JPH0397524A - 積層二軸延伸フィルムの製造法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は優れたガスバリャー性を有する積層二軸延伸
フィルムをインフレーション方式で製造する方法、特に
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（以下、ＥＶＯ
Ｈと略記する）の層を有し、食品包装等に用いて好適な
積層二輪延伸フィルムを製造する方法゛に関するもので
ある。

（従来の技術） 本発明者等の一部のものは、さきにＥＶＯＨ層とポリプ
ロピレン系樹脂（以下、ＰＰ系樹脂と略記する）の層と
からなり、ＥＶＯＨ層が充分に薄く、しかもガスバリャ
ー性を付与するものとしてよく知られたポリ塩化ビニリ
デンを用いた場合におけるような、特有の臭いがなく、
変色も起らず、廃棄する場合焼却炉を痛めるなどという
問題もなく、しかもガスバリャー性に優れた積層フィル
ムを得る目的をもって、インフレーション方式により、
ＥＶＯＨ層とＰＰ系樹脂層とを有する積層二軸延伸フィ
ルムを製造する方法を発明した（特開平１−１０８０２
８号公報参照）。即ち、この発明は、共押出或形により
外側からＥＶＯＨ層，接着層，ＰＰ系樹脂層の積層順に
して、下向きチューブ状の積層体を押出し、外方から冷
却水により急冷することにより無延伸フィルムを得、得
られたチューブ状無延伸フィルムのＥＶＯＨ層の含水率
を５〜１５重量％にしてチューブラ二軸延伸を行なった
後、熱処理固定を行なう積層二輪延伸フィルムの製造法
に係り、次のような特長を有するものである。

（イ）チューブラ二軸延伸法を選びＥＶＯＨ層とＰＰ系
樹脂層との安定延伸倍率のマッチングを図ったこと。

（Ｄ）　ＥＶＯＨ層は逐次二軸延伸法での延伸が難しく
、同時二軸延伸法が適しているのでチューブラ二軸延伸
法を選択したこと。

（ハ）　ＥＶＯＨ層を外層とし、無延伸フィルムを作る
工程で外部直接水冷方式を選んで急冷すると同時にＥＶ
ＯＨ層を含水状態にし、ＥＶＯＨ層の延伸を容易にした
こと。

（：）　ＥＶＯＨ層とＰＰ系樹脂層を接着用樹脂で共押
出成形した場合、その接着力は、Ｔダイ戒形法で積層無
延伸フィルムを作威するよりも、インフレーション法で
外部水冷方式で行った方がはるかに大きく、延伸後の接
着力もその傾向が残ること。

（＊）　ＥＶＯＨ層は薄肉（数μ）で使用するので酸素
ガスバリャー性を上げる必要があり、二軸延伸処理効果
と熱処理効果を組み合せてバリャー性を向上させたこと
。

（発明が解決しようとする課題） 上記公開公報に示される積層二軸延伸フィルムの製造方
法は、上述のように有用な特長を備えているが、安定し
て厚みむらのない、均一に延伸されたフィルムを得るこ
とができないという問題があり、か覧る問題を解決する
必要がある。

（課題を解決するための手段） 上記公開公報に記載される方法による場合、安定して厚
みむらがなく、均一に延伸されたフィルムが得られない
原因を究明するため、種々検討を重ねた結果、次のこと
が判明した。即ち、ＥＶＯＨ層を外側にし、これにＰＰ
系樹脂層を積層するように、インフレーション方式でも
って、共押出成形して積層フィルムを製造するとき、樹
脂チューブを下向きに押出し、そのチューブ外層のＥＶ
Ｏ｝Ｉ層に対して直接冷却用水を接触させて急冷を行な
うのが好ましい。ｆｉＶＯＨ層は親水性であるので、こ
の層は含水されるが、二軸延伸に当ってはＥＶＯＨ層の
含水率は５〜１５重量％に調整される。含水率をこの範
囲に保持するのは、含水率が５重量％未満であると、水
分による可塑剤的効果が発揮されず、均一な延伸フィル
ムが得られにくいことによるものであり、一方１５重量
％を越えるとＰＰ系樹脂を積層するために介在させる接
着用樹脂層との間の接着力が低下したり、又は場合によ
り気泡を生じたりすることによるものである。

