JPH061248B2 - 熱可塑性樹脂のフイツシユアイ測定法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性樹脂フィルムのフィッシュアイ（以下
Ｆ．Ｅ．という）の測定法に関する。

〔従来の技術〕

ポリエチレン．ポリプロピレン等の熱可塑性フィルムに
しばしば発生するＦ．Ｅ．（フィルムに現われる魚の目
状の欠陥部分）はフィルムの外視を著しく損なうばかり
でなく、引張強度、衝撃強度等の機械的強度の低下も伴
い商品価値を落とす。かかるＦ．Ｅ．の原因は熱可塑性
樹脂中に含まれる高分子量物、塵芥等の異物であるが、
中でも高分子量物によるＦ．Ｅ．は熱可塑性樹脂をフィ
ルム等の薄片にしないと検知できない。そこでフィルム
に発生するＦ．Ｅ．を検定するには何らかの方法でフィ
ルム状にする必要があることから、通常は被検体である
熱可塑性樹脂を通常のフィルム成形方法と同様にスクリ
ュ押出機を用いて溶融混練した後、インフレーションフ
ィルム法、Ｔダイ法等でフィルムを成形し、該フィルム
に発生するＦ．Ｅ．の数を目視、又はレーザー光により
かぞえている。

ところが、Ｆ．Ｅ．の検定においてはＦ．Ｅ．の発生も
なく良好な外視のフィルムが得られていたにもかかわら
ず、フィルムの加工メーカーでしばしばＦ．Ｅ．が発生
し問題となることが多々あった。しかしながらＦ．Ｅ．
の要因を確認しようにも、Ｆ．Ｅ．の検定時には何ら問
題は発生していないので、その対策に苦慮することが多
く、又、Ｆ．Ｅ．の検定すら場合によっては意味がない
状況でもあった。

又、従来の方法はスクリュ押出機及び複雑な構造のダ
イを使用している為、自ずと多量の熱可塑性樹脂を必要
とし、成形装置の清掃等にも多大な時間を要するのが現
状であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者はフィルム成形に使用する押出機の仕様の差違
によってフィルムに発生するＦ．Ｅ．の大きさ、量が異
なるのは、スクリュ押出機の混練効果の差違によるもの
ではあるが、本質的にＦ．Ｅ．の要因を含む熱可塑性樹
脂はたとえ検定時のＦ．Ｅ．の発生がなくとも、押出機
の仕様によっては多かれ少なかれＦ．Ｅ．を生じる恐れ
があるとの見地から、Ｆ．Ｅ．の要因を含む熱可塑性樹
脂からは必ずＦ．Ｅ．を生じさせる方法、実際的にはよ
りＦ．Ｅ．の発生が多くなる測定方法、合わせて操作が
簡単で測定が迅速な方法の開発を目的として種々検討を
行った。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本発明はシリンダ１中で加熱溶融した熱可塑性樹脂６
をピストン３で押圧して混練することなくスリットダイ
５より押出したフィルム７のＦ．Ｅを測定する方法であ
る。

以下、本発明の方法によって行われるＦ．Ｅ．の測定方
法について具体的に説明する。

本発明では、シリンダ１中に熱可塑性樹脂６を充填し、
該樹脂をシリンダ１の外部に設けられた炉２によって融
点よりも通常３０〜７０℃高い温度で加熱して溶融させ
た樹脂６をピストン３で押し（重り、又は、リニアヘッ
ド等で自動的に下降させる）、混練することなくスリッ
トダイ５より押し出すことによってフィルム７（厚さ３
〜１００μｍ）が形成される。

本発明の方法が適用できる熱可塑性樹脂としては、結晶
性、非晶性を問わず、低密度ポリエチレン、高密度ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリ１−プテン、ポリ４−
メチル−１−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、
１−プテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフ
イン同志のランダムあるいはブロック共重合体等のポリ
オレフイン、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン
・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共
重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等のエチレン・
ビニル化合物共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル・スチレン共重合体、ＡＢＳ、メタクリル酸メチル・
スチレン共重合体、α−メチルスチレン・スチレン共重
合体等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリ
アクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のポリビ
ニル化合物、ナイロン６、ナイロン６−６、ナイロン６
−10、ナイロン11、ナイロン12等のポリアミド、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等
の熱可塑性ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフエ
ニレンオキサイド等あるいはそれらの混合物のいずれの
樹脂でもよい。

本発明では前期方法によって作成されたフィルムを用い
てＦ．Ｅ．の測定が行われる。該測定方法として具体的
には、フィルムをオーバーヘッドプロジェクターによっ
て拡大投影して、この投影像を例えば目視等の適宜手段
によりＦ．Ｅ．の数と大きさを測定しても良いし、ある
いは本発明者が今回新たに発明した方法であるイメージ
センサを用いてＦ．Ｅ．の数と大きさを測定する方法を
採用することも出来る。本発明では、本発明の方法によ
って形成されたフィルムのＦ．Ｅ．の数と大きさの測定
方法については前記方法に限定されることなく従来から
採用されている方法を用いても差し束えないが、これら
方法の中では前記したイメージセンサを用いる方法が特
に好ましい。以下このイメージセンサを用いる方法につ
いて具体的に説明する。

