JPS6111184B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はカールを矯正したラミネートフイルム
を取得する方法に関するものである。 ビニルアルコール重合体はすぐれた酸素遮断
性、耐油性、保香性を有するので、食品包装用、
医薬品包装用をはじめ、種々の用途が期待され
る。しかしながらビニルアルコール重合体は単層
フイルムとしては耐水性を欠くという難点がある
ため他の熱可塑性樹脂フイルムを組合せて多層化
することにより上記難点を解消している。多層化
手段としてはたとえば次のような方法が採用され
る。今溶融成形可能なビニルアルコール重合体を
Ａ，Ａ以外の熱可塑性樹脂をＢとするとき、Ａと
Ｂとを同時溶融押出する方法、ＡのフイルムにＢ
をエクストルージヨンコーテイングするか又はＢ
のフイルムにＡをエクストルージヨンコーテイン
グする方法、ＡのフイルムとＢのフイルムとを接
着剤を用いて或いは加熱加圧により接着する方法
などである。これをさらに複雑にし３層以上にし
たり、コエクストルージヨンコーテイングする方
法もある。 ところがこのようにして得られたラミネートフ
イルムは一般にカールが著しく、たとえばこのラ
ミネートフイルムの１ｍ×１ｍの切片は瞬時にし
て筒状に丸まつてしまう。ロール間を走行させる
ときでもフイルムの両耳部がカールし、この上に
印刷を施すとき、他のフイルムを貼り合わせると
き、接着剤やアンカーコート剤を塗布するとき、
樹脂をエクストルージヨンコーテイングすると
き、スリツター・ヒートシーラー・製袋機・包装
機にかけるときにはしばしば重大なトラブルを起
す。これはビニルアルコール重合体が一般の熱可
塑性樹脂に比べ成形収縮率が小さいので製膜後の
冷却時にラミネートフイルムの表裏で収縮の差を
生じやすいこと、ビニルアルコール重合体が吸湿
性を有するので、雰囲気の湿度の影響を受けやす
いことなどが原因となつていると思われる。そし
てこのカールを防止する方法としてテンシヨンを
極端に強くしたり、アイドラーロールを多数追加
してロール／ロール間距離を小さくする工夫など
も試みられてはいるが、到底充分なものとは言い
がたく、その根本的解決が切望されている。 本発明は上記の如き問題点を完全に解決したも
のであり、少なくとも１層の溶融成形可能なビニ
ルアルコール重合体(A)層と少なくとも１層のＡ以
外の熱可塑性樹脂(B)層よりなるカール性を有する
多層フイルムを、まず加熱ゾーンで走行させ、
ついで冷却ゾーンを走行させることを特徴とす
る。 においては多層フイルムは緊張下に走行さ
せ、加熱処理は加熱ゾーン出口におけるフイルム
表面温度が80℃ないしＡの融点までの温度になる
ようにする。 の冷却ゾーンは複数の冷却ロール群からな
る。冷却ゾーンの最初のロールにおける周速〓
に対する同ゾーンの最後のロールにおける周速
〓との比〓／〓を1.0〜1.1に保つことが必要
である。一般にフイルムは冷却時には収縮するの
が常であるから、〓／〓を1.0〜1.1に設定す
るということは相当大きな張力をかけることを意
味する。又においてはこの冷却ゾーンをフイル
ムや走行する間にフイルム表面温度が加熱ゾーン
通過時より10秒以内にＡのガラス転移温度以下に
なるように冷却する。 かかる一連の操作により多層フイルムのカール
は充分に矯正され、従つてこの多層フイルムを印
刷、接着剤・アンカーコート剤塗布、エクストル
ージヨンコーテイング、溶液・分散液コーテイン
グ、スリツト・ヒートシール・製袋・包装等の工
程に供しても何のトラブルも起さなくなる。 本発明における溶融成形可能なビニルアルコー
ル重合体(A)としてはエチレンスルホン酸、アリル
スルホン酸、メタアリルスルホン酸などの不飽和
