JPH0647810A

JPH0647810A - 熱収縮性フィルムの製造方法

Info

Publication number: JPH0647810A
Application number: JP20232892A
Authority: JP
Inventors: Koji Ueda; 孝司植田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1994-02-22

Abstract

(57)【要約】【目的】熱収縮性フィルムのスクラップ回収原料とペ
レット状新原料との混合を良好にすることによって、原
料切れ、押出変動、フィルム切れ等のトラブルを防止
し、溶融再ペレットする場合のようにフィルムの熱劣化
を伴うことなく、また二軸押出機も使用可能な、熱収縮
性フィルムの製造技術を提供する。【構成】押出機１からフィルムＦ₁を押出し、テンタ
ー延伸機６により延伸し、熱収縮性を付与する熱収縮性
フィルムＦ₂の製造方法において、耳スクラップＳを、
加熱ゾーン１５を通過させつつ熱風を吹きつけて熱収縮
開始温度以上流動開始温度以下の温度に加熱し収縮させ
た後、粉砕機９で粉砕し、ペレット状新原料Ｖと混合し
て押出機１に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、熱収縮性フィルムの製
造方法に関する。

【０００１】

【従来の技術】収縮包装、ラベル等に使用される熱収縮
性フィルムは、従来より、図６に示されるような装置を
用い、次に述べるような方法によって製造されている。
即ち、押出機１で溶融混練した樹脂を、押出機１の先端
に取付けた金型２に導き、金型２の吐出口からフィルム
状に吐出し、引取機３で引取って未延伸フィルムＦ₁を
成形し、この未延伸フィルムＦ₁を加熱装置４で熱収縮
開始温度以上流動開始温度以下の温度まで再加熱して、
矢印Ａで示される工程を通ってロール延伸機５で縦方向
（進行方向）に、または矢印Ｂで示される工程を通って
テンター延伸機６で横方向（巾方向）に一軸延伸する。
あるいは、ロール延伸機５で縦方向、次いでテンター延
伸機６で横方向と逐次二軸延伸する。または図６に示さ
れていないが、同時二軸延伸用テンター延伸機で縦横両
方向に同時二軸延伸する等の方法で延伸して熱収縮性を
付与し、次いで巾方向両端の耳部をトリミングカッター
７で切り落としてトリミングし、更に必要によってスリ
ッターで所定の巾に切り揃えた後、巻取機８でロール状
に巻き取って、熱収縮性フィルムＦ₂の製品を得てい
る。

【０００２】上記のような熱収縮性フィルムの製造工程
においては、延伸後のトリミング工程及びスリッター工
程で発生するスクラップＳ（以下これらを併せて「耳ス
クラップ」と称する）、不良品、使用済製品などのスク
ラップの発生量は、投入原料の１５〜３０％にも達する
ため、耳スクラップＳなどのスクラップを回収し再使用
することはコスト上きわめて重要である。

【０００３】発生した耳スクラップＳは、通常、リボン
状に連続したままピンチロールまたは送風機で粉砕機９
へ送って細片状に粉砕し、得られたスクラップ粉砕品を
溶融・再ペレット化して単独あるいは新原料（ペレット
状）と混合し再使用するオフライン方式によって、ある
いは、得られたスクラップ粉砕品Ｒをそのまま押出機１
上に設置されたサイクロン式ホッパーローダー１０へ空
気輸送し、並設されたサイクロン式ホッパーローダー１
１へ送られてくる新原料Ｖと、それぞれ定量フィーダー
１２及び１３で押出機ホッパー１４へ投入し、押出機１
で再使用するインライン方式によって、回収し再使用す
る。

【０００４】しかるに、熱収縮性フィルムのスクラップ
粉砕品は、ほとんどが厚さ１００μｍ以下の薄片状であ
り、また、見掛け比重が、例えばポリエチレン製熱収縮
性フィルムの場合、ペレット状新原料の約０．８に対し
約０．１と著しく小さいので、ペレット状新原料と混ざ
り難く、また、一旦混ざっても、ホッパー内で分離しや
すい。そして、ホッパーの落ち口付近でブリッジを形成
し、著しく落下し難くなる。そして、このために原料切
れ等の事故を起こすという問題がある。