前記方法によって形成されたフィルム７は引取機９によ
って通常0,1〜10m/minの速度で必要に応じて延伸しなが
ら引き取り走行される。

本発明ではこの走行するフィルム７の一方の側より光を
（投光器１１により）照射し、フィルム７の他方の側で
該フイルム７を通過した光をイメージセンサの受光器12
で受光することによって該フィルム７のＦ．Ｅ．が測定
される。

〔発明の効果〕

本発明の方法である加熱溶融した熱可塑性樹脂を混練し
ないでフイルムを形成させて該フィルムのＦ．Ｅ．を測
定する方法を採用すれば、Ｆ．Ｅ．の要因を含む熱可塑
性樹脂からは必ずＦ．Ｅ．を検出することが出来、実際
的にはＦ．Ｅ．の発生をより多くして検出し易くするこ
とが出来る。また本発明の方法によれば、Ｆ．Ｅ．の測
定に必要な熱可塑性樹脂の使用量が少なくてすみ、操作
が簡単で測定が迅速となる。

〔実施例〕

≪実施例１〜３≫ 第１図及び第２図に示したピストン式押出機のフィルム
成形装置と、イメージセンサ測定装置を組み込んだフィ
ルムのＦ．Ｅ．測定装置を用いて、性状が異なる３種類
のポレエチレンフィルム（ＰＥ１〜ＰＥ３）のＦ．Ｅ．
を測定した。

測定に使用された装置は、シリンダ１の内径が10mm、長
さが160mmで、シリンダ１の外側に加熱用の炉２を備
え、スリットダイ５の下方に冷却用のガス噴出口10を設
け、シリンダ１の下方400mmの位置に巻取モータＭ１で
回転するフィルム巻取機９を設けてある。なお、このフ
ィルム巻取機９の代わりに２個のローラを設け、そのロ
ーラでフィルム７を挾んで引き取るようにしてもよい。

イメージセンサは、 受光素子 ：ＣＣＤ形イメージセンサ 受光素子数：2048ビット 視 野：300mm 分 解 能：0.15mm レ ン ズ：焦点距離 ｆ50，明るさ Ｆ1.4 走査周波数：700Hz 走 査 幅：50μｍ 絞 り：5.6と８の間（透明フィルム） ４と5.6の間（半透明フィルム） 光 源：蛍光灯（高周波点灯方式） 投光器の角度：３０度 である。

そして、ポリエチレン試料７ｇをシリンダ１に入れ、こ
れを200℃で約６分加熱して溶融させた後、ピストン３
を一定速度で押して、スリットダイ５より押し出し、フ
ィルム７を形成するとともに、冷却用ガス噴出口10より
窒素ガスを噴出させてフィルム７を冷却し、さらに、該
フィルム７をフィルム巻取機９で巻き取り、フィルム７
を一定速度（２ｍ／min）で引き取つた。このときフィ
ルム７は幅が20mm、厚さが30μｍであった。

そして、前述の如く、フィルム７を一定速度で引き取る
一方、イメージセンサにより該フィルム７中のＦ．Ｅ．
を連続的に測定し、この測定データをプログラム処理す
ることにより第１表の測定結果を得た。

≪実施例４〜７及び比較例１〜４≫ ４種類のポリエチレン樹脂（試料１〜４）を用いて、実
施例１〜３と同様にしてポリエチレンフィルムを作成し
て、これを第３図に示す光源を内蔵したオーバーヘッド
プロジェクターによって該フィルム中のＦ．Ｅ．を測定
した（実施例４〜７）。一方、先のポリエチレン樹脂を
用いて従来から採用されているスクリュ式の押し出し機
によって作成したフィルム中のＦ．Ｅ．を実施例４〜６
と同様の方法によって測定した（比較例１〜４）。これ
らの結果を試料のポリエチレン樹脂の物性値と併せて第
２表に示した。

≪実施例８〜１０及び比較例５〜７≫ Ａ、Ｂ、Ｃ三種類のポリエチレンテレフタレート樹脂を
用いて、これを充分乾燥させてからシリンダ１内を窒素
置換しながら該樹脂を入れ、シリンダ１の温度を295℃
として、実施例１〜３と同様にして該樹脂のフィルムを
作成し、オーバーヘッドプロジェクターによってフィル
ム中の未溶物状のＦ．Ｅ．を測定した（実施例８〜1
0）。また、これとは別に同じ樹脂を用いて従来から採
用されているスクリュ式の押し出し機によって作成した
フィルム中のＦ．Ｅ．を実施例８〜10と同様にして測定
した（比較例５〜７）。結果を樹脂の物性値と併せて第
３表に示した。