スルホン酸又はその塩、エチレン、プロピレン、
α―ブテン、α―ヘキセン、α―オクテン、α―
デセン、α―ドデセン、α―オクタデセン、α―
エイコセンなど炭素数２〜30又はそれ以上のα―
オレフイン、長い側鎖を有する不飽和化合物（長
鎖アルキルビニルエーテルや飽和分岐脂肪酸ビニ
ル）などで共重合変性されたビニルアルコール重
合体があげられる。この重合体は上記の如きモノ
マーを酢酸ビニル、その他のビニルエステルと共
重合し、ついでビニルエステル成分をケン化する
ことによつて取得される。 重合体中の変性成分の含量は0.5〜20モル％、
なかんずく１〜10モル％の範囲から選ぶのがよ
い。ただしエチレンで共重合変性した場合は15〜
60モル％の範囲か選ばれる。変性成分の含量がこ
の範囲より少ないときは溶融成形自体ができない
か、短時間の溶融成形はできても長時間の溶融成
形ができないため、実用性を欠き、一方この範囲
より多いときには重合度が極端に減少して成形物
の機械的強度が劣るようになるか、エチレンで変
性した場合の如く得られる成形物の帯電防止性、
酸素遮断性、耐油性、保香性などの特質が損なわ
れるようになる。 又ビニルエステル成分のケン化度は高ければ高
いほど好ましく、90モル％以上、さらには95モル
％以上とすべきである。ケン化度が90モル％未満
では得られる成形物の機械的強度が劣り、酸素遮
断性、耐油性、保香性も低下する。 次にＡ以外の熱可塑性樹脂(B)としては低・中・
高密度ポリエチレン、エチレン含量の高いエチレ
ン―酢酸ビニル共重合体はそのケン化物、アイオ
ノマー、炭素数３〜20のα―オレフインで共重合
変性したポリエチレン、カルボン酸でグラフト変
性したポリエチレン・エチレン―酢酸ビニル共重
合体（エチレン含量の高いもの）又はそのケン化
物、エチレン―アクリル酸エステル共重合体、塩
素化ポリエチレンなどのポルエチレン系樹脂、ア
イソタクチツクポリプロピレン、カルボン酸でグ
ラフト変性したポリプロピレン、塩素化ポリプロ
ピレン、α―オレフイン変性ポリプロピレンなど
のポリプロピレン系樹脂、エチレン―プロピレン
共重合体、ポリブデン―１、ポリペンテン―１な
ど上記以外のポリオレフイン系樹脂が特に重要で
あり、そのほかアクリル系樹脂、塩化ビニル系樹
脂、塩化ビニリデン系樹脂、スチレン系樹脂、ビ
ニルエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウ
レタン系樹脂なども用いられる。 少なくとも１層のＡと少なくとも１層のＢより
なる多層フイルムとは、Ａ／Ｂ、Ａ／B₁／B₂、
Ａ／B₁／Ａ／B₂、A₁／A₂／Ｂをはじめ２層又は
３層以上の任意の組合せを言う。Ｂ／Ａ／Ｂ、
B₂／B₁／Ａ／B₁／B₃の如くＡが中央層を形成し
ていてもＢ層の厚み、種類、積層法によつてカー
ルすることがあるので本発明を適用することがで
きる。 なおＡとＢとの接着力が不足する場合はＡにＢ
を、ＢにＡをブレンドしたり、Ａ又はＢの少なく
とも一方に接着性付与樹脂をブレンドしたり、Ａ
とＢとの間に接着剤層を介在させて層間接着力を
高める如くしてもよい。このような接着性付与樹
脂又は接着剤層構成樹脂としては、上記樹脂Ｂに
属するもののうち、たとえばエチレン含量70モル
％以上のエチレン―酢酸ビニル共重合体又はその
ケン化物、アイオノマー、カルボン酸でグラフト
変性したポリエチレン・ポリプロピレン・エチレ
ン―酢酸ビニル共重合体（エチレン含量70モル％
以上）・そのケン化物、α―オレフイン（炭素数
３〜20）で共重合変性したポリエチレン・ポリプ
ロピレン、エチレン―アクリル酸エステル共重合
体、ポリエチレンエラストマー、ポリウレタンエ
ラストマーなどがそれぞれ単独で或いは２種以上
混合して用いられる。特に２種以上の併用はしば
