(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融押出されたポリオレフィン系樹脂シートを３０℃以下の温度に設定されている冷却ロールに接触させて冷却した後、冷却されたポリオレフィン系樹脂シートの高さを該ポリオレフィン系樹脂のビカット軟化温度〜該ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度に加熱されている熱処理ロールに対して調節するための上下可動式のガイドロールと、このガイドロールの下流側に設置され且つ上記熱処理ロールに併設させたガイドロールとに上記冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを順に掛け渡した上で、上記冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを上記熱処理ロールに併設させた上記ガイドロールと上記熱処理ロールとの間に供給して、上記冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを上記熱処理ロールに併設させた上記ガイドロールによって上記熱処理ロールに押圧して直接、圧着させて熱処理することを特徴とするポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
更に、熱処理されたポリオレフィン系樹脂シートを、熱処理温度より低く且つポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）−６０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）に設定されているアニールロールに接触させてアニールすることを特徴とする請求項１記載のポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載のポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
熱処理ロールの温度が１００〜１２０℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
熱処理ロールとポリオレフィン系樹脂シートの接触時間が１０秒以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明性及び引張強度、引張弾性率等の機械的強度の優れたポリオレフィン系樹脂シートの製造方法及びそれに使用する製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂は熱可塑性であり、そのシートを製造するには、一般にポリオレフィン系樹脂をシート状に溶融押出し、冷却ロールに密着させて急冷固化する方法が採用されている。
【０００３】
しかしながら、ポリオレフィン系樹脂は結晶性樹脂なので、溶融したポリオレフィン系樹脂シートを急冷すると結晶化するが、ポリオレフィン系樹脂シートが厚い場合は結晶化が均一に進まず歪が生じて、その結果、得られたポリオレフィン系樹脂シートの透明性及び引張強度、引張弾性率等の機械的強度が不足することがあった。
【０００４】
これらを改良するために、溶融押出したシートを回転冷却ロールに静電気やエアーナイフ、金属ロール、ゴムロール、ベルト等で密着させ、更に反ロール面のフィルムに対しエアーナイフ、エアーと水ミストを混合した冷媒を吹きつけたり、水槽の中にロールごと浸漬する方法（例えば、特許文献１参照。）やロール上のシート温度が樹脂の融点以下最大結晶化速度温度以上の範囲内にある位置で、シートの反ロール面に冷媒吐出ダイより冷媒を吐出し、該冷媒をシート面では沸騰や蒸発をしない流速及び量にてシート上を膜状に流下させて、該反ロール面からも冷却する方法（例えば、特許文献１参照。）が提案されているが、依然として透明性及び引張強度、引張弾性率等の機械的強度が不足することがあった。
【特許文献１】特開昭６２−２１４９２１号公報
【特許文献２】特開平１０−１２８８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、透明性及び引張強度、引張弾性率等の機械的強度の優れたポリオレフィン系樹脂シートの製造方法及びそれに使用する製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のポリオレフィン系樹脂シートの製造方法は、溶融押出されたポリオレフィン系樹脂シートを３０℃以下の温度に設定されている冷却ロールに接触させて冷却した後、冷却されたポリオレフィン系樹脂シートの高さを該ポリオレフィン系樹脂のビカット軟化温度〜該ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度に加熱されている熱処理ロールに対して調節するための上下可動式のガイドロールと、このガイドロールの下流側に設置され且つ上記熱処理ロールに併設させたガイドロールとに上記冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを順に掛け渡した上で、上記冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを上記熱処理ロールに併設させた上記ガイドロールと上記熱処理ロールとの間に供給して、上記冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを上記熱処理ロールに併設させた上記ガイドロールによって上記熱処理ロールに押圧して直接、圧着させて熱処理することを特徴とする。
【０００７】
本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂は、結晶性を有するオレフィンの単独重合体又は共重合体であって、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂、ポリペンテン樹脂、ポリヘキセン樹脂、エチレンープロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ペンテン−１共重合体、エチレン−へキセン−１共重合体、エチレン−４−メチル−ペンテン−１共重合体等があげられ、ポリプロピレン樹脂が好ましい。
