JP5807070B2 - ヒートシール樹脂層を含む多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法、およびそれにより製造された多層ポリオレフィン延伸フィルムに関する。

一般的に、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルムやポリエチレン（ＰＥ）フィルム等といった多層ポリオレフィン延伸フィルムは、包装材やラミネーションコーティング（ラミネートシート）用等として多く使用されている。これらＰＰおよびＰＥフィルム以外に、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルムやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムがあるが、ＰＶＣフィルムは焼却時にダイオキシンといった有害物質を排出し、ＰＥＴフィルムは費用対効率が良くなく、再生の困難さがある。

これにより、費用効率性や再生性等において有利な多層ポリオレフィン延伸フィルム、特に、多層二軸延伸されたポリプロピレンフィルム（ＢＯＰＰフィルム； Ｂｉａｘｉａｌｌｙ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｆｉｌｍ）が多く使用されている。前記ＢＯＰＰフィルムは、費用効率性および再生性に有利であることはもちろん、引張強度、剛性、表面硬度、耐衝撃強度等の機械的物性や、光沢性、透明性等の光学的特性、そして無毒性、無臭性等の食品衛生性等においても優れるため、包装材（食品包装材等）やラミネーションコーティング（ラミネートシート）用等として有用である。

図１は、一般的な従来のＢＯＰＰフィルムの概略構成図を示したものであり、図２は、従来技術によるＢＯＰＰフィルムの製造方法を説明する概略図である。

図１を参照しつつ説明すると、一般的に、ＢＯＰＰフィルムは、コア層３としてＰＰ層と、前記コア層３の一側および他側にそれぞれ積層されたスキン外層（ｓｋｉｎ ｏｕｔｅｒ ｌａｙｅｒ）１およびスキン内層（ｓｋｉｎ ｉｎｎｅｒ ｌａｙｅｒ）２を含む。ここで、スキン外層１はＰＰを含み、スキン内層２はＰＰまたはＰＥを含む。また、前記スキン外層１および／またはスキン内層２上に、機能性樹脂層４が積層できる。

たとえば、前記のようなＢＯＰＰフィルムがラミネーションコーティング（ラミネートシート）用、具体的に、２枚のＢＯＰＰフィルムの間に写真、身分証、印刷物またはメニューボード等の認識物を挿入した後、熱融着させるラミネーションコーティング（ラミネートシート）用フィルムや、包装用フィルム（たとえば、食品等の包装用）として使用される場合、前記機能性樹脂層４は、熱融着（ヒートシール）が可能なエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）やポリエチレン（ＰＥ）等の低温接着性樹脂を含むことができる。

また、図２を参照しつつ説明すると、従来、前記のような構造を有するＢＯＰＰフィルムを製造するにあたっては、押出機５を通じてスキン外層１、コア層３およびスキン内層２を同時に押出させながら、押出ダイ（Ｄｉｅｓ）において前記３つの層１，２，３がラミネーションされるようにして、多層フィルムを形成することができる。その後、前記押出された多層フィルムを冷却ロール６に通過させて冷却させた後、二軸延伸、つまり、縦方向延伸（ＭＤＯ；Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）と繋がる横方向延伸（ＴＤＯ；Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を遂行して製造する。すなわち、図２に示したところのように、複数のロールＲの組合せを有する縦方向延伸機７に通過させて、機械方向（すなわち、長手方向）に延伸（ＭＤＯ）を遂行した後、連続的に横方向延伸機８に通過させて、レールパターン（ｒａｉｌ ｐａｔｔｅｒｎ）により幅方向に延伸（ＴＤＯ）を遂行する。その後、縦方向延伸および横方向延伸されたフィルムは、直ちにすぐに巻取ロール（ｗｉｎｄｉｎｇ ｒｏｌｌ）９に巻き取られる。

従来、多層構造のＢＯＰＰフィルムを製造するにあたっては、前記のように、押出、冷却、縦方向延伸、横方向延伸工程を連続的に遂行して、たとえば、図１に示したところのような、ＰＰ層／ＰＰ層／ＰＰ（またはＰＥ）層の構造を有する多層フィルムを製造する。

また、前記のような連続的な工程を通じて多層フィルムを製造した後は、前記のようにスキン外層１および／またはスキン内層２上に機能性樹脂層４を追加でラミネーションさせる。すなわち、従来は、別個のコーティングや、ラミネーション（熱融着）等の追加工程を通じて、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）等の機能性樹脂層４をラミネーションさせていた。しかし、こうした追加工程は、費用および時間が多く所要され、工程が複雑である。

