(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向に凹凸を有するポリオレフィンフィルムを延伸した帯状物を該帯状物の溶融温度以上に加熱したロールを通過させた後、該帯状物の長さ方向に対し垂直ガイドロールによって、９０°以内の方向に引取ることにより、縒りを生じさせるとともに該縒り部分を熱融着することを特徴とするポリオレフィン成形物の製造方法。
【請求項２】
ポリオレフィンフィルムが、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、無機充填剤を１０〜８０重量部配合したポリオレフィン樹脂組成物を用いて得られるポリオレフィンフィルムである請求項１記載のポリオレフィン成形物の製造方法。
【請求項３】
ポリオレフィンフィルムが、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、竹粉末または竹粉の活性炭を０．１〜１０重量部配合したポリオレフィン樹脂組成物を用いて得られるポリオレフィンフィルムである請求項１または請求項２のいずれか１項記載のポリオレフィン成形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ポリオレフィン樹脂組成物よりなるい草の風合いを有するポリオレフィン成形物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
畳は、畳床、畳縁、畳表の三部分から成り立ちそれぞれの専門工場で作られ、更に畳店の職人により一枚の畳に仕上げられる。この畳表に用いられるい草は国産が多かったが、近年、生産の減少により台湾、中国等からの輸入に頼っている。しかし、諸外国に於ける生産量も減少しており、価格が上がり、供給量が不足するおそれがある。
このため、従来よりい草に代わって、ポリオレフィンの押出成形によるストロー状またはモノフィラメント状の成形物が用いられている。（実公昭４５−２７３４１号公報、特開昭５１−８１３４号公報および特公昭５２−３９０９８号公報等。）また、特公昭５１−５０９７号公報、特公平５−６０７８２号公報等には延伸フィルムを高温の特殊加熱ダイに収束通過させて表面に融着皮膜を形成させた線状物を天然い草の代替品として用いることが提案されている。
【０００３】
これらのポリオレフィン成形物は、天然い草に比べ経時的劣化が少なく耐久性も良好等の利点を有している反面、光沢があること、ベタツキ感があること、熱収縮率が大きいこと、復元性に乏しいこと等の欠点がある。また、ポリオレフィンは天然い草に比べ雑菌、ダニ等の害虫繁殖は少ないが、完全に雑菌類の繁殖を押さえることはできない。このため、近年では防菌剤等の薬品類を成形物表面に塗布したり、該防菌剤を配合したポリオレフィン組成物を用いた成形物などが検討されているが、安全性等の点で懸念されている。
更に、特公昭５１−５０９７号公報、特公平５−６０７８２号公報等に開示の技術では、特殊な加熱ダイスを用いるため、実生産に於ける延伸切れなどのトラブルが生じた際の対応が難しく、連続安定生産性の面で問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、天然い草代替品としてのポリオレフィン成形物が有する上述の欠点すなわち光沢やベタツキ感があり、熱収縮率が大きく、復元性に乏しく、雑菌類が繁殖すること等の欠点を解決するため鋭意研究を行なった。その結果、幅方向に凹凸を有するポリオレフィンフィルムを延伸した帯状物を該帯状物の溶融温度以上に加熱したロールを通過させた後、該帯状物の長さ方向に対し垂直ガイドロールによって、９０°以内の方向に引取ることにより、縒りを生じさせるとともに該縒り部分を熱融着することにより、上記の欠点の解決された天然い草類似の外観、感触、風合い、機能、物性、吸湿性を有するポリオレフィン成形物が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成した。以上の記述から明かなように、本発明の目的は、連続生産安定性が良く、しかもベタツキがなく、復元性があり、防菌効果があり、天然い草に近い外観、感触、風合い、機能、物性、吸湿性を有するポリオレフィン成形物の製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を有する。
（１）幅方向に凹凸を有するポリオレフィンフィルムを延伸した帯状物を該帯状物の溶融温度以上に加熱したロールを通過させた後、該帯状物の長さ方向に対し垂直ガイドロールによって、９０°以内の方向に引取ることにより、縒りを生じさせるとともに該縒り部分を熱融着することを特徴とするポリオレフィン成形物の製造方法。