このように、チューブラ二軸延伸を行なうに当っては、
ＥＶＯＨ層の含水率を５〜１５重量％の範囲内とする必
要がある。一方、上述のように、共押出成形によって押
出されてきたチューブは直接冷却水との接触によって冷
却され、その結果ＥＶＯＨ層の含水率が５〜１５重量％
になっておればそれでよいが、通常は５重量％未満であ
る．そこで、ＥＶＯＨ層の含水率を上げるため、温水浴
中を通過させたり、加熱水蒸気に接触させたりして、Ｅ
ＶＯＨ層が所要の含水率になるようにする．しかしなが
ら、これらの処理の結果、押出威形されたチューブの外
層のＥｖＯＨ層の表面上には、水分が滴状で残存してお
り、この残存する水滴が、その後、逐次、ＥＶＯＦＩ層
に吸水され、この箇所の含水率が局部的に増大する。

即ち、ＥＶＯＨ層の含水率は、これを所望範囲に調整し
た時点では、局部的に僅かの振れはあっても大きな変化
はない。しかし、残存水滴の逐次吸水によって含水むら
が生じ、これがチューブラ二軸延伸時における厚みむら
、延伸むらの原因になると考えられるに至った。かくし
てＥＶＯＨ層の含水率を調整した後、速やかに残存水滴
を除去すればよいとの知見を得て、本発明を完成した。

即ち本発明の要旨とするところはインフレーション方式
により、かつ共押出成形でもってエチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物層を外層とし、これにボリブロピレン
系樹脂層を積層したフィルムをチューブ状で下向きに押
出し、押出されてくる上記チューブの外層に冷却水を直
接接触させて冷却して無延伸フィルムを得、得られたチ
ューブ状無延伸フィルムの外層のエチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物層の含水率を５〜１５重景％にしてチ
ューブラ−二軸延伸を行なう積層二軸延伸フィルムの製
造法において、上記チューブラ二軸延伸を行なう前に、
チューブ状の無延伸フィルムの外層を吸水具に接触させ
、外層上に付着する水滴を吸水し、残存する水滴を直径
０．５　ｗ以下のものとすることを特徴とする方法に存
する。

本発明におけるＥｖＯＨ層を形或する樹脂としては従来
知られている方法によって製造されたものでよく、エチ
レン含有率２５〜５０モル％、ケン化度９０％以上であ
って、酸素バリャー性の高いものが有用である。

本発明におけるＰＰ系樹脂層を形威する樹脂としては、
プロピレンのホモボリマーのほか、ポリプロピレンを優
位量（例えば７０重量％以上）とする混合物、例えばポ
リプロピレンと他のポリオレフィン系樹脂との混合物、
又はブロビレンを優位量とする、他のモノマー例えばエ
チレン．ブテン，ヘキセン等との共重合体などが挙げら
れる。これら重合体に対しては、通常用いられる添加剤
を適宜加えてもよい． ＥＶＯＨ層とＰＰ系樹脂層とを積層するための接着層を
形戒する接着剤としては、ＥＶＯＨ層とＰＰ系樹脂層と
を強力に接着するものが用いられ、具体的にはポリオレ
フィン樹脂（特に好ましいのはポリプロピレン）を不飽
和カルポン酸（又はその無水物）例えばアクリル酸，メ
タクリル酸，マレイン酸，フマール酸．イタコン酸等で
グラフト変性したものが好適である．なかでも特に好ま
しいのはポリプロピレンを無水マレイン酸で変性したも
のである。グラフト変性量としてはポリマー１００重量
部に対して０．０５〜５重量部の範囲であるのが好まし
い。