そこで、前記機能性樹脂層４をラミネーションするにあたり、多層押出コーティングの際、スキン（ｓｋｉｎ）押出部に機能性樹脂を投入して共押出(co-extrusion)成形する方法を考えることができるが、前記機能性樹脂とポリオレフィン（ＰＰ等）の物理化学的性質の差が大きい場合、同時押出が困難である。すなわち、低融点を有する樹脂や、ポリオレフィン以外の樹脂は、共押出が困難である。たとえば、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）等のように融点が低い樹脂の場合、ＰＰとの融点の差により、層間接着強度（接着力）が低下する。また、多層フィルムが縦方向延伸機７のロールＲを通過する過程において、機能性樹脂層４にスクラッチが発生して製品の外観性が低下し、樹脂層４がロールＲに貼り付く現象が発生して共押出を困難にすることがある。

これにより、従来、機能性樹脂層４をラミネーションするにあたっては、前記のように費用と時間が多く所要される、別途のコーティングやラミネーション（熱融着）等の追加工程が必要であり、その結果、製品の生産単価上昇の原因となっている。

本発明は、融点が低い機能性樹脂の場合にも、連続工程によりラミネーションされるようにすることができ、製造工程が単純かつ時間の所要も少なく、製品の生産単価を下げることができる多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法を提供しようとするものである。また、本発明は、前記方法によって得られた多層ポリオレフィン延伸フィルムを提供しようとするものである。

本発明の具現例においては、多層ポリオレフィンフィルムの押出成形を遂行する第１押出成形ステップ；前記第１押出成形されたフィルムを冷却させる第１冷却ステップ；前記第１冷却されたフィルムを縦方向に延伸する縦延伸ステップ；前記縦延伸されたフィルム上に１層以上の樹脂層がラミネーションされるように押出成形する第２押出成形ステップ；前記樹脂層がラミネーションされたフィルムを冷却する第２冷却ステップと、前記第２冷却されたフィルムを横方向に延伸する横方向延伸ステップを含む多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法を提供する。

例示的な具現例において、前記樹脂層がラミネーションされたフィルムの第２冷却ステップは、表面に凹凸構造を有する冷却ロールを利用して樹脂層に気流溝(air flow grooves)を形成させるようにする。

また、本発明の他の具現例においては、前記本発明の製造方法によって製造された多層ポリオレフィン延伸フィルムを提供する。

本発明の具現例の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法によれば、縦延伸後に追加押出／冷却工程（つまり、第２押出／第２冷却ステップ）が行われるが、前記追加押出を通じて樹脂層がラミネーションされて、融点が低い樹脂の場合にも押出を通じたラミネーションが可能である。かかる方式により、樹脂層を含む多層を、連続的な押出を通じてラミネーションして多層ポリオレフィン延伸フィルムを製造することができる。これにより、製造工程が単純かつ時間の所要が少なく、製品の生産単価を下げることができる。

本発明の具現例の上述したまた他の側面、特徴、利点が、添付する次の図面と以下の詳細な説明を通じて明らかになるであろう：
従来の一般的なポリプロピレン二軸延伸フィルム（ＢＯＰＰフィルム）の概略構成図である。 従来技術によるＢＯＰＰフィルムの製造方法を説明するための製造装置の概略図である。 本発明の具現例による多層ポリオレフィン延伸フィルムを例示する概略的な構造図である。 本発明の具現例による多層ポリオレフィン延伸フィルムを例示する概略的な構造図である。 本発明の具現例による多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法を説明するための製造装置の概略図である。

＜符号の説明＞
１：スキン外層 ２：スキン内層
３：コア層 ４：機能性樹脂層
５：押出機 ６：冷却ロール
７：縦方向延伸機 ８：横方向延伸機
９：巻取ロール
１０：スキン外層 ２０：スキン内層
３０：コア層 ４０：樹脂層
１００‐１：第１押出機 １００‐２：第２押出機
１５０：樹脂供給部 ２００：第１冷却ロール
３００：縦方向延伸機
４００：第２冷却ロール
５００：横方向延伸機
６００：ワインダー