（２）ポリオレフィンフィルムが、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、無機充填剤を１０〜８０重量部配合したポリオレフィン樹脂組成物を用いて得られるポリオレフィンフィルムである前記第（１）項記載のポリオレフィン成形物の製造方法。
（３）ポリオレフィンフィルムが、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、竹粉末または竹粉の活性炭を０．１〜１０重量部配合したポリオレフィン樹脂組成物を用いて得られるポリオレフィンフィルムである前記第（１）項または前記第（２）項のいずれか１項記載のポリオレフィン成形物の製造方法。
【０００６】
本発明の特徴は、幅方向に凹凸を有するポリオレフィンフィルムを延伸して得られる帯状物を該帯状物の溶融温度以上に加熱したロール上またはロール間に於いて、該ロール通過直後、該帯状物の長さ方向に対し垂直ガイドロールによって、９０°以内の方向に引取ることにより、該帯状物に縒りを生じさせるとともに該縒り部分を熱融着させたポリオレフィン成形物を得ることにある。本発明で使用されるポリオレフィンフィルムは、プロピレン、エチレンおよびブテン−１、４メチルペンテン等のα−オレフィンの単独重合体もしくはこれらオレフィンの２以上からなる共重合体をあげることができ、具体的には、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、結晶性プロピレン単独重合体、ポリブテン、プロピレン成分を７０重量％以上含有する共重合体であって結晶性エチレン−プロピレンランダム共重合体、結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体、結晶性エチレン−プロピレン−ブテン共重合体やエチレン−ブテン共重合体、エチレン−４−メチルペンテン共重合体、プロピレン−ヘキセン共重合体、プロピレン−ヘキセン−ブテン共重合体またはこれらの２以上の混合物を用いて得られるポリオレフィンフィルムである。
【０００７】
本発明のフィルムの原料ポリオレフィン樹脂組成物には、無機充填剤を配合することができ、かかる無機充填剤入りポリオレフィン組成物を用いると得られる成形物の剛性が向上し腰が強いポリオレフィン成形物となる。無機充填剤としては、一般にポリオレフィンに用いられる炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、タルクなどを例示することができ、また、配合比率は、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、１０〜８０重量部、好ましくは２０〜６０重量部である。１０重量部未満の配合では得られるポリオレフィン成形物の腰が弱く、８０重量部を越えて配合すると得られるポリオレフィン成形物に粉の発生やベタツキ感が生じる。
【０００８】
更に該組成物に竹粉末または竹粉の活性炭を配合することにより、天然い草に類似の吸放湿性を有する成形物が得られる。また、竹粉には、防菌、抗菌、消臭効果があるので竹粉を配合することにより、これらの効果が期待できる。該竹粉の製造方法としては、特開平０１−８５７０３号公報に記載のあるように、竹の茎の肉厚部分を研磨して竹粉を得る方法を例示することができ、また、竹粉の活性炭の製造方法としては、特開平０４−２８０８１１号公報に記載のある竹の茎全体を適当な長さに切断した後、粉砕機を用いて竹粉とし、該竹粉を加熱することにより竹粉活性炭を製造する方法を例示することができる。竹粉末または竹粉の活性炭の配合比率は、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、０．１〜１０重量部が好ましい。０．１重量部未満の配合では得られるポリオレフィン成形物に防菌、抗菌、消臭効果が期待できず、１０重量部を越えて配合すると得られるポリオレフィン成形物の色が悪くなるとともに、加工がしにくく、フィルムに成形することが困難になる。
尚、本発明で使用するポリオレフィンフィルムの原料樹脂組成物には、上述の配合成分以外に必要に応じて紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、発泡剤などを本発明の目的効果を損なわない範囲で用いることができる。
【０００９】
次に本発明の製造方法を添付図面に基づき、具体的に説明する。図１はインフレーションフィルム成形法および熱板延伸法を用いた場合の本発明製造装置の概略図である。
