JPH0344893B2

JPH0344893B2 -

Info

Publication number: JPH0344893B2
Application number: JP57159656A
Authority: JP
Inventors: Mikio Yamaguchi; Katsuhiko Yamamoto; Keisuke Sakai; Nobuhiko Hoshino
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK; Toyo Kagaku Co Ltd
Current assignee: Denka Co Ltd; Toyo Kagaku Co Ltd
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1991-07-09
Also published as: JPS5949938A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、インフレーシヨン法による、ポリス
チレン系フイルムの製造方法に関するものであ
る。従来、ポリスチレンを二軸延伸したフイルム
は、透明性、光沢に優れ、水分及びガス透過性が
大きい等の特徴を生かし、野菜、果物、生肉等の
包装に用いられている。しかし、フイルムが高硬
度のため、手触りが悪い、引裂、屈曲及び加工性
に劣る欠点がある。このフイルムを改良するもの
として、ポリスチレンとスチレン−ブタジエンブ
ロツク共重合体との樹脂組成物のフイルム（特開
昭49−108177号）及びポリスチレンとスチレン−
ブタジエンブロツク共重合体との樹脂組成物に、
少量の耐衝撃性ポリスチレンを添加した樹脂組成
物のフイルム（特願57−11434号）が提案されて
いる。また、ポリスチレン含有量が10〜90重量％と、
スチレン−ブタジエンブロツク共重合体含有量が
90〜10重量％とからなる樹脂組成物100重量部に
対して、耐衝撃性ポリスチレンを０〜7.0重量部
添加した樹脂組成物を原料とするフイルムの製造
法としては、Ｔダイ法、インフレーシヨン法等が
施行されているが、特にインフレーシヨン法は、
安い設備投資で延伸フイルムの製造が可能である
ことから、工業的に利用される事が多い。しかしながら、前記インフレーシヨン法によ
り、前記樹脂組成物をフイルム成膜する際には、
比較態様第２図に示したように、リングダイスの
径と、成形フイルムの径の比（以下ブロー比と略
称する）を1.0〜5.0、ダイスからの吐出速度と引
取ロールの速度比（以下ドラフト比と略称する）
を１〜20、総変形比（ブロー比×ドラフト比）を
１〜100の条件下にて成膜する方法が一般的であ
る。しかし、この方法をそのまま採用した際に
は、第２図のように、樹脂の膨張による押出方向
（以下縦方向という）と押出方向と直交をなす方
向（以下横方向という）の変化が、ダイスから押
出された直後の溶融状態に近い状態で施行される
ため、成形されたフイルムは、殆んど分子配向が
なされない状態で引取られる。この為、この方法
で成膜したフイルムは、衝撃強度及び伸度が小さ
く、又、縦方向と横方向の強度バランスが悪く、
ラミネート材等の低強度で使用可能な用途には使
用できるが、従来の二軸延伸ポリスチレンフイル
ムが使用されている、野菜や果物包装等の、薄肉
厚、高強度、高伸度を要求される用途には使用で
きない。即ち、従来のインフレーシヨン方法で成
膜した前記樹脂組成物のフイルムは、低強度のた
め、その用途は著しく制限されている。又、従来の二軸延伸ポリスチレンフイルムは、
テンター法、あるいはチユーブラー法により二軸
に延伸されているが、いずれも一旦フイルム状に
成形したものを再び加熱し、二軸延伸を行う二次
元操作法であるため、工程が極めて煩雑であり、
従つてその製品は極めて高価なものとなつてい
る。この方法を、樹脂組成物に用いても同様であ
る。本発明はかかる点に改良を加えたものであり、
インフレーシヨン法で、しかも単一操作法で分子
配向を促進させ、従来の二軸延伸ポリスチレンフ
イルムと同等又はそれ以上の、高抗張力耐衝撃
性、伸度を有する透明で高光沢のポリスチレン系
フイルムの製造方法を完成するに至つた。本願発明は、ポリスチレン含有量が10〜90重量