第４図はこの実施例の計数方法の一例を示すものであ
り、第５図はこの実施例で使用される装置を示したもの
である。

この実施例ではピストン３を一定速度で押し出す方式と
して、パルス駆動によって制御されるモータＭ２を用い
て、リニアヘッドによりピストン３を一定速度で押し、
溶融樹脂の押し出し量を一定にしているもので、モータ
Ｍ２は総合コントローラで制御されるパルス発生器の発
するパルスに応じて一定速度で回転するようになってい
る。

また、パルス発生器からのパルスに応じて、イメージセ
ンサの測定部もイメージセサコントローラで制御され、
これにより溶融樹脂の押し出し量を規定する前記パルス
駆動と、イメージセンサの測定部とが同期して連動し、
フィルム７の単位重量当たりのＦ．Ｅ．の数を直ちに測
定できるようにしてある。

そして、スリットダイ５より押し出されるフィルム７を
イメージセンサでＸ軸方向（フィルム７の幅方向をＸ軸
とし、長さ方向すなわち巻き取り方向をＹ軸とした）に
走査して得られる、Ｘ軸方向の電位に関する情報（以下
Ｘ軸情報という。第５図参照）を測定すると同時に、フ
ィルム７のＹ軸方向の長さに対応する量として、一定の
適宜間隔を有するパルス（第４図のＹ軸方向の長さに対
応するパルス）を発生させて、このパルスと前記Ｘ軸情
報をプログラム処理することにより、フィルム７上の大
きなＦ．Ｅ．Ａの１個を、その大きさに対応して２個あ
るいは３個といったように適宜の重みを付けて計数し
た。

すなわち、このプログラムはイメージセンサによりＸ軸
情報として検出されたＦ．Ｅ．が、Ｙ軸方向の長さに対
応するパルスの１つの谷の部分に、複数存在したとして
も、その場合は常にＦ．Ｅ．の数は１個であるとみなす
ものである。

これを第４図の一例で説明すると、フィルム７に現れた
大きなＦ．Ｅ．Ａは、Ｘ軸情報として３個計数され、小
さなＦ．Ｅ．ＢはＸ軸情報として１個計数される。そし
て、３個のＸ軸情報としての大きなＦ．Ｅ．Ａは、Ｙ軸
方向の長さに対応するパルスの谷１と谷２との間に位置
することから２個とみなされて検出される。また、小さ
なＦ．Ｅ．Ｂは当然のこととして谷３で１個として検出
される。

以上述べたように、フィルム７の単位重量当たりのＦ．
Ｅ．の形状について大、中、小と大きさに重みを付けて
Ｆ．Ｅ．の数を評価することができた。

≪実験例１〜８≫ 第６図は実験例１〜３を示すもので、透明樹脂フィルム
を用いてイメージセンサ（実施例１〜３に使用したイメ
ージセンサ）でＦ．Ｅ．の検出実験をしたものであり、
No.１は100μｍ、No.２は120μｍ、No.３は900μｍの
Ｆ．Ｅ．をオシロスコープで検出したものである。

第７図は実験例４〜８で示すもので、半透明フィルムを
用いてイメージセンサでＦ．Ｅ．の検出実験をしたもの
であり、No．４は600μｍの埃を、No.５は220μｍの焼
け焦げを、No.６は100μｍの焼け焦げを、No.７は240μ
ｍの焼け焦げを、No.８は300μｍのセルロースを検出し
たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用する測定装置の一例を示す
側面図、第２図はその正面図、第３図はオーバーヘッド
プロジェクターを用いた計数方法を示す図、第４図は本
発明の計数方法の一例を示す図、第５図は本発明の方法
に使用される他の測定装置を示す図、第６図及び第７図
は本発明の方法に用いられるＦ．Ｅ．の検出状態を示す
図である。 １…シリンダ、 ３…ピストン、 ５…スリットダイ、 ６…溶融した樹脂、 ７…樹脂フィルム、 ９…巻取機として形成された引取機、 11…投光器、 12…イメージセンサの受光器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ１中で加熱溶融した熱可塑性樹脂
   ６をピストン３で押圧して混練することなくスリットダ
   イ５より押出したフィルム７のフィッシュアイを測定す
   ることを特徴とする熱可塑性樹脂のフィッシュアイ測定
   法。
2. 【請求項２】該フィルム７を引き取り走行させ、走行中
   のフィルム７の一方の側より光を照射し、フィルム７の
   他方の側で該フィルム７を通過した光をイメージセンサ
   の受光器12で受光してフィルム７のフィッシュアイを測
   定することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の方法。