JPS6248528A - 管状バランスフイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空冷インフレーション法によりポリオレフィ
ン系樹脂の管状バランスフィルムを成形する際に、たて
方向及び横方向にバランスのとれた強度を示すフィルム
を得るための改良方法に関するものである。

従来の技術 近年、空冷インフレーション法によって横方向の分子配
向を高め、たて方向と横方向の強度をバランスさせたポ
リオレフィン系樹脂特に高分子量の高密度ポリエチレン
のフィルムは、いワユルバランスフイルムとして包装用
、農業用及び産業用資材として広く利用されている。こ
の場合、横方向の分子配向を高めるには、環状グイから
押出された溶融樹脂管状体を該ダイの口径に近い径全保
ったまま上昇させ、所定の高さに達したところで膨張さ
せるが、その膨張が開始する位置すなわち膨張開始点が
ダイ表面から離れているほど、また膨張比（ダイ口径に
対する膨張後のバブル径の比）が大きくなるほど横方向
の分子配向が高くなり、たて方向の強度とバランスする
ようになる。このため１強度のバランスをよくシ、かつ
フィルム全体の衝乍強度を高めるには、膨張比を大きく
するか、あるいは膨張開始点を高くしなければならない
が、このようにすると膨張後のバブルの左右の揺れや上
下のゆれが著しくなり、得られるフィルムにしわ、たる
み、折中変動を生じ品質低下の原因になる。このような
膨張後のバルブの揺れを抑制し、前記のトラブルの発生
を防止するために、これまでバブルのくびｎ部分を、ダ
イの口径より小さい直径をもつマンドレルに接触させる
方法（特公昭５５−２１８０号公報）、ダイの中心部に
立設した支柱の、バブルが冷却固化し始める位置にダイ
口径より大きい直径のマンドレルを配置する方法（特公
昭５５−１２３６７号公報）、マンドレルの下端部及び
上端部の径、これをダイに取り付ける円形基部の径を規
制し、マンドレルの円周側面に沿ってバブルを上昇させ
、上端部に至る前に急膨張させる方法（特公昭５９−５
４０８号公報）、ダイのリップ径に対し、　　１．０１
〜１．２倍の径と十分な長さを有し、かつ表面が粗面化
された金属製中空円筒部を有するマンドレルの円筒部表
面に溶融樹脂管をくびれが起る前に接触させ１円筒部表
面上で膨張を開始させる方法（特公昭５９−１３９６４
号公報）などが提案されている。しかしながら、これら
の方法では、いず扛も管状体の膨張開始点ないしはくび
れ部をマンドレルすなわち安定体の表面に接触させてい
るため、たてと横の強度のバランスが低下するのを免れ
ず、高強度フィルムを得ることが困難である上に、マン
ドレルｌのバブル安定化効果も十分に発揮されていない
という欠点があった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、空冷インフレーション法においてマンドレル
によるバブル安定化効果を十分に発揮させるとともに、
バブルのたてと横とを強度のバランスがとれた状態に膨
張させることによυ高強度管状バランスフィルムを得る
だめの改良方法を目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、空冷インフレーション法における上記の
問題点を解決するために種々検討を重ねた結果、マンド
レルの形状、材質に工夫を加え。

かつそのマンドレルと溶融樹脂管状体との接触位置を特
定することにより、その目的を達成しうることを見出し
、この知見に基づいて本発明をなすに至った〇 すなわち、本発明に従えば、ポリオレフィン系樹脂を空
冷インフレーション法によシ管状バランスフィルムに成
形するに当り、環状ダイとそれから押出された溶融樹脂
管状体の膨張開始点の間の適所に、該ダイオリフイスの
外径の１．０５〜１．５倍の外径を有し、表面抵抗率が
５〜４０４の滑り性を示すマンドレルを配置し＆肢管状
体を該マンドレルに接触させたのち、膨張させることに
より、／＜　７”ルの安定化効果を高め、たて、横の物
性がバランスのとれた高強度かつ高品質のフィルムを高
い生産性で製造することができる。

すなわち、フィルムの強度バランスを高める方法の一つ
は膨張開始点を高めることであるが、これはダイから押
出された管状体の速度がグイ口径と近い径で移送される
間に加速される区間を長くすることによシ膨張開始点に
おける管状体速度を高くすることである。マンドレルを
立設し、該管状体に接触させると接触抵抗により該管状
体速度の加速が低下するが、マンドレルの管状体と接触
する位置がダイに近いほど加速低下率が小さく、膨張開
始点に近いほど大きくなる。したがって、マンドレルを
膨張開始点で管状体と接触させず、ダイに近い位置で接
触させることがフィルム強度のバランスを高める上で重
要なことになる。さらに、マンドレルが管状体に接触す
る位置がダイに近いほどバブル安定化効果が大きく、膨
張開始点に近いほど小さくなる。これは膨張後のバブル
の福江はダイ出口に近い溶融樹脂管状体はど樹脂温度も
高く、溶融張力が小さく、空冷リングの風圧により揺れ
やすいことに起因しているとみらｎる。