％と、スチレン−ブタジエンブロツク共重合体含
有量が90〜10重量％とから成る樹脂組成物100重
量部と耐衝撃性ポリスチレンが２〜7.0重量部と
の樹脂組成物を、インフレーシヨン法により成膜
する際にダイスより押出された管状樹脂組成物を
膨張させる事なく、押出し方向に伸長させ、しか
るのちに、押出方向の伸長と同時に、押出し方向
と直交する方向に膨張させるよう、温度調節を施
した空気により管状樹脂の冷却を施行し、しかも
フイルムのドラフト比を17〜100、ブロー比を1.5
〜５、総変形比を25.5〜500で成膜する事を特徴
とするポリスチレン系フイルムの製造方法を特徴
とする。以下図面により本発明の製造方法を詳細に説明
する。第１図は本発明の製造方法であつて、ダイ
１より押出された管状フイルム２は、ダイ１と近
似の直径を有し管状フイルム２の周囲に設けられ
たエアーリング３より吹出す気体により冷却され
ながら縦方向に延伸される。この管状フイルム２
は、当初はダイ１と同径であるが、除々に細ま
り、又管状フイルム２も肉厚も次第に薄くなつて
いく。次に管状フイルム２は、Ａ領域７を通過す
る点すなわち膨張開始線４を過ぎると内部ガス５
により横方向に膨張を開始し、膨張フイルム６と
なる。管状フイルム２は押出時160〜200℃程度である
が、Ａ領域７を通過中エアーリング３より吹き出
す空気により除々に冷却され、膨張開始線４を通
過したＢ領域８の点では分子配向効果に適した
100〜140℃程度の温度まで樹脂温度は低下する。次に本発明の樹脂組成物によるインフレーシヨ
ン法のフイルム成膜に際しエアーリングより吹き
出す空気の温度は成形上重要である。従来の、常
温の風を供給するエアリングを使用し、前記、本
発明実施態様第１図に示したような膨張開始線４
をダイリツプ９より十分な距離をおくように図つ
て、安定した成膜を行う事は、非常に困難であ
る。即ち、膨張開始線４をダイ１より離すには、
樹脂温度の急激な低下を抑制、遅延させ、しか
も、風量を極めて少なくし、又、ドラフト比はや
や高めにする必要がある。こうした場合、バブル
は揺れ、蛇行を生じ易く、又、膨張開始線４の位
置は、変動し易く、一定の位置に固定する事は極
めて困難なばかりか、エアリング３の風量の極僅
かの変動にも、大きく変動し易い。すなわちエア
リング３の風量を増量することにより、バブルの
安定性は増大するが、逆に膨張開始線４はダイ１
に接近し、樹脂温度が十分延伸温度まで低下しな
いので分子配向がなされない。即ち、通常の、常
温の風をエアリング３から供給し、冷却させる方
法では膨張開始線４をダイリツプ９より距離をと
ると、ある限定された条件下では成膜できるが、
一般には、揺れ、蛇行、膨張開始線の位置の変動
が生じ易く、これにより、引取られた成形フイル
ムにシワやたるみが生じ、製品化は困難となる。
これは、前記樹脂組成物が物性上、冷却速度が大
きいと同時に、硬化しやすく、更にはバブルは雰
囲気の温度分布に著しく影響を受け、バブル全体
の温度バランスを崩し易い等の要因に因る。本発明では、かかる欠点を解決すべく研究した
結果、前記樹脂組成物の場合の不安定さは、エア
リング３から供給する空気の温度を各樹脂組成、
各押出条件に応じて、制御調節する事により解消
する事を見出した。すなわちダイ１から押出した
管状フイルム２を各樹脂組成、各押出条件に適し
た温度の空気をエアリング３から供給し、バブル
表面に適した温度の風を沿わせ、この風の膜をバ
ブル表面に形成させる事により、樹脂の緩やかな
且つ適度な冷却を図ると同時に、周囲の温度分布
等の雰囲気の影響を極力回避させる。これによ
り、膨張開始線４を、ダイリツプ９から距離をお
く事と、ダイ１から一定の位置に固定化する事が
可能となるばかりか、Ａ域７の管状フイルム２は
緩やかな冷却により、溶融した樹脂の乱れた流れ
が緩和され、Ｂ域８での膨張も、均一で円滑な延
伸が可能となり、バブル全体に、揺れや蛇行も無
く、極めて安定した連続成膜が実現した。このエアリング３より供給する空気の温度及び
風量は、各樹脂組成、各押出条件（装置も含む）
により、決定されるものである。即ち、樹脂組成
物中の、ポリスチレン含有量、押出温度、吐出