しば密着性向上の点で相乗効果をもたらすことが
ある。 Ａ層及びＢ層よりなる２層又は３層以上の多層
フイルムは、先にも述べた如く、同時溶融押出
法、エクストルージヨンコーテイング法、接着剤
使用によるドライラミネート法、加熱加圧接着法
など任意の方法により取得される。 多層フイルムを構成する樹脂層のうち少なくと
も１層が延伸されていても差支えない。延伸層を
含む多層フイルムは、たとえば一軸又は二軸に延
伸されたフイルムをエクストルージヨンコーテイ
ング、ドライラミネート、加熱加圧接着等に供し
たり、未延伸の多層フイルムを共延伸したり、一
部に延伸フイルムを含む多層フイルムを一軸又は
二軸に共延伸することによつて取得される。 さて、多層フイルムはまず加熱ゾーンを緊張下
に走行せられ、加熱ゾーン出口におけるフイルム
表面温度が80℃ないしＡの融点までの温度に上昇
するように加熱処理を受ける。緊張下に加熱ゾー
ンを走行させないとフイルムの膨張によりたるみ
を生じ、シワの発生原因となる。加熱ゾーン出口
（加熱の終了した所）におけるフイルム表面温度
が80℃未満では、これを次の冷却に供してもカー
ル矯正効果が乏しい。一方Ａの融点を越えるよう
な場合はフイルムのダレを生じ、緊張下で膜厚が
不安定となり、しかもニツプロール表面に粘着す
るなどのトラブルを生ずる。最適温度範囲は85℃
からＡの融点より５℃低い温度までの温度であ
る。 加熱方法としては赤外線ランプを照射する方
法、加熱気体を吹きつける方法、加熱ロールや加
熱バーなどの加熱面と接触させる方法など種々の
方法が１又は２以上を組合せて採用される。 なお加熱ゾーンへのフイルムの供給は、１枚の
複合フイルムを供給する場合のほか、多層インフ
レーシヨン法により得られた折りたたみフイルム
を供給する場合、２枚の複合フイルムを一緒に供
給する場合であつてもよい。 加熱処理終了後の複合フイルムはついで複数の
冷却ロール群からなる冷却ゾーンに供給される。
この冷却ゾーンにおける最初のロールにおける周
速〓に対する同ゾーンの最後のロールにおける
周速〓との比〓／〓は1.0〜1.1に保たれ
る。この比が1.0未満ではカール矯正効果が極め
て低く、特にTD方向のカールを矯正するのに充
分ではなく、一方1.1を越えることはTD方向のカ
ールはある程度矯正されるが、MD方向へのカー
ルが生じ、又フイルムの切断事故を起すことがあ
る。 そしてこの冷却ゾーンにおいてはフイルム表面
温度を加熱ゾーン通過時より10秒以内にＡのガラ
ス転移温度以下にまで低下させねばならない。10
秒以内にＡのガラス転移温度以下に落さないと所
期のカール矯正効果が充分に発現しない。 以上の一連の工程の流れの典型例をインフレー
シヨンフイルムの場合を例にとつて図に示す。 多層押出機により送りこまれた溶融樹脂は環状
ダイ１にて合流して吐出すれると共に導入した気
体により膨張し、ついでニツプロール３により扁
平に折りたたまれる。２はエアリングである。次
にフイルムは加熱ゾーン４に供給され、加熱源
５，５′により加熱される。加熱ゾーンを出たフ
イルムは直ちに冷却ゾーン６に入り、最初のロー
ル７及び中間のロール８〜１１を経て、最後のロ
ール１２に達する。冷却ゾーンを出たフイルムは
表裏２枚に切り裂かれ、巻取機１３，１３′に巻
取られる。 本発明によりカールを矯正された多層フイルム
は、印刷機、アンカーコーター、ドライラミネー
ター、エクストルージヨンコーテイング機、溶液
コーテイング機、スリツター、ヒートシーラー、
製袋機、真空成形機、自動包装機等に供しても当
然に何のトラブルも起さない。 次に実施例をあげて本発明の方法をさらに説明
する。なおフイルム表面温度の測定は赤外温度計
による。 実施例 １ Ａ： エチレン含量38モル％、酢酸ビニル成分
