JPS5837893B2 - カンジヨウフイルムノセイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空冷インフレーション法により管状フイルムを
製造する方法に関するものであり、詳言すればポリエチ
レンを使用し空冷インフレーション法により縦方向（巻
取り方向）と横方向（巻取り方向に対する垂直方向）と
の機械的性質の差を少なくした管状フイルムを製造する
方法に関するものである。

従来の空冷インフレーション法による管状フィルムの製
造方法では縦方向と横方向との機械的性質、例えば引張
強度、引張伸び、引張衝撃強度、引裂強度等が異なり、
横方向の強度か弱いため該フイルムが縦方向に裂けやす
い欠点があった。

このような欠点を改善する公知の方法としては樹脂押出
温度を高くする方法、固化位置を高くする方法、膨張比
を大きくする方法又はこれらの方法を組合せてフイルム
を製造するのが一般的であった。

しかしながら、該製造方法で管状フィルムを成形する場
合には、著しく成形安定性か損なわれ、均一な折中、厚
みを持つフイルムを得ることは極めて困難であった。

さらに上記欠点を解決する方法として特開昭４９−６１
２５２号に見られるように、樹脂押出温度および樹脂押
出速度と引取速度との比を規定することによりバルブに
くびれを発現させ、かつダイス上部にダイスの口径より
小なる直径を持つ内部マンドレルを設置し、上記くびれ
の区間を該内部マンドレル表面に接触させることにより
、戊形安定性をもとめているが、かような方法において
も次のような欠点が阻止できない。

■）くびれ部を生じさせるためには樹脂の制約がある。

すなわち使用樹脂のＭＩは低くなければならない。

２）内部マンドレルに、くびれの区間をバブルの内周方
向６こ均一に接触させるには、はなはだ高度の技術が必
要であり、操作上至極困難である。

さら６こ、空冷インフレーション威形には内部マンドル
は次の理由により使用しない方が良い。

（イ）内部マンドレルとバブルとが接触するために、使
用原料樹脂の種類によりバブル切れが起り易く、戊形性
、操作性が悪い。

（Ｄ）（イ）の原因（こより成形された製品フイルムの
内側にキズが発生し易く、製品価値を低めるおそれがあ
る。

Ｑ・）（イ）の原因６こより高速戊形性が悪い。

本発明は上記欠点を解決したものであり、使用樹脂のＭ
Ｉ範囲も広＜０．０１〜５．（Ｂｉ’／１０分程度まで
使用可能であり、かつ内部マンドレルの使用を要しない
もので、縦、横均整のとれた機械的性質をもったフイル
ムの製造方法を提供するものである。

すなわち、本発明は、ポリエチレンを空冷インフレーシ
ョン法によりフイルムに或形するに際し、ダイキ゛ヤツ
プ１．５〜５．０ｍπの環状ダイスから１５０〜２３０
℃の温度範囲内でポリエチレンを管状に溶融押出し、該
管状バブルを膨張直前の位置（こおいてダイスロ径より
小なる径のくびれ伏態とし、次いで固化位置１５０關以
上、膨張化２．０以上で成形することを特徴とする管状
フイルムの製造方法であり、驚くべきことに本発明の方
法により、前記した欠点はことごとく解決されたのであ
る。

すなわち１．５關以上の環状ダイスを空冷インフレーシ
ョン用として使用することは、樹脂の混練効果が落ちる
ため、製品フイルムの厚みのコントロールが難しいため
、あるいは致命的なものとしては、フイルムの横方向の
延伸効果を出′すことができないため従来は考えるのに
も価しなかったが、鋭意研究した結果、１．５〜５．Ｑ
ｍｍのダイギャップを有する環状ダイスを用いてポリエ
チレンを１５０〜２３０’Ｃの溶融温度で押し出し、バ
ブル形状の膨張直前（こくびれを生ぜしめた伏態で固化
位直１５０′ＩＩＬ７ＩＬ以上、膨張比２．０以上で成
形すること（こより、原料としてＭＩ範囲の広いポリエ
チレンをも使用でき、かつなんら成形安定性を損なうこ
となく縦方向と横方向との機械的強度のバランスされた
、強度の強いフイルムで、かつフイルム厚みも樹脂押出
量及びフイルム引取速度を調節することにより自在（５
〜ｌＯＯμ）／／こ戊形しうる管伏フイルムを製造する
方法を生み出した。