量、樹脂の発熱状態、ドラフト比、ブロー比、ダ
イ径及びエアリング径、等に依存するので、各条
件で適宜調整する必要がある。これらの条件より
冷却空気温度は、45〜110℃が好ましく、この温
度以外では樹脂温度の低下に時間がかかつたり、
急冷による成形困難となる。次に本発明における
フイルムのドラフト比は17〜100とするのが好ま
しく、ドラフト比が17未満の場合には、樹脂の膨
張がダイより出た直後の溶融状態に近いところで
なされる（比較態様第２図）ため、形成された前
記樹脂組成物のフイルムは、殆んど分子配向がな
されない状態で引取られ、フイルム強度は極めて
低いものとなり、本願の目的に反し好ましくな
い。また、ドラフト比が100を越える場合は、縦
方向に対し、過剰に分子配向がおこるため、横方
向の膨張が困難となり、縦、横のバランスのとれ
た延伸効果が得られない。次に、ブロー比は1.5
〜５が好ましく、ブロー比が1.5未満の場合には
横方向の膨張が不充分となるため、横方向の延伸
効果が得られず、一方、５を越える場合には、膨
張時に管状フイルムの破損を来たし易く安定した
成膜は著しく困難となる。従つて、フイルム強
度、透明性等に優れ、しかも肉厚精度が良好なフ
イルムを製造するには、ドラフト比17〜100、ブ
ロー比1.5〜５、総変形比25.5〜500の範囲である
ことが好ましい。次に本発明で使用するポリスチレンとは、一般
の透明ポリスチレンであり、成形機にて成形でき
る程度の分子量100000以上のものであれば良い。
さらにスチレン−ブタジエンブロツク共重合体と
しては、スチレンが90〜50重量％、好ましくは、
80〜65重量％であり、ブタジエンが10〜50重量
％、好ましくは、20〜35重量％である。又、ポリ
スチレンとスチレン−ブタジエンブロツク共重合
体組成物のポリスチレン含有量は10〜90重量％、
スチレン−ブタジエンブロツク共重合体含有量
は、10〜90重量％、この範囲外のポリスチレンが
多い場合には、バブルが不安定となり、フイルム
の揺れ、蛇行が著しく、かつ破損し易い、又、ス
チレン−ブタジエンブロツク共重合体が多い場合
には、ニツプロール引取時のブロツキング性が増
大し、フイルムの剥離が困難となり好ましくな
い。このポリスチレンとスチレンブタジエンブロ
ツク共重合体からなる樹脂組成物100重量部に対
して、２〜7.0重量部の、合成ゴムを５〜７重量
％含む耐衝撃性ポリスチレンを添加する。これは
成膜安定性、フイルムのブロツキング防止性、及
び耐衝撃性の向上に寄与する。しかし、添加量が
７重量部を越えると、フイルムの光沢が低下し、
又、曇り度が上昇するので、商品価値を著しく損
ね好ましくない。次に、本発明で使用するエアリングの構造は、
通常のエアリングであるが、ブロワー部にヒータ
ーを内蔵し、常温〜150℃の温度の風を、各樹脂
組成、各押出条件に適した温度に温度調節し、
又、風量を調節して供給できるものである。又、
エアリングの大きさ、及び構造は、供給された風
が、管状フイルムの壁に沿つて平行に均一な流れ
を供給できるデザインが好ましい。又、バブルの安定した、フイルム成膜には、安
定帯、安定リング等が寄与するので、使用するの
が好ましい。例えば、安定リングは、実施態様第
１図のＡ域の管状フイルムを、内部に設けた安定
リングに沿わせる事で、バブルの揺れを防ぐと同
時に、バブルの熱分布の均一化に寄与させ、安定
成膜に役立つので使用するのが好ましい。以上説明したとおり、本発明のポリスチレンと
スチレン−ブタジエンブロツクの共重合体を主成
分とする組成物をインフレーシヨン成形してなる
フイルムは、従来のポリスチレンフイルム同様の
透明性、光沢が優れ、水分及びガス透過率が大き
く、又、電気的特性が優れているといつた特性に
加え、耐衝撃性、ヒートシール性にも優れてお
り、レタス、柑橘類等の、野菜、果物のオーバー
ラツプ包装用、封筒、ボール箱の窓張り用、菓子
類の捻り包装用、耐衝撃性ポリスチレンや発泡ポ
リスチレンシート等のスチレン系シートや紙との
ラミネート用等に使用される。以下、本発明を実施例に就いて説明する。実施例１ポリスチレン樹脂（電気化学工業(株)社製商品名
デンカスチロールGP−１）80重量部と、スチレ
ン−ブタジエンブロツク共重合体（電気化学工業
