JPS5838302B2 - コウドニシンチヨウサレタポリオレフインフイルムノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は結晶性ポリオレフィン０耐縦割れ性を改善した
一軸配向ポリオレフィンフィルムの製造方法に関するも
のである。

従来結晶性ポリオレフインシ一ト又はフイルムを一方向
に数倍に伸長、配向せしめて強度を高めた延伸フイルム
となし、これを織布製造用のスリットヤーンとして使用
していることは周知の如くである。

而してポリオレフインシ一ト又はフイルムの伸長方法と
しては、引張りによる延伸方法とロールによる圧延方法
とに大別することが出来る。

前者の延伸方法としては、一般的には低周速度にて回転
する一対のニップロールと高周速度にて回転すル一対の
ニップロールとの間にポリオレフィンシ一ト又はフィル
ムの被延伸体を供給し、２対のニツフロールの周速度差
によって引張延伸するものである。

又これ等２対のニップロールの間には何等かの加熱装置
を設置し被延伸体を加熱するものである。

この加熱装置としては下記のような３方式に大別される
のが普通である。

即ち（１）加熱された曲面を有する板上で延伸する熱板
法又は加熱したロール面上で延伸する熱ロール延伸法の
ように延伸領域中にて被延伸体が固相の加熱曲面と接触
しながら延伸される接触型の延伸方法。

（２）熱風炉、赤外線炉等のように被延伸体が気相の加
熱体中で延伸される非接触型の延伸方法。

（３）湯浴等のように加熱体が液体である中間型の延伸
方法。

然しなからこれらの延伸方法の内何れの方法によるも伸
長倍率の限界は８〜９倍にとどまり、それ以上の倍率の
ものを得たとしてもＴ業的に安定した操業が困難となり
或は得られた製品が「縦割れ」しやすい等所望の性質を
有しないものとなり、この傾向は伸長倍率が大きくなる
に伴い著しくなる。

又圧延方法式よる場合には被延伸体の弾性回復のため、
圧延の効率が低く、そのために多段階の圧延工程を必要
としたり、厚さが数ミクロン程度の薄い成形品を得るこ
とが出来難いものである。

又ボリオレフインのシート又はフイルムを配向するため
に圧延工程と延伸工程とを組合せて行う方法もあり、そ
の１例が例えば特公昭３６−９３号公報に記載されてい
る。

諸方法は、圧延工程並に延伸工程の条件につＬ・て何等
解明されていないため耐縦割れ性その他の特注の改善さ
れた製品を安定した操業により得ることは困難であった
。

なお結晶性ポリオレフィンフィルムは通常延伸において
は延伸領域中のある個所において、巾或は厚さが急激に
減少するくびれ現象（通常ネッキングと称される）を起
しながら延イ申され、廼申による所定の伸長のほぼ９０
％以上がこの変形点において完了する。

従ってポリオレフィンフィルム中にフィッシュアイや異
物が混入している場合、このネソキングの位置形状によ
っては膜切れを起こしやすくなる。

本発明はかかる欠点を改善するため鋭意萌究を行った結
果、高度な配向を可能とし、しかも耐縦割れ性に優れた
ポリオレフインフイルムを製造しうる方法を見出したも
のである。

即ち本発明は結晶性ポリオレフィンのシートまたはフイ
ルムをロール圧延により一方向に２〜ＩＯ倍に伸長した
後、さらに同方向の引張り延伸により７倍以下に伸長す
ることにより該シー１・またはフィルムを一方向に８〜
２５倍伸長する方法において、ロール圧延工程を互に異
なる周速度で反対方向に回転する一対のロール間で行な
い、弓張り延伸工程を接触型延伸装置の加熱曲面−ヒで
行ない、かつこれらの工程における各伸長倍率をそれら
の比が 。