さらに、本発明の効果が顕著に発揮されるのは、フイル
ムの厚みは３０μ以下の薄物用フイルム製造においてで
ある。

本発明を図面により詳しく説明すると、第１図は、本発
明の実施態様を示すものであり、第２図は従来の０．５
〜１．０山の環状ダイスを使用したものである。

本発明は１．５〜５． Ｏ ｍｒｕの環状ダイスを使用
してポリエチレンを１５０〜２３００Ｃの溶融温度で押
出し、バブル形伏の膨張直前Ｉこくびれ部Ｍを生じさせ
るのであるか、このくびれ部Ｍは上記条件に合致させる
ことにより強制的に生じさせるものである。

さらにバブル固化位置以後６こバブル安定体を併用し強
制的６こバブルを抑え込むことによって、より容易にく
びれ部を生じさせることが可能である，該バブル安定体
はバブルの四方からバブルを抑える様な平板であっても
良く、あるいはバブルの四万６こ限らず、バブルの円周
全域を抑えるようなものでも良い。

さらに該バルブ安定体を使用する効果として４１上記以
外に固化位置をも調整しうるものである。

一方ダイギャップが従来使用されていた、０．５〜ＬＯ
ｍｍのダイスを使用して空冷インフレーション戊形をす
るといかなるＭＩの樹脂を使用しても第２図６こ示すよ
うな形状となりくびれ部は発生し６こくい。

仮りにくびれ部をフイルム引取速度、樹脂押出速度、フ
ロストライン等の条件を設定して強制的に発生させても
、バブル自体が安定せずに、フイルムの厚みムラ、シワ
、クルミ、また折径変動等の問題が大きく、実用に供し
えないため内部６こマンドレル等を設置してバブルの安
定化を計らなければならない。

本発明は原料ポリエチレンのＭＩ範囲が０．０１〜５．
０ｇ／ｔｏ分ζこおいても成形時に内部マンドレルを使
用しなく才もバブルが不安定になることＣ１ない。

その理由としてダイギャップが１．５〜５． ０ ７ｎ
ｌＬのダイスを使用しているため、樹脂がダイスより押
出されくびれ部Ｍに至る区間Ｎのバブルの厚みが従来の
ダイスを使用したものより大きいため、安定性が確保さ
れるのである。

よって内部にマンドレルを設置する必要性は何ら生じな
いのである。

しかしながら本発明は、内部ζこマンドレルを併用して
も本発明の効果６こおいて何ら差支えない。

さらに本発明でくびれ部Ｍとくびれ部に至る区間Ｎとの
線速度を考えてみると、くびれ部の方が６まるかに大き
いことは明らかであり、この点第２図に示す従来法にお
いては膨張直前どの場所をとってみても線速度はほぼ同
じということと異なる。

すなわち第１図におけるダイス出口の位置Ａおよび膨張
直前のくびれ部の位置Ｂと第２図におけるダイス出口の
位置ａおよび膨張直前の位置ｂとの線速度（ ■Ａ，Ｖ
Ｂ，Ｖａ，Ｖｂとする）とを比較してみるが、その前提
としてｖＡ一ｖＢとする。

第１図、第２図より明らかに ■Ａ《■８ Ｖａ た■ｂ である。

さらにフイルム引取速度をｖＦとすると、フイルムの縦
方向に効果的に関与する延伸倍率は次の表現のようにな
る。

第１図 ■Ｆ／■Ｂ 第２図 ■Ｆ／■ｂ 両者を比較してみると、前記より ゛■Ｆ／■Ｂ〈■Ｆ／■ｂ となり、第１図すなわち本発明によりくびれ部Ｍを生じ
させることにより縦方向に効果的に関与する延伸倍率は
低下しうる。