本発明方法において、共押出戒形によって、Ｅ　Ｖ　Ｏ
　ＩＩ　Ｊｕｔを外層とし、これにＰＰ系樹脂層を、上
記接着剤からなる接着層を介して積層したフィルムをチ
ューブ状で下向きに押出すのは、従来知られているイン
フレーション方式の共押出戒形法に準じて行なえばよい
． 押出されたチューブ状フィルムはその外層に冷却水を直
接接触させて冷却する。そしてＥＶＯＨ層の含水率は、
冷却時の冷却水温，冷却水量，冷却水との接触時間に影
響され、急冷されたものは含水率が高く、徐冷されたも
のは低い．本発明の場合は急冷が好ましい。そしてイン
フレーシゴン或形時、アウトサイドマンドレルによって
成形チューブの外層を直接水冷するのに併せ、インサイ
ドマンドレルを用い、フィルムを内側から冷却するのが
好ましい． チューブラ二軸延伸を行う場合、ＥＶＯＨ層の含水率は
、さきに述べたように５〜１５重量％であることが必要
であり、好ましいのは８〜１２重量％である．そのため
、チューブラ二軸延伸処理前の積層無延伸フィルムにお
ける外層のＥＶＯＨ層の含水率が上記範囲内にあるよう
にしなければならない。しかして、インフレーション法
によって押出戚形され、水によって急冷された積層無延
伸フィルムのＥＶＯＨ層の含水量が上記範囲内にあれば
、更に含水量の調整を行なう必要はないが、一般的に急
冷に付しても含水率は５重量％に満たない場合が多い。

そのときは、温水中に浸漬するとか、温かい水蒸気と接
触させて上記含水率を上げる。

例えば、冷却水により急冷された無延伸フィルムのＥＶ
Ｏ｝ｌ層の含水率を測り、含水率３．５重景％のものを
、５０℃の温水中に４０秒間通し、取出してその表面に
付着する水分を除去したとき、含水率８．０重量％のも
のが得られた． このようにして得られた無延伸フィルムは、その表面に
水滴が付着しており、これを放置すると付着水がＥＶＯ
ＨＮ内に取りこまれ、ＥＶＯＨ層において含水率のむら
を生ずる．そこでこの付着水滴を除去するため、吸水具
で除水する。この吸水具を、その一例を示す第１図で説
明する。

第１図は、吸水具の一例の説明図である。図中、２はガ
イドロール（例えばゴムロール）、３及び４は吸水ロー
ルである．インフレーション威形装置又は更にＥＶＯＨ
層の含水率調整装置を経て連続的に送られてきた平らに
折りたたまれた無延伸フィルム１は、図示のようにガイ
ドロール２に案内され、吸水ロール３に接触して無延伸
フィルム１の一方の面に付着している水滴が除かれ、次
いで吸水ロール４によって、無延伸フィルム１の他方の
面に付着している水滴が除かれ、チューブラ二軸延伸装
置へ送られる。吸水ロール３及び４は同じ構造からなり
、これら吸水ロール３及び４は、管状の回転軸５の上を
連続気泡からなるプラスチックスポンジ６で円筒状に囲
み、更にその上を毛細管現象効果の高い、極細ポリエス
テル繊維不織布７で覆っている．回転軸５の管壁には多
数の吸引孔８が設けられており、また回転軸５は導管９
によって吸引ポンプに連通しており、この吸引ポンプに
よって矢印Ｐ方向に吸引が行なわれると、吸気孔８．ス
ポンジ６及び不織布７を経て、フィルム表面上に付着す
る水滴は吸引，除去される。吸水ロールは、スポンジ６
の部分を、これの代りに高度に緻密でない不織布を巻き
つけたものとしてもよく、要するに、回転軸５内の減圧
が、ロール外周面に通ずるものであればよい。