．１５＜．引張り延伸による伸長倍率イ．圧延による伸
長倍率 の如くなるように規制することを特徴とするものである
。

本発明において伸長倍率とは次式によるものである。

圧延後の長さ 圧延倍率 圧延前の長さ 延伸後の長さ 延イ申倍率 延伸前の長さ 本発明において圧延による伸長倍率を２〜１０倍に限定
した理由は、２倍未満の倍率においては次の延伸工程に
おいて前記の如くネッキングをおこし易いためであり、
１０倍を越す倍率においては、圧延工程を一段（１回）
にすることにせよ、多段階（多数回）にするにせよ莫大
な圧下力が必要となり、多犬の費用を要するためである
。

又延伸による伸長倍率を７倍以下に限定した理由は、７
倍を越す倍率において行うと膜切れの傾向が著しくなり
安定した操業が困難となる。

又圧延と延伸による伸長倍率の比を０．１５以上にして
３以下に限定した理由は、０．１５未満の場合には所定
の伸長の倍率の大部分を圧延によって行うことになるた
め、全体として伸長効率が低下し、実用上不適である。

又３倒映した場合には製品の耐縦割れ性が著しく低下す
るためである。

更に本発明方法は延伸工程を接触型の延伸装置により行
うことに限定した理由は、熱風炉、赤外炉等の非接触型
、又は湯浴等の中間型の延伸装置による場合には、何れ
も最高の延伸倍率が接触型装置を使用する場合に比して
低下し且つ延伸したフイルムに耐縦割れ性の低下を生ず
るためである。

即ち延伸工程としてこのような非接触型装置を使用した
場合には、その加熱媒体からの熱量の供給は十分でなく
、この熱量不足を加熱領域を延長せしめることによって
解決しようとしても、その長さは著しく長いものが必要
となり且つ熱風炉の場合必然的に供給すべき加熱風量は
厖大な量を必要とする。

又大型な装置が必要となるなどによって作業性も著しく
困難となり現実的な方法とはなり得ない。

又液体を加熱媒体とする中間型装置を使用する場合には
通常沸騰水であるため１００℃以上の温度にすることが
できず十分に延伸することができない。

なお沸点の高い流体を用いることも考えられるが、延伸
機にポリオレフインフイルムに付着した液体を完全に除
去するための洗滌が困難である。

これに対し本発明方法の如く接触型装置を使用する場合
には、ポリオレフィンフイノレムの被延伸体が加熱曲面
を構戒する加熱板或は加熱ロールに接触する領域におい
て面圧が生ずるものである。

即ち被延伸体に面圧が作用するため、被延伸体の縦割れ
性の発生を防止することができる。

この場合被延伸体と加熱媒体との接触は出来得るだけ摩
擦の少ない方法をとることによって、より良好な結果を
有する。

而して本発明において第１段階の圧延工程は、従来公知
の一対の反対方向に回転する圧延ロールの間に該圧延ロ
ールの間隙より厚いポリオレフインシート又はフィルム
被圧延体を供給して、これらを挾圧することにより、そ
の厚さを減少せしめると共に長さ方向に伸長するもので
ある。

圧延に際しては、一対の圧延ロールを異なる周速度で回
転せしめ、被圧延体を圧延ロールからの圧出速度より大
きい速度で引取るか、または被圧延体を圧延ロールの間
隙を通過すると同時に引続いて周速度の大きい方の圧延
ロールの表面に密着せしめた後引取るか、いずれかによ
り行なう。

このようにすれば、圧延の効率は著しく上昇するので弾
性回復の大きいポリオレフインの圧延には特に効果的で
ある。

又圧延はポリオレフインの結晶融点または軟化点より低
い温度で行うものであるが、圧延の効率は被圧延体の温
度が高い程上昇するため、ポリオレフィンの結晶融点と
それよりは８０’Ｃ低い温度との間で行うのが望ましく
、特に結晶融点とそれよりは６０’Ｃ低い温度との間で
行うのが最も望ましい。

又圧延ロールは直径が５０〜５００闘のものを使用する
ことが、圧延の効率と作業性の点から好ましく、一対も
しくは数対のロール間を一回または数回通過せしめて行
うものである。