【０００５】このような問題点を解決するため、最近で
は、次の改良された方法で回収し再使用することが行わ
れている。押出機ホッパーを前後二つに分割した構造とし、押出
機の前方側にスクラップ粉砕品を供給し、後方側に新原
料を供給して、バレル内で混合する方法。押出機ホッパーを内外の二重構造とし、外下側ホッパ
ーにペレット状新原料、内上側ホッパーにスクラップ粉
砕品を入れ、内上側ホッパー中央に設けられた竪型の特
殊スクリューフィーダーで押出機へ押し込み、押出スク
リューに食い込まれる寸前で強制的に新原料と混合する
方法。（「ＡＳＲシステム」：(株)プラスチックエージ
発行「プラスチック成形工場の自動化技術」７４ページ
参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法
でも、スクラップ粉砕品とペレット状の新原料の形状及
び見掛け比重の相違が大きいために、なお、回収原料混
入率は１０％以下とスクラップ発生率に対し少量しか回
収使用できず、且つ、ホッパーローダーあるいは押出機
ホッパーの落ち口付近でブリッジを形成することがある
ため、スクラップ粉砕品がホッパーローダー内に滞留し
てサイクロンから吹き出したり、押出量変動によってフ
ィルム切れ等のトラブルが発生することがある。

【０００７】また、上記の方法は、押出機ホッパー内
の特殊スクリューフィーダーで原料を押し込み、押出機
の供給ゾーンではバレル内は満杯状態となっているため
に、単軸押出機の場合には問題ないが、二軸（あるいは
多軸）押出機の場合には、押出成機の構造上、過負荷と
なることがある。このことは、押出スクリューに食い込
む寸前まで、スクラップ粉砕品と新原料を一定量ずつフ
ィーダーで定量供給する必要があることを意味するもの
であり、上記の方法の場合には実施上困難を伴う。ま
た、設備として特殊なホッパーを必要とするという問題
もある。

【０００８】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、熱収縮性フィルムのスクラップとペ
レット状新原料との混合をを良好にすることによって、
原料切れ、押出変動、フィルム切れ等のトラブルの発生
を防止し、溶融再ペレットする場合のように熱履歴によ
るフィルムの劣化を伴うことなく、また二軸押出機の場
合にも適用できる、熱収縮性フィルムの製造方法を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、熱収縮性を与えるため延伸されたフィル
ムのスクラップを、熱収縮開始温度以上流動開始温度以
下の温度に加熱して収縮させ、見掛け比重を大きくする
ことによって、ペレット状の新原料との混合を容易に
し、ホッパーからの落下、押出スクリューでの食い込み
を容易にするという考えによるものである。

【００１０】即ち、本発明は、熱収縮性フィルムのスク
ラップを熱収縮開始温度以上流動開始温度以下の温度に
加熱して収縮させた後粉砕し、ペレット状の新原料と混
合して押出機に供給し、フィルム状に押出し延伸するこ
とを要旨とするものである。

【００１１】また、請求項２記載の本発明は、熱収縮性
フィルムのスクラップを粉砕した後、熱収縮開始温度以
上流動開始温度以下の温度に加熱して収縮させ、ペレッ
ト状の新原料と混合して押出機に供給し、フィルム状に
押出し延伸することを要旨とするものである。

【００１２】ここに熱収縮開始温度とは、ＪＩＳＺ
１７０９により測定した収縮率が、１０％以上を示す最
低温度とする。（但し、熱媒液の温度は３０℃から始め
て５℃刻みで上げたものを使用し、熱媒液中に２０秒間
浸漬して収縮率が１０％以上を示した温度で測定を終了
する。）また流動開始温度とは、ＪＩＳＫ７１９９
により測定した粘度が、４，０００ｐｏｉｓｅ以下とな
る最低温度とする。（但し、キャピラリーの半径０．５
ｍｍ，キャピラリーの長さ２０ｍｍ，剪断速度１，００
０ｓｅｃ^-1とする。）

【００１３】本発明の方法で製造する熱収縮性フィルム
の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン等の
樹脂が使用される。