(株)社製商品名クリアレン730L、ブタジエン含有
量25重量％）20重量部を混合してなる樹脂組成物
100重量部に対して、耐衝撃性ポリスチレン（電
気化学工業社製商品名デンカスチロールHIE−
４）を２重量部添加配合してなる樹脂組成物を、
本法によりフイルム成膜した。この成膜条件、フ
イルム物性及び連続安定成膜時間を表に示した。
高抗張力、高耐衝撃強度、高伸度、薄肉厚のフイ
ルムが極めて安定して成膜できた。実施例２実施例１と同じ樹脂組成物を用いて表記の成膜
条件でフイルム成膜した。このフイルム物性、及
び連続安定成膜時間を表に示した。縦横のバラン
スのとれた、しかも高抗張力、高伸度の薄肉厚の
フイルムが、極めて安定して成膜する事ができ
た。実施例３実施例１と同様のポリスチレン樹脂50重量部
と、スチレン−ブタジエンブロツク共重合体50重
量部とを混合してなる樹脂組成物100重量部に対
して、耐衝撃性ポリスチレンを２重量部添加混合
した樹脂組成物と変更し、本法によりフイルム成
膜した。この成膜条件、フイルム物性、及び連続
成膜安定時間を表に示した。高抗張力、高伸度、
高耐衝撃強度の薄肉厚フイルムが極めて安定して
成膜できた。特に、伸度と耐衝撃強度は、きわめ
て大きい値を示した。実施例４実施例１と同様のポリスチレン樹脂30重量部
と、スチレン−ブタジエンブロツク共重合体70重
量部とを混合してなる樹脂組成物100重量部に対
して、耐衝撃性ポリスチレンを２重量部添加混合
した樹脂組成物と変更し、本法によりフイルム成
膜した。高抗張力、高伸度、高耐衝撃強度の薄肉
厚フイルムが極めて安定して成膜できた。特に、
伸度と耐衝撃強度は、著しく大きなものであつ
た。比較例１実施例１と同じ組成の樹脂組成物を第２図のよ
うなバブル形状の、従来のインフレーシヨン法に
よりフイルム成膜した。抗張力、伸度ともに低
く、又、肉厚25μにもかかわらず、耐衝撃強度も
低いものである。比較例２実施例１と同じ組成の樹脂組成物を第１図のよ
うに、膨張開始線をダイリツプより距離をとるよ
うに図つた。この際、エアリングからは、常温の
風を供給した。膨張開始線位置（ダイからの距
離）は、大きく変動し、安定成膜は困難であつた
が、辛うじて、16分間成膜できた。比較例３実施例３と同じ組成の樹脂組成物を、比較例２
と同様に、常温の風による冷却を施行して第１図
のように、膨張開始線をダイリツプより距離をと
るよう図り、インフレーシヨン成膜したところ、
膨張開始線位置が大きく変動し、安定成膜でき
ず、このため、フイルム上にシワが生じた。製品
化は満足いくものが得られなかつた。

【表】

【表】実施例及び比較例のフイルム物性は、下記の方
法により測定した。引張破断強度：JIS Ｚ−1702 引張破断伸度：JIS Ｚ−1702 引裂強度：JIS Ｚ−1702（エルメンドルフ）ダートインパクト：ASTM Ｄ−1709（落下高さ
は20cm、但し実施例５は高さ50cmで測定した。）連続安定成膜時間：フイルムにしわが生じ、製品
取りが不可能となる迄の時間

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のポリスチレン系フイルムを製
造する方法であり、第２図は従来の製造方法を示
す。符号１……ダイ、２……管状フイルム、３……
エアーリング、４……膨張開始線、５……内部ガ
ス、６……膨張フイルム、７……Ａ領域、８……
Ｂ領域、９……ダイリツプ。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリスチレン含有量が10〜90重量％と、スチ
レン−ブタジエンブロツク共重合体含有量が90〜
10重量％とから成る樹脂組成物100重量部と耐衝
撃性ポリスチレンが２〜7.0重量部との樹脂組成
物を、インフレーシヨン法により成膜する際にダ
イスより押出された管状樹脂組成物を膨張させる
事なく、押出し方向に伸長させ、しかるのちに、
押出方向の伸長と同時に、押出し方向と直交する
方向に膨張させるよう、温度調節を施した空気に
より管状樹脂の冷却を施行し、しかもフイルムの
ドラフト比を17〜100、ブロー比を1.5〜５、総変
形比を25.5〜500で成膜する事を特徴とするポリ
スチレン系フイルムの製造方法。