以下において、本発明の例示的な具現例を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。しかし、本発明のいくつかの多様な具現例についてのものであるだけであって、本発明が以下に開示された例示的な具現例によって限定されるものと解釈されてはならない。むしろ、こうした例示的な具現例は、本発明による開示をより完全にするためのものであり、当該分野の通常の技術者にとって、本発明の内容を十分に伝達するものである。本発明の具現例を不必要に不明瞭にしないよう、明細書内において、よく知られている特徴や技術については省略する。

ここで使用される用語は、特定の具現例を説明するための目的において使用されるものであって、本発明を限定するために意図されたものではない。ここで使用されているとおり、明示的に異なる記述をしていない限り、単数形態は複数形態をも含むように意図されている。

明細書において、「含む」等の用語は、記述された特徴、領域、核心、ステップ、作動、要素および／または成分が存在することを表すものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、領域、核心、ステップ、作動、要素、成分および／またはこれらの組み合わせの存在を排除するものではない。

まず、本発明の具現例による多層ポリオレフィン延伸フィルム（以下において、延伸フィルムと簡略に呼ぶ場合もある）について説明し、その後、本発明の具現例による多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法を説明する。

図３および図４は、本発明の具現例による多層ポリオレフィン延伸フィルムの概略的な構造図である。

図３および図４を参照すると、具現例による延伸フィルムは、２層以上の多層ポリオレフィンフィルム（Ｆ、以下「多層フィルム」と簡略に呼ぶ場合もある）と、前記多層フィルムＦ上に積層された樹脂層４０とを含む。

ここで、前記多層フィルムＦは、２層以上の層が押出を通じて同時にラミネーションされて得られたものであって、各層は、ベース樹脂（主原料）として少なくともポリオレフィン樹脂を含む。たとえば、前記多層フィルムＦは、２〜５層、より具体的に３〜４層のスタックを有することができる。例示的な具現例において、前記多層フィルムＦは、コア層３０；前記コア層３０の一側にラミネーションされたスキン外層１０；および前記コア層３０の他の一部にラミネーションされたスキン内層２０を含むことができる。

例示的な具現例において、前記多層フィルムＦは、図３および図４に図示されたところのように、３つの層、すなわち、スキン外層１０、コア層３０およびスキン内層２０が順にスタックされた３層構造を有することができる。ここで、前記各層１０，２０，３０は、ベース樹脂（主原料）として、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）からなる群より選択された一つ以上の樹脂を含むことができる。より詳細には、前記スキン外層１０とコア層３０は、ポリプロピレン（ＰＰ）をベース樹脂としたＰＰ層であってよい。また、前記スキン内層２０は、それぞれＰＰ、ＰＥもしくはＰＰ‐ＰＥ複合樹脂をベース樹脂とするＰＰ層、ＰＥ層またはＰＰ‐ＰＥ複合層により構成されてよい。

また、延伸フィルムは、前記多層フィルムＦ上にラミネーションされた樹脂層４０を含んでよい。前記樹脂層４０は、１層または２層に形成されるものであって、スキン外層１０およびスキン内層２０から選択された一つ以上にラミネーションされる。図３は、樹脂層４０がスキン内層２０上にラミネーションされたものを例示したものであり、図４は、スキン外層１０およびスキン内層２０の双方に樹脂層４０がラミネーションされたものを例示したものである。

以下で説明するところのように、前記樹脂層４０は、別途のコーティング工程や熱融着によるラミネーション工程により形成されるものでなく、本発明の具現例により、縦方向延伸後に続く押出工程を通じて多層フィルムＦ上にラミネーションされる。以下において、本発明の具現例による多層延伸ポリオレフィンフィルムの製造方法を具体的に説明する。

図５は、本発明の具現例による方法を具現するための装置を示す概略図である。図５は、例示的な目的で図示したものであって、図５に見られるもの以外に、多様な具現例が可能である。

図５を参照すると、製造装置は、第１押出機１００‐１、第１冷却ロール２００、縦方向延伸機３００、第２押出機１００‐２、第２冷却ロール４００、横方向延伸機５００およびワインダー６００を含む。これら各デバイスは、連続工程が可能なように配置される。各装置の構造は、特に限定されない。たとえば、縦方向延伸機３００は、図５に示されたところのように、多数のロールＲの組合せを含んでよい。図５において、参照番号Ｒ１およびＲ２は、それぞれ第１冷却ロール２００および第２冷却ロール４００に隣接して設置されたガイドロールＲ１，Ｒ２を示す。