【００１４】

【作用】熱収縮性フィルムのスクラップを、粉砕する前
（請求項１の発明）、もしくは粉砕した後に（請求項２
の発明）、熱収縮開始温度以上流動開始温度以下の温度
に加熱し、延伸された方向に収縮させることによって厚
さが増加し、見掛け比重が増大する。従って、スクラッ
プ粉砕品はペレット状の新原料との見掛け比重の差が小
さくなってペレット状の新原料と混合しやすく、分離し
難くなるとともに、ブリッジを形成し難い形状となり、
ペレット状の新原料と混合して押出機に供給しても落下
し易く、また、押出スクリューに食い込まれ易くなる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。（実施例１）図１は、請求項１記載の本発明方法で使用
する製造装置の説明図である。図１において、ホッパー
ローダー１１には、共重合ポリエステル樹脂のペレット
状新原料Ｖが貯留されている。この新原料Ｖは、ジカル
ボン酸成分がテレフタル酸１００モル％よりなり、ジオ
ール成分がエチレングリコール７０モル％、１，４−シ
クロヘキサンジメタノール３０モル％よりなる。また、
ホッパーローダー１０には、回収された耳スクラップ粉
砕品の回収原料Ｒが貯留されている。

【００１６】ホッパーローダー１１からペレット状新原
料Ｖをスクリューフィーダー１３によって８０重量％、
また、ホッパーローダー１０から回収原料Ｒをスクリュ
ーフィーダー１２によって２０重量％となるように計量
して押出機ホッパー１４へ送って混合し、混合された原
料を、スクリュー径５７ｍｍの同方向回転の二軸押出機
１へ供給し、溶融混練して、リップ長４００ｍｍ、リッ
プ間隙０．８ｍｍの金型２から押出量８０ｋｇ／時でフ
ィルム状に押出した。その後、ロール表面温度５０℃の
ロール式引取機３によって引取り速度２０ｍ／分で引き
取って、厚さ１２０μｍの未延伸フィルムＦ₁を成形し
た。引き続き加熱装置４で８５℃に再加熱し、テンター
延伸機６で横方向（巾方向）に３．０倍に一軸延伸し、
厚さ４０μｍの熱収縮性フィルムをＦ₂を得た。得られ
た熱収縮性フィルムＦ₂の熱収縮開始温度は７５℃、流
動開始温度は２４０℃であった。

【００１７】この熱収縮性フィルムＦ₂の両端の耳をト
リミングカッター７で各１００ｍｍ巾トリミングし、発
生したリボン状の耳スクラップＳを、図２に示されるよ
うな長さ２，０００ｍｍの加熱ゾーン１５中を線速２０
ｍ／分（通過時間６秒）で通過させながら、１７０℃の
熱風を吹きつけて加熱した結果、巾が４２ｍｍに収縮し
た。

【００１８】次いで、この収縮した耳スクラップＳ
₁を、開口孔径５ｍｍのスクリーンを設置した、(株)ホ
ーライ製フィルム・シート専用の粉砕機ＢＯ−２１０Ａ
ＲＦＴで粉砕し、見掛け比重０．４３の回収原料Ｒを得
た。（なお、加熱・収縮させる前のスクラップ粉砕品の
見掛け比重は０．１２であった。）得られた回収原料Ｒ
₁は、前記のようにホッパーローダー１０へ還流し、ペ
レット状新原料Ｖと混合して使用した。

【００１９】熱収縮性フィルムＦ₂の製造に当たって
は、未延伸フィルムＦ₁を正確に６秒毎に連続５０回切
断して各切断片の重量を測定し、押出量変動率を４σ
（σは標準偏差）で求めるとともに、熱収縮性フィルム
Ｆ₂の延伸方向及びこれと直交する方向の引張強さを、
ＪＩＳＣ２３１８に定める方法に準じて測定した。
また、製造工程における異常の有無を観察した。

【００２０】その結果、押出量変動率は３．０％、得ら
れた熱収縮性フィルムの引張強さは、延伸方向では５．
４ｋｇ／１０ｍｍ、延伸方向と直交方向では２．２ｋｇ
／１０ｍｍであった。また、原料切れ、延伸によるフィ
ルム切れ等の異常は見られず、製造工程は安定してい
た。

【００２１】なお、本実施例では、耳スクラップＳを加
熱して収縮させるのに熱風を吹きつける方法を用いた
が、図３に示されるような赤外線ヒーター１６で照射す
る、図４に示されるような加熱ロール１７に接触させつ
つ通過させる等の方法を用いてもよい。

【００２２】また、使用されるスクラップは耳スクラッ
プに限定されず、例えば、得られたフィルムのうちの不
良品であってもよいし、使用済みのフィルムの回収品で
あってもよい。