【０００８】
本発明においては、先ず、溶融押出されたポリオレフィン系樹脂シートを３０℃以下の温度に設定されている冷却ロールに接触させて冷却する。ポリオレフィン系樹脂シートを溶融押出する方法は従来公知の任意の方法が採用されればよく、例えば、押出機でポリオレフィン系樹脂をポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）以上の温度で溶融混練してシート状に押出す方法があげられる。
【０００９】
ポリオレフィン系樹脂シートの厚さ及び押出速度は、特に限定されるものではないが、冷却及び熱処理を効率よく行うためには０．０１〜０．７ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１〜０．５ｍｍである。又、ポリオレフィン系樹脂シートの押出速度は、その厚さにより異なるが、冷却及び熱処理を効率よく行うためには１〜２０ｍ／分が好ましく、より好ましくは1 〜５ｍ／分である。
【００１０】
上記冷却ロールは溶融押出されたポリオレフィン系樹脂シートを冷却するためのロールであるから、３０℃以下に設定しておく必要があり、好ましくは１０〜３０℃である。冷却ロールは１本でもよいし、複数本あってもよい。
【００１１】
溶融押出されたポリオレフィン系樹脂シートを急冷するとポリオレフィン系樹脂は結晶化するが、スメチカ晶結晶とアルファー晶結晶の混在と見掛け上の結晶化度が向上しないことから、透明性や機械的強度が低下するので、本発明においては、冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを該ポリオレフィン系樹脂のビガット軟化温度〜該ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度に加熱されている熱処理ロールに接触させて熱処理する。尚、本発明におけるビカット軟化温度は、ＪＩＳＫ７２０６の方法で測定したビカット軟化温度である。
【００１２】
熱処理ロールの温度が低すぎるとスメチカ晶結晶からアルファ晶結晶への変化が効率的に進まないので異なる結晶形の混在と見掛け上の結晶化度が上がらない事から、透明性や機械的強度が向上せず、高すぎるとポリオレフィン系樹脂シートが溶融する。又、熱処理ロールの温度が低すぎると冷却されたポリオレフィン系樹脂シートの表面を平滑化する効果が低下する。従って、熱処理ロールの温度は、ポリオレフィン系樹脂のビガット軟化温度〜ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）であり、ポリプロピレン樹脂の場合は１００〜１２０℃が好ましい。熱処理ロールは１本でもよいし、複数本あってもよい。
【００１３】
熱処理時間は、特に限定されるものではないが、短すぎると熱処理の効果がなくなるので１０秒以上が好ましく、処理時間は長いほど好ましい。従って、ポリオレフィン系樹脂シートを熱処理ロールに１０秒以上接触するように設定すればよいが、長時間接触するようにするには熱処理ロールの直径を大きくしたり、熱処理ロールの数を増やす必要があるので実際的ではない。
【００１４】
本発明のポリオレフィン系樹脂シートの製造方法においては、熱処理されたポリオレフィン系樹脂シートを、更に、熱処理温度より低く且つポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）−６０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）に設定されているアニールロールに接触させてアニールするのが好ましい。ポリプロピレン系樹脂の場合は９０〜１１５℃が好ましい、
【００１５】
アニールは、熱処理によりポリオレフィン系樹脂シート中に発生した応力を緩和するための工程であり、アニール温度が低くなると応力緩和効果が低減し、高くなると熱処理と同じになるので、アニールロールの温度を熱処理温度より低く且つポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）−６０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）に設定し、アニールロールに接触させることにより行う。アニール時間は、特に限定されるものではなく、ポリオレフィン系樹脂シートの厚さやアニール温度により異なるが、一般に１０秒以上が好ましく、より好ましくは１５〜６０秒である。アニールロールは１本でもよいし、複数本あってもよい。
【００１６】
請求項６記載のポリオレフィン系樹脂シートの製造装置は、ポリオレフィン系樹脂をシート状に溶融押出するための押出機、該押出機の下流側に設置され、３０℃以下の温度に設定されている冷却ロール、該冷却ロールの下流側に設置され、該ポリオレフィン系樹脂のビカット軟化温度〜該ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度に加熱されている加熱ロールよりなることを特徴とする。
【００１７】
上記押出機は、熱可塑性樹脂の押出成形の際に使用されている従来公知の任意の押出機が使用可能であり、例えば、一軸押出機、二軸押出機等があげられ、ポリオレフィン系樹脂を融点（Ｔｍ）以上の温度で溶融混練し、シート状に溶融押出してポリオレフィン系樹脂シートを得る。
【００１８】
上記冷却ロールは、押出機の下流側に設置され、押出機から押出成形されたポリオレフィン系樹脂シートを３０℃以下の温度に冷却するためのロールであり、３０℃以下の温度に冷却されている。
【００１９】
冷却ロールにはポリオレフィン系樹脂シートを冷却ロールに均一に接触し圧着するために、圧着装置が併設されているのが好ましく、圧着装置としては、例えば、ロール、金属ベルト、エアーナイフ、静電圧着装置等があげられる。
【００２０】