以上のような吸水処理によってもＨＶＯＨ層の表面に付
着する水分が直ちに完全に除去されるわけではない。し
かしながら、付着水滴の直径（水滴を上方から見たとき
の直径）が０．５　ｗｍ以下のような小さなものとなっ
ておれば、その後、ＥＶＯＨ層中に吸収されてもＥＶＯ
Ｈ層の含水量に大きな変動を与えることはなく、従って
二軸延伸処理の結果、不都合な厚みむら，延伸むらとは
ならない．上記の吸水処理に付された無延伸フィルムは
次いでチューブラ二軸延伸処理及び熱処理に付されるが
、これらの方法は従来より知られた方法に準じて行なえ
ばよく、温度管理（予熱，延伸，冷却，熱処理）をより
精密に行なうのが好ましい．延伸倍率は縦延伸倍率で２
．５〜５倍、横延，伸倍率で２．５〜５倍可能であるが
、好ましくは縦延伸倍率と横延伸倍率の積が９〜２５で
、縦延伸倍率と横延伸倍率の比が１：ｌ〜１．２　：　
１であることが望ましい。延伸温度は１００〜１４０゜
Ｃ好ましくは１１０〜１３０゜Ｃである。

延伸処理後、熱処理を行なうが、このときの温度条件と
しては１４０〜１６０℃が好ましい．二軸延伸後の各層
の厚みは、用途にもよるが、ＥＶＯＨ層：接着層二ＰＰ
系樹脂層の厚み比がｌ〜１．５二０．２〜３：８．８〜
５．５で、総厚みが１０〜４０μｍの積層体であるのが
よい． （実施例〉 次に本発明の実施例を説明するが、本発明はその要旨を
越えない限り、この実施例によって制約されるものでは
ない。

実施例ｌ ■　チューブ状積層無延伸フィルムの製造：下記に示す
押出機を備え、積層チューブを下向きに共押出しし、冷
却水による直接冷却を行なうアウトサイドマンドレル（
水温約１０゜Ｃ）及び水を冷媒とするインサイドマンド
レル（水温約１０゜Ｃ）を有するインフレーションフィ
ルム製造装置を使用し、下記の条件で積層無延伸フィル
ムを製造した． （押出機） 外層押出機（ＥＶＯＨ層）：３５ｍａ＋φ、Ｌ／Ｄ　＝
２２，圧縮比＝３．０ 中間層押出機（接着性樹脂層） ：　４０ｔｍφ．　Ｌ／Ｄ　＝２６， 圧縮比＝３．５， 内層押出機（ＰＰ層）：４０叫φ．　Ｌ／Ｄ　＝２６，
圧縮比＝３．５ （ダイス） 三層ダイス：７５閤φ，クリアランス＝１．２　ｍ，ト
ミー機械工業■製，ダイス温度＝２３０゜Ｃ（押出量）
ｋｇ／時， 外層：中間層：内層＝１ｋｇ：　ｉｋｇ：　８ｋｇ（得
られる無延伸フィルムの折径及び厚み）１１０園，２５
０μ （原料樹脂） 外層（ＥＶＯＨ樹脂）： 日本合成■製，商品名「ソアノールＥＴＪエチレン含有
量３８モル％，ケン化度９８％以上，　ＭＰ　１７３℃
，　Ｍｆｌ　（２１０゜Ｃ）　４．０．中間層（接着用
樹脂）： 三菱化成■製，商品名「ノバテック・ＡＰ１９６ＰＪポ
リプロピレンを無水マレイン酸でグラフト変性した接着
性ポリマー，密度０．８９．ＭＰ　１４０℃，　ＭＦＩ
　（２３０゜Ｃ）　２．６，内層（ＰＰ樹脂）： 三菱化成■製，商品名「ノバテックーＰＩ２２０ＦＪ＋
密度０．９０．　ＭＰ　１６５゜Ｃ，　ＭＦＩ　（２３
０℃）２．Ｏ， ■　外層表面に付着する水滴の除去： 上記のようにしてインフレーション装置で欧得られた積
層無延伸フィルムのＥＶＯＨ層における水分含有量は３
．５重量％であった．これを５０″Ｃの温水を満たした
浴の中に、ガイドロールで誘導して約４０秒浸漬する。

これによってＥＶＯＨ層の含水率は８．０重量％に調整
された。以上のようにして含水率を調整されたフィルム
を、第１図に示す吸水具を使用して、吸引除水し、しか
る後、チューブラ二軸延伸装置に送り、下記の条件で二
輪延伸を行った。

