JPH04259536A

JPH04259536A - 高強度ポリオレフィンテープ状物の製造方法

Info

Publication number: JPH04259536A
Application number: JP2085091A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Hirose; 広瀬　英典
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1991-02-14
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1992-09-16
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JP3026231B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ポリオレフィンシー
ト又はフィルムをあらかじめ幅方向に圧延し、しかる後
引取り方向に１軸延伸することによって、高強度ポリオ
レフィンテープ状物を製造する方法に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィンの１軸延伸テープ，バン
ド等のテープ状物の製造方法としては、圧延工程と１軸
延伸工程を併用する方法、すなわち引取り方向に１軸延
伸する前に、幅方向に圧延する方法が知られている。

【０００３】この製造方法は、例えば、特開昭５３−２
３３７２号公報に開示されているもので、図２によって
説明すれば、まず、熱可塑性樹脂を押出機２１の先端に
取り付けた金型２２から溶融状態で押出し、得られた押
出物２３を冷却槽２４内に導いて急冷固化させ、ついで
予熱装置２５により予熱し、圧延ロール２６，２６間を
通過させて帯状に圧延し、つづいて延伸ロール２７，２
７間を通過させて長さ方向に延伸し、これらの圧延と延
伸を少くとも２回以上くり返して押出物２３の長さを５
〜１０倍に伸ばし、長さ方向及び幅方向に分子配向を形
成させる方法である。なお、２８は案内ロール、２９は
延伸後の押出物２３を冷却する冷却槽、３０は押出物２
３の巻取機である。

【０００４】この製造方法においては、引取り方向に１
軸延伸する前に、幅方向に圧延するので、この圧延する
ことの有効性が認められるとされている。すなわち、同
公報によれば、幅方向に圧延することにより押出物２３
の幅方向の強度が向上し、その引取り方向に沿う縦割れ
が防止されるとともに、幅方向と引取り方向の強度が一
方に片寄ることなくバランスがとれたものとなる、とさ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記製造方法
における幅方向の圧延効果は、予想されるほどには上が
らず、得られる押出物２３、つまりテープ状物の耐縦割
れ性はさほど改良されず、また、その幅方向と引取り方
向の機械的強度も、前者の機械的強度が向上せず、さほ
どバランスのとれたものとは言えないのが実情である。

【０００６】これは、次のような理由によるものと考え
られる。すなわち、圧延ロール２６，２６間を通過して
帯状に圧延された押出物２３は、その性質上、弾性回復
によって幅方向に収縮し、幅方向の有効圧延率が予想よ
り低下する。このため、押出物２３の耐縦割れ性が思う
ほど改良されず、また、その後の１軸延伸による熱可塑
性樹脂の分子配向が不充分になるためと考えられる。

【０００７】この発明は、このような従来の問題点を解
決するためになされたもので、幅方向はもとより引取り
方向の機械的強度の大きい高強度ポリオレフィンテープ
状物の製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明が提供する高強
度ポリオレフィンテープ状物の製造方法は、幅１ｍｍ〜
１０ｍｍのポリオレフィンシート又はフィルムを、ポリ
オレフィンの融点以下の温度で、２本の圧延ロール間を
通過させた後、圧着ロールで圧延ロールに圧着すること
により、幅方向に１．１倍〜５倍に圧延し、その後引取
り方向に１軸延伸する方法である。

【０００９】この発明に用いられるポリオレフィンは、
エチレンの単独重合体、エチレンとα−オレフィンとの
共重合体等の本質的に結晶性のエチレン系樹脂、プロピ
レン単独重合体及びプロピレンとエチレン又は他のα−
オレフィンとの共重合体等の本質的に結晶性のプロピレ
ン系樹脂等をいう。なお、適量の酸化防止剤，滑剤，着
色剤等の添加物を必要に応じて含むものである。

【００１０】圧延前のポリオレフィンシート又はフィル
ムの製造法としては、Ｔダイにより押出成形する方法と
環状ダイによるインフレーション成形によって成形する
方法があり、目的に応じていずれの方法を採用してもよ
い。