のケン化度98.5モル％のエチレン―酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物であつて、融点170℃、
ガラス転移点64℃のもの。 Ｂ： カルボン酸ポリプロピレン（三井ポリケ
ミカル株式会社製アドマーQB010） Ｃ： メルトインデツクス８のポリプロピレン 上記３種の樹脂を三層インフレーシヨン成形機
を使用して押出温度Ａ：230℃、Ｂ，Ｃ：220℃、
ダイ温度220℃、ダイ径200mmφの条件で押出成形
することにより、 外 層：Ａ 15μ 中間層：Ｂ 10μ 内 層：Ｃ 40μ よりなる構成の折巾480mmの管状フイルムを得
た。 上記フイルムを図に示したようにまず加熱ゾー
ンを走行させ、ついで冷却ゾーンを走行させた。
加熱条件及び冷却条件を次に示す。 加熱条件 長さ1.5cmにわたり両側より赤外線ランプで
加熱加熱ゾーン入口のフイルム表面温度 42℃ 加熱ゾーン出口のフイルム表面温度 162℃ フイルムに加えたテンシヨン 13Kg 冷却条件 冷却ロール…冷却開始ニツプロール（200mm
φロール２本）と冷却終了ニツプロール（200
mmφロール２本）との間に４本のクーリングロ
ール（いずれも150mmφ）を組合せたもの 冷却ロール温度：いずれのロールも水冷（18
℃） 冷却開始ニツプロールの周速〓：16.0m/
ｍｉｎ 冷却終了ニツプロールの周速〓：17.0m/
ｍｉｎ 〓／〓＝1.06 加熱ゾーン通過時よりフイルム表面温度が64
℃に冷却されるまでの時間：5.5秒 冷却ゾーンを通過したフイルムは表裏２枚に切
り裂き、ついでスリツターで端部を３mmづつスリ
ツトし、巻取機に巻取つた。スリツト操作は円滑
に行なうことができた。 かくして得られたフイルムのカール性、スリツ
トの容易性、ヒートシールの容易性、ドライラミ
ネートの容易性を調べた。結果を第１表に示す。 対照例１〜６ 実施例１において加熱ゾーンの出口のフイルム
表面温度を70℃とした場合（対照例１）、180℃と
した場合（対照例２）、加熱ゾーンにおいてテン
シヨンをかけない場合（対照例３）、冷却開始ニ
ツプロール以後のロールの水温を変えて冷却速度
を遅くした場合（対照例４）、冷却終了ニツプロ
ールの周速を15.0m/minとし、〓／〓を0.94
とした場合（対照例５）、冷却終了ニツプロール
の周速を19.0m/minとし、〓／〓を1.19とし
た場合（対照例５）について、他の条件は実施例
１と同様にしてフイルムを走行させた。 結果を第１表に合せた示す。 なおインフレーシヨン製膜後のフイルムのカー
ル度はTD：0.75、MD：3.5とカールが著しく、
スリツト性、ヒートシール性、ドライラミネート
性はいずれも不可であつた。

【表】 実施例 ２ エチレン含量33モル％、酢酸ビニル成分のケン
化度99.3モル％のエチレン―酢酸ビニル共重合体
ケン化物であつて、融点181℃、ガラス転移点62
℃のものを、下記条件で厚み20μの未延伸ポリプ
ロピレンフイルム上にエクストルージヨンコーテ
イングした。 加工条件 シリンダー温度 24〜℃ Ｔ―ダイス温度 220℃ アンカーコート剤
ポリウレタン系２液型接着剤 ポリプロピレンフイルム巾 800mm コーテイング層厚み 15μ かくして得られたフイルムのカール度はTD方
向0.50、MD方向1.25であつた。 このフイルムを、蒸気加熱した600mmφロール
２本とこれをはさむニツプロール２組によつて構
成された加熱装置を用い、ニツプロール間で周速
比1.05のテンシヨンを加えて40m/minの速度で
走行させながら加熱し、フイルム表面温度を130
℃まで上げた。 続いてこの加熱したフイルムを冷却ロール３本
（600、400、400mmφ）で冷却すると共に、最初の