一方本発明である第１図においてはくびれ部Ｍがあるた
め急激なる膨張により横方向の延伸倍率が増大され、か
つ第２図に示すような従来の成形方法に比べ、同じブロ
ー比で成形して同一折中のフイルムを成形しても本発明
は、くびれ部によるバブルの縮少分だけ横方向の延伸倍
率が増大されることにより、横方向の強度が大きくなる
。

以上のことをまとめて第１表に明記する。

すなわち本発明は縦方向の延伸倍率を低下し、かつ横方
向の延伸倍率を増大することにより、縦横の機械的強度
のバランスのとれたフイルムが成形しつるのである。

本発明の構或条件であるグイギャップ、樹脂押出温度、
固化位置及び膨張比について詳言する。

ダイキャップが１．５間より小さい環状ダイスを使用す
ると、ダイス吐出後から膨張部直前に至るまでの短い区
間ではくびれを発生させることは不町能である。

それ故くびれを発生させるためには固化位直を高くしな
ければならないが、固化位置を高くすれば、前記した如
く著しく成形安定性が損なわれ、均一な折中、厚みを持
つフイルムを得ることは困難である。

又ダイギャップが５． ０ ｍｍ以上となると、ダイス
吐出後から膨張部に至るまでの短い区間で溶融状態のバ
ブルが縦方向へ急激に延伸される際に、樹脂自体の自重
にたえかねてバブル切れが起り易く好ましくない。

樹脂押出温度を１５０〜２３０℃に規制している理由は
、１５０℃以下ではバブル切れが起り易く、２３０℃以
上で（ｊ樹脂の溶融温度が急激に低下して収諸力が小さ
くなり、くびれ部が発生し難く、又バブルの安定性が損
なわれるためである。

なお、樹脂押出温度は１５０〜２３０℃の範囲内におい
て、使用する樹脂のＭＩ／Ｉこよって次の設定範囲の温
度とすることが好ましい。

ＭＩ（．９／１０分） 温度（ ’Ｃ ）０．Ｏ ｌ〜
０．１ １８０〜２３００．１ 〜１．０
１６０〜２００１．０ 〜５．０ １５０〜
ｌ８０ざらに固化位置が１５０ｍｍ以下になるとくびれ
部が発生しに＜＜、かつ縦、横バランスのとれたフイル
ムが成形できず、本発明の意図にそわない。

また固化位置の上限については特に限定はないが、戊形
時においてバブルが安定していればよく、成形装置によ
っても異なるが通常１０００ｉｉぐらいが限度と考えら
れる。

又膨張比が２．０より小さいと横方向の延伸効果がなく
、フイルムが縦方向に裂けやすくなり、これまた本発明
の意図にそわない。

また膨張比の上限は成形時にバルブが安定しておれば、
特に限定はないが通常７〜８が限度と考えられる。

本発明に使用される環状ダイス自体については特に限定
されるものではなく、センターフイード式のスパイダー
ダイス、あるいはスパイラルダイス、さらにサイドフイ
ード式のダイス等いづれも使用しうる。

また環状ダイスの口径については特に限定なく、通常用
いられている２０〜３００ｍｍ４：のものでよい。

以下実施例及び比較例をもって本発明を説明する。

なお実施例及び比較例Ｃこ掲げた引張試険及びダート衝
撃強度は次の試験法６こより測定した。

引張試験ＡＳＴＭ Ｄ８８２−６４Ｔ ダート衝撃 ＡＳＴＭ Ｄｌ７０９−６２に準じダー強
度試験 トの高さを５インチとした。

実施例 ｌ 高密度ポリエチレン「スタフレンＥ５０３Ｊ（Ｍ．Ｉ：
０．３、密度：０．９５０’）を用い次の戊形条件によ
りフイルムを成形し、第２表に示す機械的性質を有する
フイルムを得た。

