることがあつた。また、水冷法では、チルロール
法より冷却効果が大きいものの、溶融樹脂膜の放
熱が水面で生じるため、水面の波打ちと相まつて
均一な冷却を行なえず、透明性、表面特性、肉厚
精度の良好なシートを得ることができなかつた。

そこで、上記水冷法の有する欠点を除去すべ
く、冷却水の流れるスリツト中に溶融樹脂膜を通
して冷却する、水冷法を改良したものが種々提案
されている。本出願人も、特開昭58−203018号に
おいて改良水冷法について提案している。

［解決すべき問題点］ しかしながら、上述した改良水冷法において
も、その透明性については十分解決されていな
い。また、本出願人の提案したスリツト水冷法
も、透明なポリプロピレンシートを得るための優
れた方法の一つではあるが、透明度が加速度的に
低くなる肉厚のシートを、早い速度で製造する場
合には、冷却効率が必ずしも十分でなく、透明性
にやや難があつた。

本発明は上記の事情にかんがみてなされたもの
で、スリツトへの冷却液の流入をスムースかつ急
速に行なわせることにより、表面特性および透明
性に優れたシート、特に、肉厚のシートを得られ
るようにしたポリプロピレンシート類の製造方法
の提供を目的とする。

［問題点の解決手段］ 上記目的を達成するため本発明のポリプロピレ
ンシート類の製造方法は、ダイから押し出された
膜状のポリプロピレンを冷却液の流下するスリツ
トに導入し、急冷してシート類を製造する際に、
冷却後を、スリツト導入部を中心として２〜45度
の角度で向かい合わせに傾斜する二枚の傾斜板面
上に流し、スリツト導入部における冷却液の滞留
を防止しながらスリツトに流下させる方法として
ある。

［実施例］ 以下、本発明の実施例方法について図面を参照
して説明する。

第１図は本製造方法を実施するための一装置例
を示し、第２図は要部の拡大図を示す。この図に
より、まず装置例について説明する。

第１図において、１は膜状のポリプロピレンで
あり、Ｔダイ２から溶融状態で押し出される。１
０は上部水槽であり、第一水槽１１と、この第一
水槽１１の下部に設けた第二水槽１５とで構成し
てある。第一水槽１１は、その中心部に、膜状の
ポリプロピレンを通過させるため第一スリツト１
２を設けてある。この第一スリツト１２は、冷却
液を、乱流を生じない状態で十分流すことができ
るようにするため、第２図に示すように開度ｂを
１mm〜20mmの範囲とし、長さｈを20mm〜200mm、
好ましくは30mm〜100mmの範囲内としてある。

第一水槽１１の冷却液を流す流路部分は、第一
スリツト１２を中心として向かい合い、互いに第
一スリツト１２側に低くなる二枚の傾斜板１３に
よつて形成してある。この傾斜板１３の傾斜角θ
は２度から45度の範囲内としなければならず、こ
の範囲内であると、冷却液を乱流を生じない状態
で急速に流し、しかも第一スリツト１２に導入入
された膜状のポリプロピレン１に強く当らないよ
うに流すことができる。これをより確実にするに
は、傾斜板１３の傾斜角θを３度から30度の範囲
内とすることが好ましい。

傾斜角を45度より大きい角度とすると、冷却液
の流速は早くなるものの、冷却液に乱流を生じ
る。また、傾斜角を２度より小さくすると十分な
流速を得ることができず、冷却効果が低下する。

さらに、二枚の傾斜板１３は、第一スリツト１
２に流入する冷却液の流量、流速等のバランスを
保つために、同じ傾斜角とすることが好ましい。

また、第一スリツト１２と傾斜板１３の接続部
は、直角か小さい径の丸みをもたせた状態、すな
わち、接続部径Ｒ＝０〜10mmとする。このように
すると、傾斜板１３から流れてきた冷却液は、ス
リツト導入部において膜状のポリプロピレンの導
入方向と同方向に滞りなく向きを変え、第一スリ
ツト１２の内部へ膜状ポリプロピレン１と平行に
スムースに流入する。

さらに、第一水槽１１には多孔性材からなる整
流体１４を多重に設け、第一スリツト１２に供給
される冷却液の波立ちや揺れを防止し、膜状のポ
リプロピレン１に対して波立ちのない均一な水流
と水量が得られるようにしてある。