まず、ポリオレフィンフィルムの原料であるポリオレフィン樹脂組成物を、ダイ出口の円周に図２に示したような凹凸を有するチューブ状インフレーションダイス１、幅方向に多数の凹凸を有するチューブ状インフレーションダイスまたはフラットＴ型ダイス等のダイスを有する押出機を用いて溶融混練押出を行い、図３に示したような幅方向に凹凸を有するフィルムを得る。フィルムの厚みは平均２５〜５０μｍ程度、幅は５０〜３００ｍｍ程度が望ましく、インフレーションフィルムの場合にはブロー比は、１〜３．５程度が望ましい。
次に該フィルムをカッター刃２等で３０〜１０ｍｍ幅にスリットしまたはスリットせずに、１枚または２枚以上重ね合わせ加熱ロール３へ導き、加熱板熱風槽４または温水槽などの公知公用の装置により加熱しながら、回転速度の異なる二組以上のロール５間で引取り延伸し、長さ方向に１段または２段以上の延伸を行い帯状物を得る。帯状物は幅１０〜１５０ｍｍ、厚み１０〜３０μｍが適当である。
このときの延伸条件には特に制限はないが、延伸温度は使用するポリオレフィンフィルムの溶融温度より２０℃以下が望ましく、また、延伸倍率は通常２〜１２倍程度の範囲、好ましくは４〜８倍の範囲である。延伸倍率が２倍未満では幅方向にむらを生じ、安定で均一な帯状物が得られず、また１２倍を越えると延伸切れや延伸時の粉の発生等を生じ生産上問題となり、また、得られるポリオレフィン成形物もささくれだったり、表面が粉で白っぽくなったりする。
【００１０】
得られた該帯状延伸物を、該帯状物の溶融温度以上に加熱したロール６およびロール７を通過させ、ロール７通過直後に、図４に示したように該帯状物の長さ方向に対し９０°以内の方向に設置した垂直ガイドロール８、９により引取ることにより、紙縒りの如き原理によって、ロール７上またはロール６と７の間で縒りおよび熱融着を生じさせた後、引き取りロール１０へと導く。このとき、引取ロール１０の回転速度は、加熱ロール７の回転速度より０〜５０％程度低速に設定することが望ましい。引取ロール速度が、加熱ロール速度を越えると円筒状の成形物の中に空隙ができにくく、かさ高状の成形物が得られない。５０％を越える低速度では、加熱ロールへの巻付き、縒りむら等の不具合を生じる。更に、該帯状物の溶融温度以上に加熱したロール上またはロール間に於いて、縒りを生じさせるとともに該縒り部分を熱融着するため、得られる成形物は熱収縮率も小さく、寸法安定性に優れた性能を有している。
【００１１】
その後、縒りおよび円筒状の形状を維持するため、該円筒状成形物を冷却水槽１１に通し、または冷却ロール等一般的な冷却方法を用いて冷却することにより、更に剛直性を有した成形物にすることも出来る。この時の冷却水槽の温度は、特に限定はなく、望ましくは６０℃以下である。また、冷却水槽の位置に特に限定はないが、垂直ガイドロール８以降に設置することが好ましい。最後に成形物をロール１２により引き取る。
【００１２】
本発明に於いて、ロール１２の回転速度すなわち生産速度には特に制限はなく、３０〜２００ｍ／分程度でよい。
得られた成形物は巻取機で巻取るかまたはカッター等により一定の長さに裁断する。
尚、本発明の製造方法は、従来の円筒状の加熱収束部で収束する方法より、生産ロス等が非常に少なく生産効率がよい。
天然い草にも用途等により様々な径があり、畳表用に用いるものとしては一般的に１〜３ｍｍ程度の径が知られている。本発明に於ける径の調整は、延伸前のフィルムの厚み、幅および縒りを掛けるロールの温度および該ロール回転速度比により行なう。また、風合いについても同様な条件により調節する。
この様にして、天然い草に極めて類似した、ポリオレフィン成形物が得られる。
【００１３】
【実施例】
以下実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はそれによって範囲を限定されるものではない。
得られた成形物を用いて引張強度、熱収縮率、吸湿率および外観、風合いの測定、評価を次の方法により行なった。
(1)  引張強度の測定
ＪＩＳ  Ｌ  １０７０に準拠し、測定試料に初荷重を与え、定速伸長形の試験機を用いて、ツカミ間隔２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分の条件で引張試験を行い、試料の切断時の強さ（ｇｆ）を測定した。計算は切断時の強さの平均値を求め、平均値を正量繊度１デニールに対するグラム数で表した。
(2)  熱収縮率の測定
長さ１ｍの試験片３個をそれぞれ、温度８０、１００、１３５℃の各温度雰囲気内にそれぞれ１５分間放置後、取出し、２３℃の室温に１時間放置し、該試験片の長さを測定し次式により算出した。
0003704725.tif 000002
(3)  吸湿性の測定
試験片を温度２３℃、湿度５０％の室内に３日間放置した後、該試験片を２３℃、湿度９５％の恒温恒湿槽内に入れ、４８時間吸湿させたのちの重量を測定し次式により算出した。
