JPH0323097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ストレツチ包装分野に利用できる、
塩化ビニリデン系フイルムに関する。

〔従来技術〕

フイルムを用いて物品を包装するとき、フイル
ムに張力を与え若干これが伸長した状態にして物
品を包装し、フイルムに生じた伸長回復力によつ
て物品をタイトに包装する所謂ストレツチ包装と
呼称される包装方法は公知である。

この包装方法は主に、生鮮食品、調理食品等の
内容物をトレー等の容器に小分けして、消費者が
経済的に購入し利用し易い分量にして多販するス
ーパーマーケツト等の食品売場のその分包容器の
外装に広く用いられている。

又この用途に適用できるフイルム特性は、先ず
適度の応力で良く伸長し、且つ応力解放時は瞬時
にその伸長が回復して復帰しようとする所謂、ス
トレツチ適性（伸長回復性）が備わつていなけれ
ばならず、その上で内容物が鮮明に見えるための
透明性等が必要になる。

従つてこれ等の特性が備わつたフイルムとして
は、単層フイルムとしては塩化ビニル製のストレ
ツチ用フイルムが独占的市場占有率を示し、一部
特殊なオレフイン系多層フイルム〔例えば商品名
（サンテツクＳフイルム）旭化成製五層フイルム〕
等の存在が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記市場のストレツチ用フイル
ムである塩化ビニル単層のフイルムはガスバリヤ
性ことに水蒸気バリヤ性に乏しいために、内容物
の目べり（水分蒸発で重量が減少する）現象が著
るしく、従つて包装物の正味重量の保証に非常に
難かしい問題を生む欠点があるし、他方、多層構
造のストレツチ用フイルムは、目べり現象は大巾
に解消されるが、特殊な成分構成の多層構造にす
る上で生じてしまうコストの高まり、及び、スト
レツチ適性の適用範囲のせばまりは、さけ得ない
問題点となつている。

本発明は、ストレツチ用フイルムの上記問題点
を、ガスバリヤー性の高い塩化ビニリデン系樹脂
層にストレツチ適性が付与できないかという全く
新規な発想によつて、完成されたものであつて、
新規なストレツチ用フイルムを提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

メチルアクリレート成分が７〜20重量％の塩化
ビニリデン・メチルアクリレート共重合樹脂層
が、フイルム全厚み寸法の80％以上を占める単層
又は３層以下の積層フイルムであつて、全厚みが
５〜20ミクロンの延伸フイルムを、ストレツチ包
装用途に用いることである。

〔本発明のフイルムの製造方法〕

以下本発明の内容を詳述する。

先ず本発明の用途フイルムに対する理解を深め
たい観点から本発明のフイルムの製法例から紹介
する。第１図は本発明のフイルムを得るのに便利
な、塩化ビニリデン系樹脂フイルムの延伸成膜方
法としては特殊な成膜条件が採れる装置例の概念
図である。

第１図に於てその製法を紹介すると、ホツパー
１から押出機２内に供給された樹脂Ａは、加熱さ
れ溶融混合され且つ調温された状態で、スクリユ
ー３の推力によつて押出機２の先端部に取付けら
れた環状ダイ４のスリツト部から筒状に押出さ
れ、筒状パリソンA′を形成する。このパリソン
A′は内外部から冷媒５，６で20℃以下の低温に
急冷され、ピンチロール７，７′で反転、ピンチ
ロール群８，８′と９，９′間の予熱ゾーンで約30
℃に加温される。このところの工程は従来の塩化
ビニリデン系樹脂製膜法と大差はない。問題は続
くピンチロール群１０，１０′と１１，１１′での
インフレーシヨン二軸延伸及び、その後のピンチ
ロール群１７，１７′，１８，１８′，１９，１
９′間とで行なう収縮工程の組合せにある。

先ず、前工程の二軸延伸は、たて５〜６倍、よ
こ５〜６倍の大き目の延伸比で延伸されることに
なるが、従来の塩化ビニリデン−塩化ビニル共重
合の場合に比べて、延伸配向の樹脂結晶化に伴な
うバブル形状の固定が充分でなくなるためにイン
フレーシヨンバブルをそのまま折畳むことは実質
パンク現象を伴なつて容易になし得ない。