【００２３】また、上記実施例のように、熱収縮性フィ
ルムＦ₂に横方向のみの延伸が付与されている場合に
は、加熱ゾーン１５の入口側と出口側の送り速度をほぼ
同じとすればよいが、熱収縮性フィルムＦ₂に縦方向の
延伸が付与されている場合には、加熱によって縦方向の
延伸が除去されて縦方向に収縮しようとするので、この
収縮を妨げないように、加熱ゾーン１５の出口側の送り
速度が入口側の送り速度より遅くなるように調節するこ
とが好ましい。

【００２４】（実施例２）ペレット状新原料を６０％、
回収原料を４０％とした以外は、実施例１と同じ方法で
耳スクラップから得られた回収原料を使用して熱収縮性
フィルムを製造し、実施例１と同様にして、押出量変動
率、得られた熱収縮性フィルムの引張強さを測定した。
（熱収縮性フィルムの熱収縮開始温度は７５℃、流動開
始温度は２４０℃であった。）

【００２５】その結果、押出量変動率は３．１％、得ら
れた熱収縮性フィルムの引張強さは延伸方向では５．３
ｋｇ／１０ｍｍ、延伸方向と直交方向では２．３ｋｇ／
１０ｍｍであった。また、原料切れ、延伸によるフィル
ム切れ等は発生せず、製造工程は安定していた。

【００２６】（実施例３）実施例１と同じ共重合ポリエ
ステル樹脂のペレット状新原料を６０重量％、回収原料
を４０重量％となるように使用し、実施例１と同じ方法
で押出し、更に横方向に３．０倍に一軸延伸したもの
を、巻取機に一旦巻取って、厚さ４０μｍの熱収縮性フ
ィルムを得た。得られた熱収縮性フィルムの熱収縮開始
温度は７５℃、流動開始温度は２４０℃であった。

【００２７】この熱収縮性フィルムを、オフラインのバ
ッチ方式でスリッターによってスリットして巾６５０ｍ
ｍの製品を採り、その他の部分を耳スクラップＳとし
て、図３に示されるような発熱部の長さ１，０５０ｍ
ｍ、赤外線ヒーター１６（ヒーターの全容量１．５ｋ
ｗ）加熱式の加熱ゾーン１５中を、赤外線ヒーター１６
から１００ｍｍ離して線速３ｍ／分（通過時間２１秒）
で通過させた結果、巾２１０ｍｍに収縮した。

【００２８】次いで、この収縮した耳スクラップＳ
₂を、実施例１と同じフィルム・シート専用の粉砕機で
粉砕し、見掛け比重０．４２の回収原料を得た。得られ
た回収原料は、ペレット状新原料と混合して使用した。

【００２９】そして、実施例１と同じ方法で、押出量変
動率、得られた熱収縮性フィルムの引張強さを測定しす
るとともに、各工程における異常の有無を観察した結
果、押出量変動率は３．１％、得られた熱収縮性フィル
ムの引張強さは、延伸方向では５．４ｋｇ／１０ｍｍ、
延伸方向と直交方向では２．３ｋｇ／１０ｍｍであっ
た。また、原料切れ、延伸によるフィルム切れ等は発生
せず、製造工程は安定していた。

【００３０】（実施例４）実施例１と同じ共重合ポリエ
ステル樹脂のペレット状新原料Ｖを６０重量％、回収原
料Ｒ₂を４０重量％となるように混合し、実施例１と同
じ押出機、リップ長９００ｍｍ、リップ間隙０．８ｍｍ
の金型から押出量８０ｋｇ／時で押出した後、ロール表
面温度５０℃のロール式引取機によって引取り速度１５
ｍ／分で引き取って厚さ１２０μｍの未延伸フィルムを
成形し、引き続き加熱装置で８３℃に再加熱し、ロール
延伸機を用いて縦方向（進行方向）に３．０倍に一軸延
伸し、厚さ４０μｍの熱収縮性フィルムを得た。得られ
た熱収縮性フィルムの熱収縮開始温度は７５℃、流動開
始温度は２４０℃であった。

【００３１】この熱収縮性フィルムの両端の耳を各７０
ｍｍ巾トリミングし、発生した耳スクラップＳを、実施
例１と同じフィルム・シート専用の粉砕機で粉砕し、見
掛け比重０．１２のスクラップ粉砕品を得た。