上記熱処理ロールは、冷却ロールの下流側に設置され、冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを該ポリオレフィン系樹脂のビカット軟化温度〜該ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度に加熱して熱処理するためのロールである。
【００２１】
熱処理ロールには、ポリオレフィン系樹脂シートが熱処理ロールに均一に接触するように圧着するためのガイドロールが併設されているのが好ましい。ガイドロールで冷却されたポリオレフィン系樹脂シートを押圧することにより、ポリオレフィン系樹脂シートが初めて熱処理ロールに圧着されるようになされているのが好ましい。即ち、ポリオレフィン系樹脂シートが熱処理ロールに同時に且つ均一に圧着されないと（ポリオレフィン系樹脂シートの一部が浮いていると）ポリオレフィン系樹脂の熱処理速度が異なりフレアーが発生して均一なシートが得られないので、ガイドロールをポリオレフィン系樹脂シートの送り方向に対して垂直方向に設置し、ガイドロールでポリオレフィン系樹脂シートを熱処理ロール方向に押圧し、ポリオレフィン系樹脂シートを初めて熱処理ロールに接触するように圧着するのが好ましい。
【００２２】
上記熱処理ロールの温度は、ポリオレフィン系樹脂のビカット軟化温度〜該ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度ポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）〜ポリ乳酸系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度であればよいが、ポリプロピレン樹脂の場合は１００〜１２０℃が好ましい。
【００２３】
又、冷却に要する時間よりも熱処理に要する時間のほうが長いので熱処理ロールの直径Ｒ２と冷却ロールＲ１の直径の比Ｒ２／Ｒ１は大きいほど好ましいが、大きくしすぎるのは実際的ではなく、１〜２０が好ましく、より好ましくは１．２〜７である。
【００２４】
本発明のポリオレフィン系樹脂シートの製造装置においては、熱処理されたポリオレフィン系樹脂シートを、更に、熱処理温度より低く且つポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）−６０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）に設定されているアニールロールが設置されているのが好ましい。
【００２５】
アニールロールは、熱処理によりポリオレフィン系樹脂シート中に発生した応力を緩和するためのロールであり、アニール温度が低くなると応力緩和効果が低減し、高くなると熱処理と同じになるので、アニールロールの温度は熱処理温度より低く且つポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）−６０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）に設定されているのが好ましい。アニールロールは１本でもよいし、複数本あってもよいが、アニール時間は、ポリオレフィン系樹脂シートの厚さやアニール温度により異なるが、一般に１０秒以上が好ましく、より好ましくは１５〜６０秒であるので、複数の小口径のアニールロールを連続して設置するのが好ましい。
【００２６】
次に、本発明のポリオレフィン系樹脂シートの製造装置の一例を図面を参照して説明する。図１は本発明のポリオレフィン系樹脂シートの製造装置の一例を示す説明図である。図中１は押出機であり、２は押出機１の吐出口に接続されシートを押出すためのＴダイである。Ｔダイ２の下方前方に３０℃以下の温度に設定されている冷却ロール３、３１が設置されている。冷却ロール３に対向して静電圧着装置４が設置されており、Ｔダイ２から供給された高温のポリオレフィン系樹脂シート１０を冷却ロール３に圧着可能になされている。
【００２７】
８、８１は、ポリオレフィン系樹脂のビカット軟化温度〜該ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度に加熱されている熱処理ロールであり、熱処理ロール８に対向してガイドロール７が設置されている。ガイドロール７は冷却ロール３、３１で冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１を熱処理ロール８に一定圧力で押圧できるように賦勢されている。従って、冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１をガイドロール７で熱処理ロール８に押圧することにより、ポリオレフィン系樹脂シート１１は初めて熱処理ロール８に圧着されるようになされている。
【００２８】
９、９１は、熱処理ロール８１の下流側に設置され熱処理されたポリオレフィン系樹脂シート１２をアニールするためのアニールロールであり、熱処理温度より低く且つポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）−６０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）に設定されている。熱処理されたポリオレフィン系樹脂シート１２はアニールロール９、９１によりアニールされ、熱処理によりポリオレフィン系樹脂シート中に発生した応力が緩和されたポリオレフィン系樹脂シート１３が得られる。
【００２９】
５、５１、５２はポリオレフィン系樹脂シート１１、１２、１３を下流側に送るためのガイドロールであり、６は熱処理ロール８に対するポリオレフィン系樹脂シート１１の高さを調節するための上下可動式のガイドロールである。尚、冷却ロール３、３１、熱処理ロール８、８１、アニールロール９、９１、ガイドロール５、６、７、５１、５２及び静電圧着装置４はポリオレフィン系樹脂シート１０、１１、１２、１３の送り方向と直角になるように設置されている。
【００３０】