本発明者等はこの現象原因は大きくは次の２つ
にあると考えて、装置条件に対策を加えた。

即ち対象樹脂の延伸にあつて現象原因のその１
つは、延伸が開始されてその厚みが薄くなつてい
るフイルム部分の張力が、延伸開始点にあるフイ
ルム部分の張力に対して、その強くなり方が小さ
いためにパリソン延伸の応力を１点に集中させる
に至らず従つてロール群の速度比で与えている縦
方向の延伸比も延伸点が一定の場所にあつて縦延
伸を押し進めない割合だけ、バブルの径を大きく
する方向でのフイルムの薄肉化に寄与し、パンク
現象を生む。更に原因のもう一つは、延伸が所定
の水準に到達したフイルム部分は、収縮して延伸
前の状態にもどろうとする弾性回復力が強まる。
その結果としてインフレーシヨンバブルを折畳も
うとするデフレーター等にふれそこに抵抗が生じ
ると、フイルムの円周方向の張力の不均等さを作
り、その部分が肉厚みの差になる形で不均等さを
更に促進しパンク現象に到らしめてしまうものと
考察した。従つてその対策として、パリソンを膨
らませる前に熱風を吹き込んで樹脂を加温する事
により、低応力で延伸が始まるようにし、そして
更にインフレーシヨンバブルのシヨルダー部に冷
却リング１６，１６′，１６″…で代表される冷却
勾配条件を採れるようにして、延伸が進行し薄肉
化したフイルムには順次そのフイルム張力が高ま
るように冷却する。又更にはデフレーターを構成
するロール群Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…はすべて
周速を調整変更できる駆動タイプのロール群と
し、ピンチロール１１，１１′の周速に対しＲ４
の周速はほぼ１であるがＲ１側は13〜16％分増速
されており、Ｒ１〜Ｒ４に至る過程の周速比は順
次漸減しているロール群をもつデフレーターとな
し、インフレーシヨン後のフイルムを強制的に巻
き込んで折畳みパスロール１２，１２′，１２″…
を経て、急激な収縮を起させないよう配慮した、
多段熱処理ゾーンである１７，１７′，１８，１
８′，１９，１９′のピンチロール群に送り込まれ
る。この収縮工程は、一旦折畳まれた筒状フイル
ムに再度気体を注入し、膨らませた状態で熱固定
する事になるが、ここでは最終的に縦方向は約５
〜20％、横方向は約10〜25％の収縮が生じるよう
に段階的にバブルの径及びピンチロールの周速比
を調節する、２１，２４は加熱気体を送り込む装
置、２０，２３は加熱炉、２６は冷却装置、２
８，２８′は最終フイルムの巻取軸で本発明のフ
イルムはここに完成される。上述の製造工程で延
伸された塩化ビニリデン系樹脂フイルムは、その
原料の成分組成の違いと相まつて、従来市販され
ている公知の塩化ビニリデン系樹脂フイルムと
は、ひと味違う特性を示す事になる。

第２図は縦軸に変形応力（Kg／mm²）横軸には変
形歪（％）を示し、フイルムに与えた変形応力に
対するフイルムに生じた変形歪の関係を示してい
る。図中実線は本発明の延伸フイルム、破線は従
来公知（市販）の塩化ビニリデン系樹脂フイルム
（塩化ビニル成分20％）である。

第２図の結果によると、市販で公知のフイルム
は、変形歪が約50％で破断（Ｘ印）してしまうの
に対し、本発明の延伸フイルムは、変形応力に応
じて歪量が大きく増加し、変形応力が２Kg／mm²以
下の弾性限界内で応力を開放すると、歪量は大き
く回復し、その度合は歪量に対して60％以上にま
で復元する特性（一点破線で示した部分）、即ち
ストレツチ適性が備わつていることが示されてい
る。

本発明のフイルムに於て、上述の成膜法との組
合せで、上記ストレツチ適性が実用可能の水準で
具備されるのは、メチルアクリレート成分が７重
量％以上の塩化ビニリデン系樹脂である。このメ
チルアクリレート成分は、その成分量が増す程押
出加工時の樹脂の可塑化流動性に優れるが、押出
パリソンにはゴム弾性的要素が増加し、且つ延伸
成膜適性温度範囲が狭ばまつて成膜性が悪化する
し、得られるフイルムのガスバリヤー性も悪化す
るので20重量％を越えて高めることは難かしい。

押出成膜して得るストレツチ適性の得やすさ、
得られたストレツチフイルムのガスバリヤー性の
双方を充分に満したい観点からのメチルアクリレ
ート成分量は、９〜15重量％の範囲から選ぶこと
が望ましい。又この際のメチルアクリレート成分
量の調整は、高い成分量のものと低い成分量のも
のを混ぜて目標とする値のものにしたものの方
が、当初から目標値のものであつた場合に比べ
て、押出成膜性に優る傾向にある。

かかる原理を利用して押出加工時の樹脂の可塑
化には従来どうしても必要とされて来た液状可塑
剤の含有量を３重量％以下の低い水準の含有量に
することによつて、本発明のフイルムのバリヤー
値は、O₂TR（酸素透過率）で10〜50c.c.／m²・
24Hr.1気圧の値20℃10μ、WVTR（水蒸気透過
率）で５〜30ｇ／m²・24Hr・38℃90％RHの値
10μのものにすることができる。