第二水槽１５は、その中心部に第一スリツト１
２と連続する第二スリツト１６が設けてある。こ
の第二スリツト１６は第一スリツト１２より広い
開度を有し、第一スリツト１２の先端部を囲繞す
るように形成してある。第二スリツト１６におい
ては、第一スリツト１２を流下してきた冷却液に
新たな冷却液を追加し、膜状のポリプロピレン１
の二次冷却を行なう。なお、第一スリツト１２と
第二スリツト１６に流す冷却液は、同種のものを
用いる。１７は膜状のポリプロピレンを上部水槽
１０より引き出すためのガイドロールである。

２０は下部水槽であり、上部水槽１０の下方に
設けてある。この下部水槽２０中には狭圧ロール
２１が配置してあり、膜状のポリプロピレン１を
狭圧しシート表面の水の境膜をいつたん除くとと
もに、膜状のポリプロピレン１を常にスリツト中
央部に位置させて一定速度で走行させる。狭圧ロ
ール２１としては、金属ロール、シリコンゴムな
どのゴムロールあるいはこれらを組み合わせたも
のを用いる。

２２は引取りロールで、冷却した膜状のポリプ
ロピレン１を下部水槽２０より引き出し二次工程
に送る。２３は下部水槽２０中に設けた溢流板
で、水槽２０の冷却液水位を一定に保つている。
２４はポンプであり、冷却器２５によつて所定温
度まで冷却された冷却液を、上部水槽１０の第一
水槽１１と第二水槽１５に環流させる。

次に、この装置例を用いた本発明製造方法の一
実施例について説明する。

Ｔダイ２より押し出された膜状のポリプロピレ
ン１を冷却液の流れている第一水槽１１の第一ス
リツト１２に導入する。このとき、第一スリツト
１２に流入する冷却液の水位は２mm〜10mmの範囲
とし、一般的には７mm以下とすることが好まし
い。水位が10mmを越えると得られたシートに沸騰
斑、ヘイズ斑、カール等が発生し、さらには総ヘ
イズも高くなり好ましくない結果となる。上述し
た第一水槽１１に２mm〜10mmの水位で冷却液を流
すと、冷却液は滞留を生じることなく、膜状のポ
リプロピレン１との接触位置においてスムースに
流れる。

なお、冷却液としては、一般的には通常水を使
用し、必要に応じて凝固点降下剤、界面活性剤、
増粘剤、防錆剤などの添加剤を混入して使用す
る。冷却液の温度は50℃以下とし、冷却効率の観
点からは20℃以下とすることが好ましい。

膜状のポリプロピレン１は、第一スリツト１２
を通過する間に一次冷却が行なわれる。すなわ
ち、膜状のポリプロピレン１の両面を平行に流れ
る冷却液によつて熱が吸収され冷却が行なわれ
る。この場合、多量の冷却液を流すことができる
ので、その冷却効率は非常に高い。第一スリツト
１２を流れる冷却後の流速は、膜状のポリプロピ
レン１の走行速度と同じかそれよりも早くするこ
とがよく、できれば走行速度の1.5倍以上とする
のが好ましい。

膜状のポリプロピレン１は、第一スリツト１２
を通過し、第一スリツト１２の下方に送られる
と、第二スリツト１６中において二次冷却が行な
われる。すなわち、第一スリツト１２を流れてき
た冷却液と、第二水槽１５を流れてきた新たな冷
却液とが混流した状態で膜状のポリプロピレン１
の両面と接触して冷却を行なう。この場合、第二
スリツト１６を流れてきた冷却液は第一スリツト
１２を流れてきた冷却液より低温なので、これら
が混合した二次冷却液も第一スリツト１２を流れ
てきた冷却液より低温となり、さらに冷却効率を
高める。

上述のようにして、上部水槽１０で冷却された
膜状のポリプロピレン１は、狭圧ロール２１およ
び引取りロール２２によつて下部水槽２０の冷却
液中を通過させられ三次冷却を行なわれる。その
後、二次工程に送られ、ここで冷却液（水）切り
後、必要に応じ熱処理、軽度の延伸、圧延等の処
理が行なわれる。