冷却ロールと最後の冷却ロールの周速〓、〓
をそれぞれ40m/min、42m/minに保ち〓／
〓を1.05にコントロールした。このときフイルム
表面温度が62℃になるまでの冷却時間は1.5秒で
あつた。 得られたフイルムはカールが極めて小さく、エ
チレン―酢酸ビニル共重合体ケン化物面への低密
度ポリエチレンのエクストルージヨンコーテイン
グ加工は円滑に行なうことができた。 結果を第２表に示す。 対照例７〜９ 実施例１においてカール矯正条件を一部変更し
て実験を行なつた。条件及び結果を第２表に合せ
て示す。

【表】 実施例 ３ 実施例１のＡを、α―ドデセン含量4.5モル
％、酢酸ビニル成分のケン化度98.8モル％のα―
ドデセン―酢酸ビニル共重合体ケン化物であつ
て、融点209℃、ガラス転移点68℃のものに変
え、押出温度を240℃とし、さらに加熱条件を少
し変えたほかは実施例１と同様にして実験を行な
つた。結果を第３表に示す。 対照例10〜12 実施例３の加熱ゾーン出口のフイルム表面温度
を74℃とした場合（対照例10）、冷却開始ニツプ
ロール以後のロールの水温を変えて冷却速度を遅
くした場合（対照例11）、冷却終了ニツプロール
の周速を15.0m/minとし、〓／〓を0.94とし
た場合（対照例12）について、他の条件は実施例
３と同様にしてフイルムを走行させた。結果を第
３表に合せて示す。 なおカール矯正前のフイルムのカール度はTD
方向が1.0、MD方向が3.25であり、カールが著し
いためスリツト性、ヒートシール性はいずれも不
可であつた。

【表】 実施例 ４ 実施例１のＡを、アリルスルホン酸ソーダ含量
2.1モル％、酢酸ビニル成分のケン化度99.6モル
％のアリルスルホン酸ソーダ―酢酸ビニル共重合
体ケン化物であつて、融点214℃、ガラス転移点
67℃のものに変え、押出温度を245℃としたほか
は実施例１と同様にして実験を行なつた。 加熱処理―冷却処理後のフイルムのカール度は
TD方向が0.0、MD方向が0.25にすぎなかつた。
このフイルムは表面状態が良好で、両端部各３mm
のスリツトも容易であり、ヒートシーラー及び製
袋機での操作に何のトラブルも生じなかつた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法の１例を示したフローシート
である。 ４…加熱ゾーン、６…冷却ゾーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１層の溶融成形可能なビニルアル
   コール重合体(A)層と少なくとも１層のＡ以外の熱
   可塑性樹脂(B)層よりなるカール性を有する多層フ
   イルムを、加熱ゾーンを緊張下に走行させること
   により加熱ゾーン出口におけるフイルム表面温度
   が80℃ないしＡの融点までの温度になるように加
   熱処理し、ついでこのフイルムを複数の冷却ロー
   ル群からなる冷却ゾーンに供給し、冷却ゾーンの
   最初のロールにおける周速αに対する同ゾーン
   の最後のロールにおける周速ωとの比ω／
   〓を1.0〜1.1に保ち、かつ当該冷却ゾーンをフイ
   ルムが走行する間にフイルム表面温度が加熱ゾー
   ン通過時より10秒以内にＡのガラス転移温度以下
   になるように冷却することを特徴とするカールを
   矯正した多層フイルムの製造法。 ２ ビニルアルコール重合体がα―オレフイン―
   酢酸ビニル共重合体ケン化物である特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３ ビニルアルコール重合体が不飽和スルホン酸
   化合物―酢酸ビニル共重合体ケン化物である特許
   請求の範囲第１項記載の方法。