上述して明らかにして来た通り、本発明のフイ
ルムに発揮されるガスバリヤー性、ストレツチ適
性のフイルム特性は、特定成分の塩化ビニリデ
ン・メチルアクリレート共重合樹脂が或る延伸条
件下で延伸されて、塩化ビニリデン系樹脂フイル
ムになつて具備されたものである。

従つてその塩化ビニリデン系樹脂フイルムはそ
れを単層の状態で使うとき、最もシンプルで経済
的であり、最大限にその特性が発揮されるはずの
ものである。

しかしながら現実は、経済的であるべき単層が
必ずしもベストではないのである。それは、単層
のフイルムが具備できる特性の種類は用途上要求
される特性の種類を必ずしも満すものではないか
らである。例えば塩化ビニリデン系樹脂フイルム
の表面は、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂の表面
に比べてべつとりと自己密着してしまうという特
性に欠けるし、加熱して表面相互と密着させると
いうシール性にも欠ける。従つて塩化ビニリデン
系樹脂フイルムの片側又は両側表面に、フイルム
の持つストレツチ適性を損なわしめない薄さの範
囲で、他の樹脂層を設け、その設けた樹脂の持つ
表面特性を活用することは、塩化ビニリデン系樹
脂フイルムにストレツチ適性を初めて具備させる
ことに成功した本発明の技術思想の範畦である。
この明細書の特許請求の範囲で３層以下の積層フ
イルムと記載されている意味は、上述のことを意
味している。

一般にストレツチ包装分野に使用されるフイル
ムの肉厚みは５〜20μ、最も多くは８〜15μの範
囲にある。その厚みにあつて塩化ビニリデン系樹
脂フイルム層の占める割合は、全厚みに対し、80
％以上、望ましくは85％以上の値となる。この限
定は、塩化ビニリデン系樹脂に具備されるストレ
ツチ適性を充分に活用できる限界である。

一方、積層した状態で延伸を施こすときは、積
層延伸したとき塩化ビニリデン系樹脂層にストレ
ツチ適性を具備させ易い相方の樹脂種であること
が望ましい。こうした観点から選ばれる相方の樹
脂種はエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリウ
レタン樹脂、ポリブタジエン、塩素化ポリオレフ
イン、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂
等が望ましく、これらのなかでもメルトインデツ
クスが１〜10ｇ／10分の範囲にある柔軟なものの
方が有利である。

〔本発明の効果〕

塩化ビニリデン系樹脂フイルムにストレツチ適
性を初めて付与せしめたものであり、現在使われ
ている塩化ビニル製に較べてバリア性が著しく向
上し内容物の目減りの抑制や保存性向上に貢献す
る。また複雑な組成・構成の多層フイルムに較
べ、同じ多層でも単純なものであり、コスト面に
おいてはるかに有利であるので、ストレツチ包装
適性を備えたバリアフイルムとして大いに活用出
来るものである。

実施例−１ メチルアクリレート成分が12重量％である塩化
ビニリデン−メチルアクリレート共重合樹脂を径
90mmＬ／Ｄ＝22のシングルフライトタイプスクリ
ユウを有する押出機の先端に設けられた径150mm
スリツト1.5mmの環状ダイよりシリンダー部最高
温度180℃で混練溶融して筒状に押出した。

ダイ先端下部に９℃に温調した水を満たした槽
を設けダイ下部と水面を６cmの距離に保ち、又筒
状樹脂内には冷媒５を封入して、水槽内下部にあ
るピンチロール７，７′により引取り、急冷され
た径120mm、厚み240μのパリソンを得た。

このパリソンをピンチロール８，８′−９，
９′間に通し、30℃の水シヤワーをかけて加温し
た。そしてこのパリソンを送り出しピンチロール
１０，１０′より連続的に通し、40℃の加熱空気
を熱風リング１４より熱風炉１３内に吹き込み樹
脂温40℃に加熱した。冷却リング１６，１６′，
１６″，１６から温度15℃の冷風をそれぞれ吹
き出し、パリソン内部に空気を注入し、縦延伸比
5.5、横延伸比5.5に二軸延伸した。この時デフレ
ーターロールＲ１の周速は引取りピンチロール１
１，１１′の周速の1.16倍であり、Ｒ２は1.09倍
Ｒ３は1.03倍、Ｒ４は0.97倍であつた。次に引取
りピンチロールから出たフイルムをピンチロール
１７，１７′から１８，１８′，１９，１９′に通
し、ピンチロール間の筒状フイルム内に再び空気
を注入して膨らませ、熱風リング２１と２４から
40℃及び50℃の加熱空気を吹き出して、加熱炉２
０，２３を加熱しフイルムを熱処理した。又ピン
チロール１９，１９′の直前にて冷却装置２６よ
り冷風を吹き出して熱処理後のフイルムを冷却し
た。この時ピンチロール１８，１８′，１９，１
９′はピンチロール１７，１７′の周速より漸減さ
せ、又フイルム内に注入する空気量も目標とする
収縮率とするために調整を行なつて縦10％、横20
％収縮させた後、耳部をスリツトして２枚のフイ
ルムに分け巻取軸２８，２８′に巻付け厚みが
11μのフイルムを得た。