上記の実施例方法によつて得られた結果を、さ
らに具体的にまとめると次のようになる。

実施例方法１による結果 条件：ホモポリプロピレン樹脂（密度0.91ｇ／
cm³、MI2ｇ／10min、出光石油化学(株)製商品名：
出光ポリプロピレンF200S）をＴダイ押出装置
（押出機90mmφ、Ｌ／D28、ダイ巾730mm、ダイリ
ツプ開度２mm、リツプヒーター付）を用いて樹脂
温度240℃、ダイリツプ温度280℃で溶融混練し、
透明な溶融樹脂膜（膜状の熱可塑性樹脂）を押出
した。次いで、この溶融樹脂膜を上部水槽１０に
おける第一水槽１１（第一スリツト：長さｈ＝50
mm、開度ｂ＝３mm 冷却液：通常水、水位５mm、
水温４℃ 多孔整流体：60メツシユ金網二枚重ね
四 段傾斜板：傾斜角θ＝30度、接続部径Ｒ＝３
mm）に連続的に導入して急冷し、次いで120℃で
熱処理し、ポリプロピレンシート（厚み0.5mm）
を成形速度８ｍ／minで得た。

結果：この結果、ASTM D1003規格による震
度8.0％（内部霞度6.0％）のシートを得ることが
できた。

実施例方法２による結果 条件：実施例方法１における二次冷却を行なわ
ない以外は、実施例方法１に準じてポリプロピレ
ンシートを得た。

結果：その結果、霞度9.5％（内部霞度6.5％）
のシートを得ることができた。

比較例結果 第一水槽の傾斜板の傾斜角θを０、すなわち水
平とした以外は、上記実施例方法１に準じて行な
いポリプロピレンシートを得た。その結果、シー
トの霞度は13.0％（内部霞度8.0％）であつた。

このように、本実施例方法によれば、冷却効率
が高く冷却液の滞留のない状態で膜状のポリプロ
ピレンの冷却を行なえるので、透明度が高く、光
沢度などの表面特性に優れたシートを得ることが
できる。特に、肉厚の大きいシートに効果的であ
り、製造速度の高速化も図れる。

第３図は本方法の実施に用いる他の装置例の上
部水槽における第一水槽の変形例を示すもので、
冷却液の流れる第一水槽１１の傾斜板１３に、所
定の傾斜角をもたせるとともに、緩るい丸みをも
たせたものである。このようにすると、冷却液の
流れがスムースになり、スリツトへの流入がより
スムースになつて滞留防止の効果を一層高めるこ
とができる。

なお、本発明における製造方法はシート（３mm
〜0.2mm）のみならずフイルム（0.2mm未満）の一
部にも用いることができる。したがつて、本発明
におけるシートとは、フイルムの一部をも含むこ
とを意味し、また、多層シート等を含むことも勿
論である。

さらに、上部水槽１１に第三水槽以上の水槽を
多段に設け、それぞれの水槽のスリツトにおいて
三次以後の冷却を行なうことも可能である。

［発明の効果］ 以上のごとく本発明によれば、膜状のポリプロ
ピレンと冷却液との接触位置における冷却液の流
れが非常にスムースとなり、冷却液の滞留を防止
することができるので、透明度が高く表面特性に
優れたシート類を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本製造方法の実施に用いるための一装
置例、第２図は要部の拡大図を示し、第３図は本
方法の実施に用いる他の装置例の要部拡大図を示
す。 １：膜状のポリプロピレン、２：Ｔダイ、１
０：上部水槽、１１：第一水槽、１２：第一スリ
ツト、１３：傾斜板、１４：整流板、１５：第二
水槽、１６：第二スリツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダイから押し出された膜状のポリプロピレン
   を冷却液の流下するスリツトに導入し、急冷して
   シート類を製造する方法において、スリツト導入
   部を中心として２〜45度の角度で向かい合わせに
   傾斜させて形成した二枚の傾斜板面上に、整流体
   を介して冷却液を流すことにより、スリツト導入
   部における冷却液の滞留を防止しながらスリツト
   に冷却液を流下させることを特徴としたポリプロ
   ピレンシート類の製造方法。