なお上記吸水具で処理されたフィルムの外層上には微細
な水滴が残っていたが、いずれも直径０．５閣以下であ
った。

■　チューブラ二軸延伸： 下記の条件で二輪延伸を行った。

送り出し速度（低速側）　　３ｍ／分 引き取り速度（高速側）１０．５ｍ／分予熱筒：２００
ｍφ，高さ１ｍ 加熱方式； 熱風エヤーリング方式 風量　　６ボ／分， 熱風温度　１４０℃， 延伸点におけるフィルム温度１３１゜Ｃ，延伸倍率：縦
３．５倍，横３．５倍 ■　熱処理： 上記のようにして得られた二輪延伸フィルムを延伸後、
直ちにバッチ式でオーブン熱処理を行なった． 熱処理温度１６０℃，熱処理時間１０秒，以上のように
して得られたフィルムは透明性がよく、延伸性も安定し
ており、厚みむらは小さく、かつ酸素バリャー性に優れ
ていた．得られたフィルムの物性評価を第１表に示す。

これらの物性評価は次の方法によった。

光学的性質ヘイズ：　ＪＩＳ　Ｋ６７１４に準じた．（
２３゜Ｃ，６５％ＲＨ） 引張強伸度：　ＪＩＳ　Ｋ６７８２に準じた。

〈２３゜Ｃ．６５％ＲＨ） 酸素透過度：　Ｊ■Ｓ　ｚ１７０７に準じた。

（２３゜Ｃ，０％ＲＨ） また厚みむらを示すパラメーターのＶ（％）を次のよう
に定義した。

なお、フィルム平均厚みは、円周方向１ｃ１ｌおきに厚
みを測定し、それら厚みの平均値をとった。

比較例１ 実施例ｌにおいて、インフレーション装置で得られた積
層無延伸フィルムを温水処理に付し、ＥＶＯＨ層の含水
率を８重量％に調整し、その後、吸水具により、外層面
上の付着水滴を吸引除去しているが、この付着水滴の吸
引除去処理を行なわず、その他は実施例Ｉと同様にして
積層二軸延伸フィルムを得た．得られたフィルムの物性
評価結果を第１表に示すが、この表から明らかなように
、厚みむらが大きく、また延伸むらが存在し、包装用フ
ィルムとして不適当であった． （フィルム平均厚み） 第１表 （発明の効果） 本発明方法によれば、延伸むらがなく、均一に延伸され
、ガスバリャー層としてＥＶＯＦＩ層が積層されてガス
バリャー性に優れた積層二軸延伸フィルムが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法における、無延伸フィルムの表面に
付着する水滴を連続的に吸水，除去するときに使用する
吸水具の一例の説明図である。 図中１は処理されるフィルム、３及び４は吸水ロール、
５は管状の回転軸、６はプラスチックスポンジ、７はプ
ラスチックスポンジ６を包囲する不織布、８は回転軸５
の管壁に設けられた吸引孔である．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インフレーション方式により、かつ共押出成形で
   もってエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を外層
   とし、これにポリプロピレン系樹脂層を積層したフィル
   ムをチューブ状で下向きに押出し、押出されてくる上記
   チューブの外層に冷却水を直接接触させて冷却して無延
   伸フィルムを得、得られたチューブ状無延伸フィルムの
   外層のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層の含水
   率を５〜１５重量％にしてチューブラ−二軸延伸を行な
   う積層二軸延伸フィルムの製造法において、上記チュー
   ブラ二軸延伸を行なう前に、チューブ状の無延伸フィル
   ムの外層を吸水具に接触させ、外層上に付着する水滴を
   吸水し、残存する水滴を直径０．５ｍｍ以下のものとす
   ることを特徴とする方法（２）吸水具は、吸引装置に連
   結され、かつ多数の吸引孔を管壁に有する管状の回転軸
   と、その回転軸の周囲にスポンジ体又は繊維の集合体か
   らなる吸水材を巻いたロールからなり、このロール状の
   吸水具を回転させ、連続的に送られてくる無延伸フィル
   ムの外層面と接触させ、この外層面に付着する水滴を吸
   引除去する特許請求の範囲第１項記載の方法