【００３２】このスクラップ粉砕品を、図５に示される
ように、ブロワー１８から送られる空気を空気加熱器１
９を通過させ２００℃に加熱した熱風によって、押出機
上のホッパーローダー１０へ空気輸送する間に加熱・収
縮させ、見掛け比重０．４０の回収原料Ｒ₂を得た。得
られた回収原料Ｒ₂は、前記のようにペレット状新原料
Ｖと混合して使用した。なお、空気輸送された回収原料
Ｒ₂は、まだかなり温度が高く、互いに融着して塊とな
るおそれがあるので、ホッパーローダー１０は攪拌機付
きのものとし、スクラップ粉砕品を常時攪拌するように
した。

【００３３】そして、実施例１と同じ方法で、押出量変
動率、得られた熱収縮性フィルムの引張強さを測定する
とともに、各工程における異常の有無を観察した結果、
押出量変動率は３．３％、得られた熱収縮性フィルムの
引張強さは、延伸方向では５．３ｋｇ／１０ｍｍ、延伸
方向と直交方向では２．１ｋｇ／１０ｍｍであった。ま
た、原料切れ、延伸によるフィルム切れ等は発生せず、
製造工程は安定していた。

【００３４】（比較例１）実施例１と同じ方法で得られ
た耳スクラップを、加熱・収縮させることなしに粉砕
し、得られた見掛け比重０．１２の回収原料を使用した
以外は、実施例１と同じ方法で熱収縮性フィルムを製造
した。

【００３５】その結果、押出量変動率は４．８％、得ら
れた熱収縮性フィルムの引張強さは、延伸方向では４．
７ｋｇ／１０ｍｍ、延伸方向と直交方向では１．９ｋｇ
／１０ｍｍであった。また、押出量変動によって、原料
切れ、延伸によるフィルム切れがしばしば発生し、安定
した状態での製造はできなかった。

【００３６】（比較例２）実施例２と同じ方法で得られ
た耳スクラップを、加熱・収縮させることなしに粉砕
し、得られた見掛け比重０．１２の回収原料を使用した
以外は、実施例２と同じ方法で熱収縮性フィルムを製造
した。

【００３７】その結果、耳スクラップの回収原料がホッ
パーローダーや押出機ホッパー内でブリッジを形成して
供給不可能となったり、押出量が激しく変動して、製造
を続行することができなかった。

【００３８】以上、実施例１〜４、及び比較例１，２の
結果を、表１にまとめて示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明の熱収縮性フィルムの製造方法に
よれば、ぺレット状新原料との混合不良や分離、ホッパ
ー内でブリッジを形成することによる落下不良、これら
に起因する押出量変動、原料切れ等のトラブルを生じる
ことなく、また、熱収縮性フィルムの強度を低下させる
ことなしに、回収スクラップを最高４０重量％、ぺレッ
ト状新原料と混合して回収使用することができる。

【００４１】また、溶融・再ペレットする場合のよう
な、スクラップ再生のための大きいエネルギー損失がな
く、二軸（多軸）押出機による生産においてインライン
方式で回収することができる。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の本発明方法で使用する製造装置
の説明図である。

【図２】請求項１記載の本発明方法で使用する耳スクラ
ップ加熱装置の１例を示す説明図である。

【図３】請求項１記載の本発明方法で使用する耳スクラ
ップ加熱装置の他の例を示す説明図である。

【図４】請求項１記載の本発明方法で使用する耳スクラ
ップ加熱装置の他の例を示す説明図である。

【図５】請求項２記載の本発明方法で使用する耳スクラ
ップ加熱装置の例を示す説明図である。

【図６】従来技術の熱収縮性フィルムの製造方法で使用
する製造装置の説明図である。

【符号の説明】

１押出機３引取機４加熱装置５ロール延伸機６テンター延伸機９粉砕機１０，１１ホッパーローダー１５加熱ゾーン１６赤外線ヒーター１７加熱ロール１９空気加熱器Ｓ，耳スクラップＶペレット状新原料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱収縮性フィルムのスクラップを熱収縮
開始温度以上流動開始温度以下の温度に加熱して収縮さ
せた後粉砕し、ペレット状の新原料と混合して押出機に
供給し、フィルム状に押出し延伸することを特徴とす
る、熱収縮性フィルムの製造方法。
【請求項２】熱収縮性フィルムのスクラップを粉砕し
た後熱収縮開始温度以上流動開始温度以下の温度に加熱
して収縮させ、ペレット状の新原料と混合して押出機に
供給し、フィルム状に押出し延伸することを特徴とす
る、熱収縮性フィルムの製造方法。