0003704725.tif 000003
(4)  外観の評価
試験片を光源より１．５ｍ下方で目視した時の、光沢の有無により判定した。
○：光沢がなく、光の反射がない。（天然い草同等程度である。）
×：光沢があり、光の反射を伴う。
(5)  風合いの評価
試験片を１０本束ねて、触ったときの感触による官能評価により判断した。
○：天然い草類似の感触を有する。
×：天然い草には類似しない。
【００１４】
実施例１
ポリプロピレン樹脂１００重量部に炭酸カルシウム３０重量部、竹粉末０．３重量部および顔料１重量部を配合してなる樹脂組成物を用いて、図１に示す装置、図２ａを有するダイスを用い、幅方向に図３ａに示すような凹凸を有する平均厚み３０μｍ、幅５０ｍｍの２枚重ねフィルムを作製し、該フィルムを１２０℃の加熱板で５倍延伸した後、ロール６，７の温度１６０〜１７０℃、ロール１０の回転速度をロール７との速度比で１５％低速、最終引取速度１００ｍ／分の条件下で、直径１．２ｍｍ、繊度４，５００デニールのポリオレフィン成形物を得た。得られた成形物を用いて所定の試験片を作製し、引張強度、熱収縮率、吸湿率および外観、風合いの測定、評価を行った。
【００１５】
実施例２
ポリプロピレン樹脂１００重量部に炭酸カルシウムを１５重量部、竹粉末を０．５重量部および顔料１重量部を配合した樹脂組成物を用いる以外は、実施例１に準じてポリオレフィン成形物を得た。得られた成形物を用いて所定の試験片を作製し、引張強度、熱収縮率、吸湿率および外観、風合いの測定、評価を行った。
【００１６】
実施例３
ポリプロピレン樹脂１００重量部に竹粉末を配合せず炭酸カルシウムを６０重量部および顔料１重量部を配合した樹脂組成物を用いる以外は、実施例１に準じて、ポリオレフィン成形物を得た。得られた成形物を用いて所定の試験片を作製し、引張強度、熱収縮率、吸湿率および外観、風合いの測定、評価を行った。
【００１７】
実施例４
高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に炭酸カルシウム３０重量部、竹粉末１重量部および顔料１重量部を配合してなる樹脂組成物を用いて、図１に示す装置、図２ａを有するダイスを用い、幅方向に図３ａに示すような凹凸を有する平均厚み２５μｍ、幅５０ｍｍの２枚重ねフィルムを作製し、該フィルムを１１０℃の加熱板で５倍延伸した後、ロール６，７の温度１３５〜１４５℃、ロール１０の回転速度をロール７との速度比で５％低速、最終引取速度１００ｍ／分の条件下でポリオレフィン成形物を得た。
得られた成形物を用いて所定の試験片を作製し、引張強度、熱収縮率、吸湿率および外観、風合いの測定、評価を行った。
【００１８】
比較例１
実施例１と同じ組成の樹脂組成物を用いて、凹凸を有しないフラットなフィルムとした以外は、実施例１に準拠してポリオレフィン成形物を得た。
得られた成形物を用いて所定の試験片を作製し、引張強度、熱収縮率、吸湿率および外観、風合いの測定、評価を行った。
【００１９】
比較例２
実施例１と同じ組成の樹脂組成物を、２８０℃に加熱した特殊円筒ダイスにより収束させ、実施例１と同様の凹凸を有する帯状物にし、直径１．２ｍｍ、繊度４，５００デニールの成形物を得た。
得られた成形物を用いて所定の試験片を作製し、引張強度、熱収縮率、吸湿率および外観、風合いの測定、評価を行った。
本発明の成形物は、内部に連続した空隙を有し、表面に凹凸部を有したかさ高の成形物である。
実施例１〜４、比較例１、２で評価した結果をまとめて表１に示す。表１から明らかなように、実施例で得られたポリオレフィン成形物は、天然い草と同等のものであった。
【００２０】
【表１】
0003704725.tif 000004
【００２１】
【発明の効果】
本発明の製造方法は、ベタツキがなく復元性、防菌効果があり、外観、感触、風合い、機能、物性、吸湿性共に天然い草に匹敵するポリオレフィン成形物を安定に連続生産することができる。本発明により得られるポリオレフィン成形物は畳表等の敷物や酒樽用菰等として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリオレフィン成形物を製造する工程を示す概略側面図。
【図２】ダイス出口の凹凸断面図。
【図３】延伸前のフィルムの幅方向断面形状図。
【図４】本発明の縒り工程部の詳細平面図。
【図１】
0003704725.tif 000005
【図２】
0003704725.tif 000006
【図３】
0003704725.tif 000007
【図４】
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