得られたフイルムの変形応力と変形歪の挙動は
第２図に示したように破断応力3.1Kg／mm²、破断
時の伸び350％で、変形応力２Kg／mm²の時の弾性
回復率は70％でありストレツチ適性にすぐれたフ
イルムであつた。

弾性回復率の測定はフイルムを巾１cm長さ10cm
に切り取り、テンシロン（東洋ボールドウイン製
UTM−−100型）にて把握長５cm、引張速度
1000mm／分で引張り、変形応力が２Kg／mm²に達し
た時に同速度で戻して応力が０Kg／mm²になる迄の
戻り量を、変形応力が２Kg／mm²の時の伸びに対す
る比率で求めたものである。

実施例−２ メチルアクリレートが12重量％である塩化ビニ
リデン・メチルアクリレート共重合樹脂とエチレ
ン・酢酸ビニル共重合樹脂〔商品名：ウルトラセ
ンUE634東洋曹達製酢酸ビニル成分26％、メルト
インデツクス４ｇ／10分〕を使い、前者は径90mm
Ｌ／Ｄ＝22のスクリユウを有したもの、後者は径
40mmＬ／Ｄ＝24のスクリユウを有した押出機で、
それぞれシリンダー部最高温度180℃及び190℃で
混練溶融させ、これを押出機先端に取り付けた環
状の２種３層ダイで合流させて筒状に押出し、外
側よりエチレン酢酸ビニル共重合樹脂／塩化ビニ
リデン・メチルアクリレート共重合樹脂／エチレ
ン酢酸ビニル共重合樹脂とし、厚み比率がそれぞ
れ５％／90％／15％、径120mm、全体厚み280μの
パリソンを実施例１と同方法で冷却し得た。延伸
については60℃の加熱空気を吹き込み、パリソン
温度を60℃に加熱し、縦延伸比5.7、横延伸比5.7
に二軸延伸した以外は実施例１と同様であり熱処
理については熱風リング２１と２４から60℃及び
70℃の加熱空気を吹き出した以外は実施例１と同
様に縦10％、横20％収縮させて、厚み12μのフイ
ルムを得た。得られたフイルムの変形応力と変形
歪の挙動は破断応力3.3Kg／mm²、破断時の伸び330
％で変形応力２Kg／mm²の時の弾性回復率は65％で
あつた。塩化ビニリデン・メチルアクリレート共
重合樹脂に他樹脂が積層された場合でも、塩化ビ
ニリデン・メチルアクリレート共重合樹脂層が高
い比率を占めているので、単層フイルムと同様に
大きな弾性回復率や伸びを備えているものであ
り、ストレツチ適性にすぐれたフイルムであつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフイルムを作るのに便利な工
程図の例、第２図は本発明フイルムの特性図を示
す。 Ａ……原料樹脂、A′……パリソン、１……ホ
ツパー、２……押出機、３……スクリユー、４…
…ダイ、５……冷媒、６……冷媒、７，７′……
パリソン引取りピンチロール、８，８′……ピン
チロール、９，９′……ピンチロール、１０，１
０′……パリソン送り出しピンチロール、１１，
１１′……延伸フイルム引取りピンチロール、１
２，１２′，１２″，１２……延伸フイルムパス
ロール、１３……パリソン加熱炉、１４……熱風
リング、１５……熱風、１６，１６′，１６″，１
６……冷風リング、１７，１７′，１８，１
８′，１９，１９′……熱処理装置ピンチロール、
２０，２３……加熱炉、２１，２４……熱風リン
グ、２２，２５……熱風、２６……冷却装置、２
７……冷風、２８，２８′……巻取軸、Ｒ１〜Ｒ
４……駆動デフレーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メチルアクリレート成分が７〜20重量％の塩
   化ビニリデン−メチルアクリレート共重合樹脂が
   フイルム全厚み寸法の80％以上を占める単層又は
   ３層以下の積層フイルムであつて、全厚み寸法が
   ５〜20ミクロンの延伸フイルムであることを特徴
   とするストレツチ包装用フイルム。