【００１１】Ｔダイを用いて製造する場合には、幅方向
に連続した均一肉厚のシート又はフィルムを押出成形し
た後、引取り方向にスリットすることにより適正幅に調
整して以降の圧延工程に供給するか、又は、Ｔダイの幅
方向の出口幅を適正幅のシート又はフィルムが得られる
ように調整して、上記のスリット工程を省略してもよい
。後者の場合、同時に複数本の適正幅のシート又はフィ
ルムが得られるＴダイを用いて同時に複数本のシート又
はフィルムを成形するのが生産上効率的である。

【００１２】一方、インフレーション成形で製造する場
合は、チューブ状のシート又はフィルムを引取り時に偏
平にした後、幅末端を切開いて上下合計２枚のシート又
はフィルムに分離し、別々のラインで適正幅にスリット
するのが適切である。

【００１３】圧延ロールによって圧延したポリオレフィ
ンシート又はフィルムを幅方向に圧延する効果は、前記
シート又はフィルムの幅に依存する。幅方向に圧延可能
なポリオレフィンシート又はフィルムの幅は、小さいほ
ど幅方向の有効圧延倍率の上限が大きくなるが、１ｍｍ
未満になると、シート又はフィルムの幅をスリットする
ことにより調整する方法にせよ、適正幅のシート又はフ
ィルムを直接押出成形する方法にせよ、工業的に実施す
ることは困難である。一方、ポリオレフィンシート又は
フィルムの幅が１０ｍｍを超えると、圧延ロールに大き
な加圧力を要し、工業的に幅方向の圧延倍率を有効な大
きさとすることが困難となる。ポリオレフィンシート又
はフィルムの幅１ｍｍ〜１０ｍｍとしたのは、このよう
な理由による。

【００１４】ポリオレフィンシート又はフィルムを幅方
向に圧延する場合の圧延効果が有効であるためには、前
記シート又はフィルムの材料特性によって決まる適正温
度の状態で圧延することが必要である。すなわち、ポリ
オレフィンシート又はフィルムの適正温度範囲は、ポリ
オレフィンの融点以下の温度であるが、より具体的には
、ポリオレフィンシート又はフィルムの融点以下乃至融
点マイナス５０℃、好ましくは、融点マイナス５℃乃至
融点マイナス３０℃の範囲である。

【００１５】上記の方法で得られた適正幅のポリオレフ
ィンシート又はフィルムの幅方向の圧延は、好ましくは
予め適正温度に調整された同シートまたはフィルムを、
適正表面温度に調整された１対、または複数対の圧延ロ
ールの間を通過させることによって行われる。

【００１６】上記圧延ロールで圧延されたポリオレフィ
ンシート又はフィルムは、その融点以下少なくとも融点
マイナス６０℃より低い温度まで冷却しなければ、弾性
回復によって幅方向の圧延有効倍率が減殺される。その
ため、圧延直後、ニップ点を過ぎたところで圧延ロール
との密着性を保持して弾性回復による幅方向の収縮を防
止する必要がある。

【００１７】この幅方向の収縮は、この発明では、圧延
後のエアーギャップを極力小さくするように配置された
１本乃至複数本の圧着ロールによって、ニップ点を通過
した圧延直後のポリオレフィンシート又はフィルムを圧
延ロールに圧着することで防止される。その後は、ポリ
オレフィンの融点以下少なくともマイナス６０℃以下の
表面温度に調整され、かつ上記と同様の圧着ロールを具
備した冷却ロールを通過させることによって防止される
。上記圧着ロールは、圧延後のエアギャップ（圧延後圧
着されるまでの距離）を極力小さくするのが望ましい。

【００１８】幅方向の圧延倍率は、上述のように、１．
１倍〜５倍が適正範囲である。１．１倍未満ではその効
果を認めることができず、１．１倍以上で１軸延伸によ
って得られるテープ状物の機械的強度が向上する。この
効果が最大に発揮されるのは約２倍近辺であり、これ以
上圧延倍率を大きくしていくと、徐々に効果が減少し、
５倍を超えるとほとんど効果が認められなくなるか、圧
延しない場合よりもむしろ悪くなる。幅方向の延伸倍率
を上記範囲に限定したのは、このような理由による。

【００１９】引取り方向の１軸延伸は、ポリオレフィン
の１軸延伸に広く採用されている方法、すなわち周速の
異なる２対乃至複数対のニップロール間で、適正温度範
囲において行われる。この際の延伸倍率は４〜１０倍程
度である。なお、上記の１軸延伸に続いて、延伸テープ
の引取り方向の寸法安定性を向上させるために、一般に
広く採用されている引取り方向の緊張下でアニーリング
することができる。