本発明における結晶性ポリオレフィン樹脂としては、特
に限定するものではないが、特に高密度ポリエチレン、
ポリプロピレン又はこれらの混合物、共重合体が望まし
い。

刀亥ポリオレフイン樹脂に発泡剤その他老化防止剤、紫
外線吸収剤等の添加剤を配合せしめたものでもよい。

次に本発明の工程を図面により説明する。

第１図乃至第３図は圧延工程の１例を示すものであり、
圧延ロール２，２／を異なる周速度で回転せしめるとと
もに被圧延体１を圧延ローノレ通過後に高周速度の圧延
ロール２０表面の一部に密着せしめるものである。

なお図において３は被延伸体である。

第４図及び第５図は本発明方法を示すものであり特に接
触型延伸装置の１例を示すものであり、第４図は被圧延
体１を予熱装置４により圧延適温の近くまで予熱した後
、圧延ロール２，ｚにより圧延する。

圧延ロール２，Ｚは圧廷時は撓みがなく且つその表面温
度が所定温度に加熱されていなげればならない。

圧延ロール２，２′の加熱はロール内部に熱媒体を循環
させたりロール表面を輻射熱で加熱する等適宜なる手段
によって行う。

圧延ロール２，２安通過した被延伸体は第２段者の延伸
工程に入る前に予熱装置５により延伸適温に予熱される
。

延伸工程におけるニツプロール６，σは圧延ロール２，
２′から圧出される被延伸体の走行速度に同調して回転
駆動される。

被延伸体は熱板γ上を摺動し全領域に亘って一様にその
巾及び厚さを減少する。

然る後ニップロール６，６′より高速度で回転するニツ
プロール８，８′を経て、アニール槽９内を通過せしめ
て延伸フイルムの収縮性を除去し、更に引取ニツプロー
ル１０，１σを経て巻取られる。

又第５図は延伸工程における加熱装置として熱ロール１
１ ａ ５ １ １ ｂ ｔ １ １ ｃ ，１ １
ｄを使用したものであり、熱ロールはその設置数に制
限はない。

なおロール径は大きい程好ましいと共にその駆動は自由
回転と“する方が好ましい。

又接触型延伸装置における加熱体の温度は被延伸体の表
面が融点に達しない範囲において、できうる限り高い温
度が好ましい。

即ち被延伸体の融点より２０’Ｃ以上低くならない温度
範囲で行うことが好ましい結果を生ずる。

また加熱体と被延伸体との間の摩擦力は出来うる限り小
くすることにより被延伸体と加熱体との融着な防止する
ことが出来る。

この融着防止の方法としては、加熱体面にフツ化エチレ
ン系樹脂のフイルムまたはシートを貼着するとか或はフ
ツ化エチレン系樹脂塗料なコーティングする。

又圧延ロール表面の粗度を増大せしめることによる被延
伸体表面の粗面化等がある。

又本発明方法は厚さが１５〜６０μのポリオレフィン延
伸テープを得る場合に最適である。

次に本発明の実施例について説明する。

実施例１〜８及び比較例１〜１０ 密度０． ９ ５ ６、メルトインデックス０．３、融
点１２９゜Ｃの市販の高密度ポリエチレンを直径１００
ｍｍのチューブラーダイを用い、ブローアップ比を１．
０として空冷インフレーション法により厚さ０．２０Ｔ
／Ｌｒｎのフイルムに成形し、これを被圧延体として、
圧延工程及び延伸工程の圧延倍率及び延伸倍率を夫々変
化せしめて圧延と熱板延伸又は熱ロール延伸とにより延
伸を行った。

第１段階の圧延工程においては、直径１００ｍｍ，面長
５００朋の圧延ロールを第３図に示すように斜めに配置
し、圧延ロールの周速度は高速側を５２ｍ／分、低速側
を１３ｍ／分（周速比４：１）とし、ロール温度は１２
４±１℃に保って被圧延体を高速９．翻＊ロール面の士
に密着した後引取った。