インフレーション：モダンマシナリー社製５０装置關ψ
インフレーションフィ ルム製造装置 ダ イ ス：５０朋ψ−スパイラルダイ ダイギャップ：２．５朋 押出樹脂温度：ｌ７０℃ 固化位置＝３００朋 膨張比：ｌ：４．０ 引取速度： ６ ０ ｍ／ｉｎｉｎ フイルム厚さ：ｌＯμ 比較例 １ ダイギャップ０． ８ ｍｍの環伏ダイを使用し実施例
ｌと同じ成形条件でフイルムを戊形し、第２表に示す機
械的性質を有するフイルムを得た。

実施例 ２ 実施例１と同じように「スタフレンＥ５０３Ｊ（Ｍ−Ｉ
：０．３、密度：０．９５０）を用い次の条件によりフ
イルムを成形し第２表に示す機械的性質を有するフイル
ムを得た。

インフレーション：モダンマシナリー社製５０装置ｍｍ
ψインフレーションフイ ルム製造装置 ダ イ ス：５０ｍｍψ−スパイラルダイダイギャップ
：１，５關 押出樹脂温度：１８０℃ 固化位置 ：４００關 膨張比：１：５．０ 引取速度 ：４５ｍ／ｍｉｎ フイルム厚さ：ｌＯμ 比較例 ２ ダイギャップｏ． ｓ ｍπの環状ダイを使用し実施例
２と同じ或形条件でフイルムを成形し第２表に示す機械
的性質を有するフイルムを得た。

実施例 ３ 使用する高密度ポリエチレンを「スタフレンＥ５０５Ｊ
（ＭＩ０．９密度０．９５）に変えた以外、全て実施
例ｌと同じくして、第２表に示す機械的性質を有するフ
イルムを得た。

実施例 ４ 低密度ポリエチレン「レクスロンＦ３ １Ｊ（ＭＩ２．
Ｏ、密度０．９２）を使用し、成形条件として、インフ
レーション装置、ダイスは、実施例ｌと同じくして、他
の条件は次のようＣこしてフイルムを或形した。

押出樹脂温度：ｌ５０℃ 膨張化：ｌ：２．０ 引取速度：６０ｍ／ｍｉｎ 固化位置：３００山 フイルム厚さ＝ｌＯμ 得られたフイルムの機械的性質を第２表に示す。

実施例 ５ ダイヤギャップが４． Ｑ ｍ１１Ｌのダイスを使用し
た以外、全て実施例ｌと同じくして、第２表に示す機械
的性質を有するフイルムを得た。

以上説明したとおり、本発明によって得られたフイルム
は従来法の比較例によって得られたフイルムに比べ該フ
イルムの横方向に対する引張破断点強度が優れ、また引
張伸びも縦・横ともに増大しバランスされており、又ダ
ート衝撃強度が強くなりバランスしたフイルムの得られ
ることがわかる。

更に、膨張比をｌ：５．ｏのように大きくしても安定し
たフイルム成形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明（こ係る空冷インフレーション法におけ
る実施の概略図であり、第２図は０．５〜１．０ｍｍの
ダイギャップのダイスを使用した従来の空冷インフレー
ション法における実施の概略図である。 符号の説明、１・・・・・・環状ダイス、２・・・・・
・管状バブル、３・・・・・・固化位置、４・・・・・
・バブル安定体、Ｍ・・・・・・くびれ部、Ｎ：ダイス
出口よりくびれ部に至る区間％ Ａ ｓ ａ・・・・・
・ダイス出口部、Ｂ，ｂ・・・・・・膨張直前部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエチレンを空冷インフ１／−ション法によりフ
   イルムに成形するに際し、ダイギャップ１．５〜５．０
   關の環状ダイスから１５０〜２３０℃の温度範囲内でポ
   リエチレンを管状に溶融押出し、該管状バブルを膨張直
   前の位置においてダイスロ径より小なる径のくびれ伏態
   とし、次いで固化位置１５０ｍｍ以上、膨張比２．０以
   上で成形することを特徴とする管状フイルムの製造方法
   。