【００２０】

【作用】圧延ロールのニップ点を通過した圧延直後のポ
リオレフィンテープ状物は、そのままでは弾性回復によ
って幅方向に収縮しようとするが、この発明では、同テ
ープ状物を圧着ロールで圧延ロールに圧着するので、上
記収縮は防止され、幅方向の圧延有効倍率は減殺されな
い。このため、得られるポリオレフィンテープ状物の幅
方向の強度が向上し、耐縦割れ性が向上する。また、同
じ理由で、その後の１軸延伸によるポリオレフィンの分
子配向が容易になるので、上記テープ状物の引取り方向
の強度が向上する。

【００２１】

【実施例】（実施例１）密度０．９５４ｇ／ｃｍ３　，
ＭＦＲ　　０．８ｇ／１０分の高密度ポリエチレン（三
菱油化社「三菱ポリエチ−ＨＤ，ＹＨ４３０」）を用い
、Ｔダイ法によって幅２ｍｍ，厚さ０．３５ｍｍの高密
度ポリエチレンシート（以下、原反シートという）を押
出成形した。この原反シートを図１に示す装置を用いて
、下記の工程で幅方向に圧延し、その後、引取り方向に
１軸延伸し、アニーリングすることによって、ポリエチ
レンテープ状物を製造した。

【００２２】まず、図１によって装置を説明すると、１
は原反シート又はフィルム、２，３は表面温度が１２０
℃に調整された１２０ｍｍφの金属圧延ロール、４，５
は圧延ロール２，３で圧延されたシート又はフィルムが
、弾性回復によって幅方向の有効圧延率が低下するのを
防止するための５０ｍｍφのフリー回転のゴム製の圧着
ロールで、圧延ロール３に接して設けられている。６は
圧延された原反シート又はフィルムを冷却するための１
２０ｍｍφの金属ロール、７，８は圧着ロール４，５と
同様の効果をもつ５０ｍｍφのフリー回転のゴム製の圧
着ロール、９は１２０ｍｍφの金属冷却ロールである。両ロール６，９の表面温度は５０℃に調整されている。１０，１１及び１２，１３は１軸延伸のための周速の異
なる、いずれも１２０ｍｍφの２対のニップロールであ
り、１０は表面温度が１１０℃に調整されている。ニッ
プロール１０，１１と１２，１３の周速差によって１軸
延伸倍率が調整される。１０，１２は金属ロールであり
、１１，１３はフリー回転のゴム製のロールである。１
５，１６は１２０ｍｍφのニップロール、１４は同周速
の２対のニップロール１２，１３と１５，１６の間に設
けられたアニーリングオーブンである。

【００２３】つぎに、製造工程について説明する。（１）原反シート１を２本の圧延ロール２，３の間を通
過させた後、２本の圧着ロール４，５で圧延ロール３に
圧着することによって、幅方向に３．４倍に圧延した。（２）３．４倍に圧延された原反シート１を、冷却ロー
ル６，９と圧着ロール７，８で冷却しながら２対のニッ
プロール１０，１１と１２，１３によって、引取り方向
に８．５倍に１軸延伸した。（３）１軸延伸後のテープ状物をアニーリングオーブン
に導いてアニーリングした。

【００２４】得られたポリエチレンテープ状物の引張破
断強度は１．０３Ｇｐａ、破断伸びは１５％であった。

【００２５】（実施例２）原反シートの幅を４．０ｍｍ
、幅方向の圧延倍率を２．０倍とし、その他の条件を実
施例１と同様とした。得られたテープ状物の引張破断強
度は０．９７Ｇｐａ、破断伸びは２０％であった。

【００２６】（実施例３）原反シートの幅を９．０ｍｍ
、幅方向の圧延倍率を１．２倍とし、その他の条件を実
施例１と同様とした。得られたテープ状物の引張破断強
度は０．８８Ｇｐａ、破断伸びは１８％であった。

【００２７】（比較例１）幅方向の圧延工程を省略した
以外、実施例１と同様の条件でテープ状物を得た。得ら
れたテープ状物の引張破断強度は０．６０Ｇｐａ、破断
伸びは２５％であった。