又第２工程の延伸においては、第４図に示す如く長さ１
．５ｍのゆるい曲面を有する１２０℃±１℃の加熱板Ａ
又は表面温度が１ ２ Ｑ’Ｃ±１℃の自由に回転する
ロール径３００ｍｍの熱ロールＢ４本を第５図に示す如
く配置した伸延装置により延伸を行った。

かくして得た高配向伸長ポリオレフインフイルムについ
て機械的性能並に縦割れ性等を測定した結果は第１表に
示す通りである。

なお本発明方法と比較するために実施例１と同様の被圧
延体を使用し、圧延倍率を２倍未満とし且っ３を越える
伸長倍率比において行ったもの、又は延伸装置として非
接触型方式による長さ２ｍの熱虱炉Ｃ（温度１２０±０
，５゜Ｃ、風量３４ｍ’／分）を使用したもの、或は中
間型方式による長さ１．７ｍの湯浴Ｄ（９９〜１００℃
の沸騰水）を使用したものについて、夫々伸長ポリオレ
フインフイルムを製造し、上記同様機械的性能並に耐縦
割れ性を測定し第１表に併記した。

頻１）延伸性は幅１５間のテープ状フイルム１５本を同
一装置により同時に延伸し連続１時間運転中に切断した
本数によって次のように順位を表わした。

５本以上×、２〜４本△、１本以下○、 （２）切断強さ及び切断時伸びはＪＩＳ Ｚ １５
３３に従い、東洋ボールドウイン社製テンシロン■型試
験機を用い、引張速度３００ｍｍ／分、掴み間隔３００
ｍｍ、環境温度２３±１℃、６０±１％（相対湿度）で
測定した。

（３１ 耐縦割れ性は、第６図に示す如く幅１ ０ｍ
ｍの延伸体を直径１５ｍｍの中目の丸ヤスリにかげ、こ
れにｌｋｇの荷重をつげ、ヤスリを１ ５ｏ ｒ．ｐ．
ｍで１０秒間回転せしめた後、延伸体に生じた縦割れ数
によって次のように順位を表わした。

割れ目の数 １０〜フイブリル化 × 〃 ５〜９ △〃
０〜４ ０ 実施例９〜１０及び比較例１１〜１２ 実施例１と同一の高密度ポリエチレンによる被圧延体を
使用し第１工程の圧延工程’ｌいては全て実施例１と同
様の方法により伸長を行いその延伸性及び耐縦割れ性を
測定した。

即ち第１工程の圧延においては、直径１００ｍｍ、面長
５００間の圧延ロールを第４図に示す如く垂直に配置し
高速側を５２ｍ／分、低速側を１３ｍ／分（周速比４：
１）とし、圧延倍率を夫々変化せしめて圧延ロールから
３９ｍ／分の速度で圧出せしめた圧延体を高速側ロール
面には密着せしめることなく、周速度５２ｍ／分にて回
転するニツプオ＊ロールに引取った後、以後の延伸工程
はすべて実施例ｌと同様にして行って伸長ポリオレフイ
ンフイルムを得た。

なお総伸長倍率は１２とした。

かくして得た伸長ポリオレフインフイルムについて機械
的性能並に縦割れ性等を測定した結果は第２表に示す通
りである。

なお本発明方法と比較するために上記被圧延体を使用し
圧延倍率を２倍未満とし且つ３を越える伸長倍率比にお
いて行った伸長ポリオレフインフィルムについても上記
同様その性能を測定し第２表に併記した。

実施例１１〜１８及び比較例１３〜２０ 密度０．８９８、メルトフローインデックス２、Ｏ融点
１２３℃の市販のポリプロピレンから直径１００ｍｍの
チューブラーダイを使用し、ブローアップ比を１．０と
して空冷インフレーション法により厚さ０．２ｍｍのフ
イルムを得た。