したがって接触する位置をできるだけダイに近づけ、か
つ外径をダイ口径よシ大きくしたマンドレルを立設する
とバブル安定化効果が高めることかえられることになる
。例えば吐出量全増加し、生産性を高めようとすると、
空冷リングからの風量を増やし冷却を高めなければなら
ないが、増加する風圧にも耐え管状体の揺ｉｔや膨張後
のバブルの揺れを抑制することができる。

本発明方法においては、前記したように、マンドレルと
溶融樹脂管状体との接触する位置の選択が必要であると
同時に、マンドレルの外径をダイオリフイスの外径の１
．０５〜１．５倍、好ましくは１．１〜１．２倍にする
ことが必要である。マンドレルの外径がダイオリフィス
の外径の１．０５倍未満であると、バブルの安定化効果
が不十分であるし、またこれが１．５倍よシも大きくな
るとバブルの安定化効果は大きくなるが管状体の表面滑
り抵抗が大きくなシ加速が妨げられるばかりでなく、管
状体の引上げが困難になる。

さらに本発明方法においてはマンドレルの表面抵抗率を
所定の範囲内に選択する必要があるが、ここでいうマン
ドレルの表面抵抗率とは、管状体のマンドレル表面に接
触しないときの押出方向の速度に対するマンドレル表面
の接触により生じた押出方向の速度の低下値の比を意味
し、マンドレルなしの場合の管状体の押出方向の速度を
ＶＯ，マンドレルを備えたときの管状体の接触直後の押
出方向の速度を■としたとき１次の式によって戎わされ
る〇 この表面抵抗率は、マンドレルの材質１表面粗さ、ダイ
表面からの距離及び管状体に対する接触面積など尾よっ
て変わる。これを求めるには、先ずマンドレルを立設し
ない状態でダイ出口から膨張開始点までの管状体速度Ｖ
ｏを測定するが、これは管状体に回転子を当接し、その
単位時間当９の回転数と円周から計算することができる
。

次いで、マンドレルを立設し、管状体を接触通過させた
状態でマンドレル上端部分通過直後における速度Ｖを測
定する。このようにして得たＶｏとＶから上記の式によ
って表面抵抗率を計算することができる。

本発明方法においては、この表面抵抗率を５〜４０係、
好ましくは１０〜３０優の範囲内に調整することが必要
である。これが４０壬よシも大きくなると、得られるフ
ィルムはたて方向の配向が大きく、横方向の配向が小さ
くなって強度のバランスが低下し、全体の衝撃強さが低
くなる。また、これが５％よりも小さいと、フィルムの
バランス性はよくなるがバブルの安定化効果は低下し、
しわ、たるみ、折中変動の少ない高品質フィルムが得ら
れにくい。

したがって、マンドレルの材質１表層部の凹凸状態、ダ
イ表面からの距離及び管状体との接触面積を適宜変えて
、所定の数値に調整する。

マンドレルの材質としては、金属、プラスチック、木な
どが使用可能であるが、耐熱性、耐久性、強度の点で金
属が特に有利である。

次に、添附図面に従って、本発明の実施態様を説明する
。第１図は、本発明方法の１例を説明するための、要部
の断面図、第２図は別の例を説明するだめの、要部の断
面図である。

第１図において、本発明方法を行うには、先ず支柱４の
上端開口部を閉じ、孔６を開口のま＼空気吹込管２から
空気を空間１１に供給するとともに環状ダイｌから溶融
樹脂管状体７を押出す。管状体７は空冷リング３からの
空気流による冷却を受けながら孔６から吹出さｎる空気
によって拡径し５マンドレル５を通過する。管状体がマ
ンドレルを通過後、支柱４の上端開口部は開口され、空
気吹込管２から供給される空気を空間１２に吹込みなが
らさらに拡径する。拡径した管状体は引取機のピンチロ
ールでピンチされると膨張開始点が発生する。そして、
膨張開始点９は空冷リングからの冷却空気量を調節しな
がら、マンドレル５を通過した位置にくるようにする０
通常、マ／ドレルを使用しない場合バランス性のよいフ
ィルムを得るには膨張開始点９の位置はタ゛イ表面から
グイ口径の８〜１２倍の距離であるが、マンドレルを使
用してバランス性のよいフィルムを得るにＦｉ膨張開始
点を同じ位置にして１表面抵抗率の小さいマンドレルを
膨張開始点から離れ、ダイに近づける必要がある。しか
しながら、マンドレルの表面抵抗率をあまり小さくさせ
ると、■がＶｏの９０％以上とな９バブル安定化効果を
低下させ、高品質フィルムが得らルに〈＼することから
、■がＶｏに対して６０〜９５憾になる範囲内でマンド
レルの表面抵抗率を大きくする必要がある。