押出機１においてポリオレフィン系樹脂をポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）以上の温度で溶融混練し、Ｔダイ２からシート状に溶融押出することにより溶融されたポリオレフィン系樹脂シート１０を得る。次に、溶融されたポリオレフィン系樹脂シート１０を静電圧着装置４で冷却ロール３に圧着して、冷却ロール３、３１によりポリオレフィン系樹脂シートを３０℃以下の温度に急冷して冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１を得る。
【００３１】
次いで、冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１をガイドロール５、６、７により下流側に送って熱処理ロール８に供給する。冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１をガイドロール７で熱処理ロール７に均一に圧着して熱処理ロール８、８１により冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１をポリオレフィン系樹脂のビカット軟化温度〜該ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）の温度に加熱してポリオレフィン系樹脂を熱処理して熱処理されたポリオレフィン系樹脂シート１２を得る。
【００３２】
ポリオレフィン系樹脂シート１１はガイドロール７により初めて熱処理ロール８接するように熱処理ロール８に均一に圧着されるので、ポリオレフィン系樹脂シート１１はその幅方向において均一に加熱されフレアが発生することがなく、均一に熱処理され、シート全体の透明性のばらつきがない。
【００３３】
熱処理されたポリオレフィン系樹脂シート１２をガイドロール５２で下流側に送り、熱処理温度より低く且つポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）−６０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点（Ｔｍ）に設定されているアニールロール９、９１でアニールすることにより、熱処理によりポリオレフィン系樹脂シート中に発生した応力が緩和されたポリオレフィン系樹脂シート１３を得る。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のポリオレフィン系樹脂シートの製造方法の構成は上述の通りであり、透明性及び引張強度、引張弾性率等の機械的強度の優れたポリオレフィン系樹脂シートを連続的に製造することができる。又、本発明のポリオレフィン系樹脂シートの製造装置の構成は上述の通りであり、透明性及び引張強度、引張弾性率等の機械的強度の優れたポリオレフィン系樹脂シートを連続的に製造するのに好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次に本発明の実施例を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示した製造装置を用いてポリプロピレン樹脂シートを製造した。押出機１は直径７０ｍｍの一軸押出機であり、ポリプロピレン樹脂（住友化学社製、商品名「ＦＨ１０５１」、Ｔｍ＝約１６０℃、ビカット軟化温度＝６２℃）を２４０℃で溶融混練して、厚さ０．２ｍｍの溶融したポリオレフィン系樹脂シート１０を押出した。
【００３６】
冷却ロール３、３１の直径は３００ｍｍであり、１０℃に冷却されており、溶融したポリオレフィン系樹脂シート１０の冷却ロール３、３１に対する接触距離は略１ｍであった。溶融したポリオレフィン系樹脂シート１０を冷却ロール３、３１に３ｍ／分の速度で供給し（溶融したポリオレフィン系樹脂シート１０の冷却ロール３、３１に対する接触時間は２０秒）、約１５℃の冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１を得た。
【００３７】
熱処理ロール８、８１の直径は６００ｍｍであり、１２０℃に加熱されており、冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１の熱処理ロール８、８１に対する接触距離は略１ｍであった。冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１を熱処理ロール８、８１で熱処理して（冷却されたポリオレフィン系樹脂シート１１の熱処理ロール８、８１に対する接触時間は４０秒）、熱処理されたポリオレフィン系樹脂シート１２を得た。
【００３８】
アニールロール９、９１の直径は６００ｍｍであり、１１５℃に加熱されていた。熱処理されたポリオレフィン系樹脂シート１２をガイドロール５１、５２で下流方向に送ってアニールロール９、９１でアニールしてアニールされたポリオレフィン系樹脂シート１３を得た。
【００３９】
（比較例１）
熱処理ロール８、８１の温度を室温（約２３℃）にした以外は実施例１で行なったと同様にしてアニールされたポリオレフィン系樹脂シート１３を得た。
【００４０】
得られたポリオレフィン系樹脂シート１３の引張強さ、伸び、引張弾性率、ヘイズ及び全光線透過率を測定し、得られた結果を表１に示した。尚、引張強さ、伸び及び引張弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７準拠してＭＤ方向に試験片タイプ５号の試験片を打抜き、２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を行った。又、ヘイズ及び全光線透過率は、ＪＩＳ
Ｋ  ７１０５準拠して積分球式光線透過率測定装置（ヘイズメーター）を用いて測定した。
【００４１】
【表１】
0004917978.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のポリオレフィン系樹脂シートの製造装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  押出機
２  Ｔダイ
３  冷却ロ−ル
４  静電圧着装置
５、６、７  ガイドロール
８  熱処理ロール
９  アニールロール
１０、１１、１２、１３  ポリオレフィン系樹脂シート
【図１】
0004917978.tif 000003