このフイルムを被圧延体として前記実施例１と同様に周
速度の異なる圧延ロールで圧延した後、延伸を行った。

第２段階の延伸工程においては、第４図に示す如き長さ
１．５扉のゆるい曲面を有する１２０℃±１℃の加熱板
Ａ又は表面温度が１２０℃±１゜Ｃの自由に回転するロ
ール径３００ｍｍの熱ロールＢ４本を第５図に示す如く
配置した伸延装置により延伸を行った。

本実施例におＬ・では圧延時のフィルム温度を１５０℃
±１℃とし又延伸時のフイルム温度を１４５℃±１℃と
したこと以外はす＾て実施例１又は実施例７と同様にし
て高配向伸長ポリプロピレンフィルムヲ得た。

かくして得た延伸フイルムについて機械的特性並に而４
縦割れ性を夫々測定した結果を第３表に示す通りである
。

二 なお本発明方法と比較するために被圧延体を使用し
圧延倍率を２倍未満とし且つ３を越える伸長倍率比にお
いて行ったもの又は延伸装置として非接触型方式による
長さ２ｍの熱風炉Ｃ（温度１２０±０． ５℃、風量３
４ｍ”／分）を使用したもの或は中間型方式による長さ
１． ７ ｍの湯浴Ｄ（９９〜１００℃の沸騰水）を使
用したものについて、夫々伸長ポリプロピレンフィルム
を製造し、」二記同様機賊的性能並に耐縦割れ性を測定
し第３表に併記した。

実施例１９〜２０及び比較例２１〜２２ 実施例１と同一の高密度ポリエチレンによる被圧延体を
使用し、実施例ｌと同様の方法により圧延倍率６の圧延
フィルムとし、これを実施例１及び実施例７における如
く加熱板又は加熱ロールの延伸装置により夫々延伸を行
いその最高総伸長倍率を測定した。

その結果は第４表に示す通りである。

なお、最高総伸長倍率とは、第１表の註（１）に記載し
た方法により測定した延伸性が○となる範囲における最
高総伸長倍率をいう。

なお本発明方法と比較するために、上記圧延フイルムを
延伸装置として熱風炉により延伸したもの又は沸騰水に
より延伸したものについても最高総伸長倍率を測定した
結果を第４表に併記した。

以上詳述した如く本発明方法によれば延伸性並に耐縦割
れ性に優れた高配向ポリオレフイン延伸テープを得ると
共に延伸倍率を著しく向上せしめうる等顕著な効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明における圧延工程を示すため
の説明図、第４図及び第５図は本発明方法を示す概略説
明図、第６図は本発明方法により得た伸長ポリオレフィ
ンフイルムの耐縦割れ性を測定するための説明図である
。 １゜゛゜゜゜ボリオレフインフイルムの被圧延体、２，
２’・・・・・・圧延ロール ３・・・−・・ポリオレ
ノインフィルムの被延伸体、４，５・・・・・・予熱装
置、６ ， ６’・・・・・ニソノ゜ロール、７・・・
・・・加熱板、８，８′・・・・・・ニツノロール、９
・・・・・・アニール槽、１０，１０／・・・・・・二
ノプロール、１ １ ａ， １ ｌ ｂ ，１ １ｃ
，１ １ ｄ・＝−加熱ロール、１２・・・・・・延伸
テープ（製品）、１３・・・・・・丸ヤスリ、１４・・
・・・・重錘。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 結晶性ポリオレフインのシートまたはフィルムをロ
   ール圧延により一方向に２〜１０倍に伸長した後、さら
   に同方向の引張り延伸により７倍以下に伸長することに
   より該シートまたはフィルムを一方向に８〜２５倍伸長
   する方法において、ロール圧延工程を互に異なる周速度
   で反対方向に回転する一対のロール間で行ない、引張り
   延伸工程を接触型延伸装置の加熱曲面上で行ない、かつ
   これらの工程における各伸長倍率をそれらの比がの如く
   なるように規制することを特１する耐縦割れ性を改善し
   た一軸配向ポリオレフィンフィルムの製造方法。