【００２８】（比較例２）原反シートの幅を４．０ｍｍ
とし、幅方向の圧延工程を省略した以外、実施例１と同
様の条件でテープ状物を得た。得られたテープ状物の引
張破断強度は０．５５Ｇｐａ、破断伸びは２６％であっ
た。

【００２９】（比較例３）原反シートの幅を１２ｍｍと
し、その他の条件を実施例１と同様として、幅方向の圧
延を試みたが、幅方向の圧延倍率は１．０４倍を超える
ことは困難であり、１軸延伸後の機械的強度は、圧延工
程を省略した場合に比較して有意差を見出すことはでき
なかった。

【００３０】（実施例４）密度０．９０ｇ／ｃｍ３　，
ＭＦＲ　　０．５ｇ／１０分のポリプロピレン（三菱油
化社「三菱ポリプロ，ＭＡ８」）を用い、Ｔダイ法によ
って幅２ｍｍ，厚さ０．３５ｍｍの原反シートを押出成
形した。この原反シートを図１に示す装置を用いて、実施例１と
同様の工程で幅方向に圧延し、その後、引取り方向に周
速の異なる２対のニップロール１０〜１３間で１軸延伸
し、アニーリングすることによって、ポリプロピレンテ
ープ状物を製造した。ただし、圧延ロール２，３の表面
温度は１５０℃とし、幅方向の圧延倍率は３．５倍とし
、冷却ロール６，９の表面温度を６０℃とした。また、
ロール１０の表面温度は１３０℃とし、引取り方向に８
．５倍の１軸延伸をした。アニーリング後のテープ状物
の引張破断強度は１．０１Ｇｐａ、破断伸びは１６％で
あった。

【００３１】（実施例５）原反シートの幅を４．０ｍｍ
、幅方向の圧延倍率を２．０倍とし、その他の条件を実
施例４と同様とした。得られたテープ状物の引張破断強
度は０．９３Ｇｐａ、破断伸びは１８％であった。

【００３２】（実施例６）原反シートの幅を９．０ｍｍ
、幅方向の圧延倍率を１．２倍とし、その他の条件を実
施例４と同様とした。得られたテープ状物の引張破断強
度は０．８５Ｇｐａ、破断伸びは１７％であった。

【００３３】（比較例４）幅方向の圧延工程を省略した
以外、実施例４と同様の条件でテープ状物を得た。得ら
れたテープ状物の引張破断強度は０．６３Ｇｐａ、破断
伸びは２５％であった。

【００３４】（比較例５）原反シートの幅を４．０ｍｍ
とし、幅方向の圧延工程を省略した以外、実施例４と同
様の条件でテープ状物を得た。得られたテープ状物の引
張破断強度は０．５８Ｇｐａ、破断伸びは２７％であっ
た。

【００３５】（比較例６）原反シートの幅を１２ｍｍと
し、その他の条件を実施例４と同様として、幅方向の圧
延を試みたが、幅方向の圧延倍率は１．０３倍を超える
ことは困難であり、１軸延伸後の機械的強度は、圧延工
程を省略した場合に比較して有意差を見出すことはでき
なかった。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、ポリオレフィンシート又はフィルムを、ポリオレフィ
ンの融点以下の温度で、２本の圧延ロール間を通過させ
た後、圧着ロールで圧延ロールに圧着することによって
圧延し、その後１軸延伸するようにしたから、幅方向は
もとより引取り方向の機械的強度の大きい高強度ポリオ
レフィンテープ状物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　実施例に使用した装置の構成図。

【図２】　　従来の熱可塑性樹脂テープ状物の製造に使
用される装置の構成図。

【符号の説明】

１　　ポリオレフィンシート２，３　　圧延ロール４，５　　圧着ロール１０〜１３　　ニップロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　幅１ｍｍ〜１０ｍｍのポリオレフィン
シート又はフィルムを、ポリオレフィンの融点以下の温
度で、２本の圧延ロール間を通過させた後、圧着ロール
で圧延ロールに圧着することにより、幅方向に１．１倍
〜５倍に圧延し、その後引取り方向に１軸延伸すること
を特徴とする高強度ポリオレフィンテープ状物の製造方
法。