次に、第２図は、第１図が単数のマンドレルであるのに
対し、複数のマンドレルを使用する例である。

図中のマンドレル５ａ、５ｂ及び５Ｃはいずれもダイ口
径の１．０乃至１．５倍の外径を有するが、この３種の
マンドレルの外径をどのような構成にするかは引取速度
、フィルム厚み、フィルムの巾および管状体の樹脂温度
などに応じて変えることができる０すなわち、マンドレ
ル５ａを通過後管状体が縮径するか拡径するかに応じて
マンドレル５ｂ、５ｃの外径を変え、管状体のマンドレ
ルに対する接触抵抗を均（牟ることができる。これは管
状体の速度の加速低下を小さくするとともに高速で成形
する際の膜切れの防止、フィルムの偏向粘度の向上に有
効である〇 第２図において、マンドレルにばさまｎた空間、バブル
空間１２との間に空気の自由な流通がない方が好ましい
。すなわち、マンドレル５はリング状ではなく板状か円
柱状にすることが好ましい。

発明の効果 以上、詳述した通り、本発明によれば、従来困難とされ
ていた縦横の強度バランスを高めると同時にバブル安定
化効果を高めることが可能（Ｃなり、しわ、たるみ、折
中変動の極めて少ない高品質フィルムを生産性高く製造
できるようになる。

なお、こ＼でポリオレフィン系樹脂とは低密度、中密度
、高密度ポリエチレンのホモポリマー及びコポリマー、
ポリプロピレンのホモポリマー及びコポリマーであるが
、これらのなかで、溶融時の粘度が高く、溶融張力が大
きい樹脂はど好ましい結果が得られる。

本発明による成形法は７〜ｌＧμの薄肉フィルムカラｈ
　　ｌＯｏ〜１５０μの厚肉フィルムまでの広範囲にわ
たって適用される。

実施例 以下、実施例と比較例をもってさらに詳細に本発明を説
明する。

実施例 ５Ｑｉａｔ３１の押出機に口径７５鎮〆１ギヤツプ１．
２顛の環状ダイを接続し、そのダイの同軸上に空気吹込
管と連通した中空状支柱分立設し、その支柱に表層部が
円周方向に深さ１．２ｔｉ、巾１．５ｍの溝加工され、
長さ１５０１１１３のアルミニウム製マンドレルを外径
を変えて配設した０原料は高密度ポリエチレン「サンチ
ック−ＨＤ　Ｆ１８０」（Ｍｌ：０．０６．密度０．９
５２　）とし、次のインフレーション条件で成形した。

膨張比＋　　３．８（折中４４７１１１１）膨張開始点
の位置：ダイ表面から６８０關（ダイ口径の９．０７倍
） フィルム厚み：　　２５μ ダイ出口の樹脂：２１５℃（３０に７／Ｈの吐出による
） ３図に示す。マンドレルの外径、取付位置を変えて成形
の結果を第１表に示す。ここで、最大吐出量は安定に成
形できる最大の吐出量を示し、これが大きいほどバブル
安定化効果が大きいことを示す。ダート衝撃強さはＡＳ
　ＴＭ　　１）−４７０９に準じて測定され、この値が
高いほどたてと横の物性バランスか良いことを示してい
る。エルメ／ドルフ引裂強さはＡＳＴＭ　　Ｄ１９２２
に準じて測定され、たて方向と横方向の値が接近するほ
どフィルムの物性バランスが良いことを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の１実施例を示す要部の断面図、第
２図は別の実施例を示す要部の断面図。 第３図は従来例を示す要部の断面図である。 式中の符号１は環状ダイ、２は空気吹込管、３は空冷リ
ング、４は中空状支柱、５．５ａ、５Ｌ＋。 ５ｃはマンドレル、９は膨張開始点である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ポリオレフィン系樹脂を空冷インフレーション法に
   より管状バランスフィルムに成形するに当り、環状ダイ
   とそれから押出された溶融樹脂管状体の膨張開始点の間
   の適所に、該ダイオリフィスの外径の１．０５〜１．５
   倍の外径を有し、表面抵抗率が５〜４０％の滑り性を示
   すマンドレルを配置し、該管状体を該マンドレルに接触
   させたのち膨張させることを特徴とする管状バランスフ
   ィルムの製造方法。