本発明の具現例による多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法は、多層ポリオレフィンフィルムＦが形成されるように押出成形する第１押出成形ステップ；前記押出成形された多層フィルムＦを冷却あせる第１冷却ステップ；前記第１冷された多層フィルムＦを、縦方向に沿って延伸する縦方向延伸ステップ；前記縦方向延伸された多層フィルムＦ上に、一以上の樹脂層４０がラミネーションされるように押出成形する第２押出成形ステップ；前記樹脂層４０がラミネーションされた多層フィルムＦを冷却させる第２冷却ステップ；および、前記第２冷却された多層フィルムＦを横方向に沿って延伸する横方向延伸ステップを含む。そして、前記方法の各ステップは、連続的に遂行される。

前記第１押出成形ステップにおいては、第１押出機１００‐１を通じて多層フィルムＦを押出成形する。具体的に、２層以上の層が同時にラミネーションされるように押出して多層フィルムＦを提供する。ここで、前記第１押出機１００‐１は、多層フィルムＦの層数に対応する数の押出部を有し、押出ダイ（Ｄｉｅｓ）において各層はラミネーションされる。たとえば、スキン外層１０、コア層３０およびスキン内層２０により構成された３層構造の多層フィルムＦを形成しようとする場合、前記第１押出機１００‐１は、前記３層構造に対応する３つの押出部を有することができる。

また、前記多層フィルムＦの押出成形のために、第１押出機１００‐１に、ポリオレフィン系樹脂組成物が投入されてよい。前記ポリオレフィン系樹脂組成物は、ベース樹脂（主原料）として１種以上のポリオレフィン樹脂を含む。前記ポリオレフィン樹脂は、特に限定されない。好ましくは、ＰＰおよびＰＥから選択された一つ以上を使用してよい。また、前記ポリオレフィン樹脂としては、エチレンおよびプロピレンの中から選択された一つ以上の共重合体であって、具体的に、エチレン‐メタクリル酸２元共重合体またはエチレン‐メタクリル酸‐エステル三元共重合体等を使用してよいが、これらによって制限されるものではない。

一方、前記ポリオレフィン系樹脂組成物は、少なくともポリオレフィン系樹脂を含むが、必要に応じて、他の樹脂やその他添加剤をさらに含んでよい。非限定的な例示的な具現例において、ポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、他の樹脂やその他添加剤を０〜４０重量部、より具体的には５〜２０重量部含んでよい。前記添加剤は、当業界において通常的に使用するものを使用してよく、好ましくは、スリップ剤、ブロッキング防止剤および帯電防止剤等から選択された一つ以上を例として挙げることができる。こうした添加剤の具体的な種類は、以下において詳細に説明する。

前記第１押出ステップを通った多層フィルムＦを提供するにあたり、各層は、互いに同一の原料または異なる原料により形成されてよい。たとえば、図３および図４に見られるように、スキン外層１０とコア層３０は、ＰＰをベース樹脂（主原料）として、ＰＰ層となるように成形することができる。そして、前記スキン内層２０は、ＰＰ、ＰＥおよびＰＰ‐ＰＥ複合樹脂から選択された一つ以上をベース樹脂（主原料）として、ＰＰ層、ＰＥ層またはＰＰ‐ＰＥ複合層となるように成形してよい。好ましくは、前記スキン内層２０がＰＥ層となるようにするのが良い。ＰＥ層は、ＰＰ層と対比して、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）等の低融点樹脂とより高い相溶性を有するので、ＰＥ層は、層分離の防止に好ましい。

また、前記多層フィルムＦの第１押出成形ステップにおいては、多層フィルムＦの最外郭層に、すなわち、前記スキン外層１０に、添加剤としてスリップ剤およびブロッキング防止剤から選択された一つ以上を含むように押出成形することが良い。具体的に、図３に示したところのように、スキン外層１０上に樹脂層４０を形成させずに、最終製品（延伸フィルム）の最外郭層がスキン外層１０となるように製造する場合、前記のスキン外層１０を構成する原料に、添加剤としてスリップ剤およびブロッキング防止剤等から選択された一つ以上がさらに含まれるように配合することが好ましい。

前記スリップ剤は、スリップ性（または離型性）を付与することができるものであって、これは、たとえば、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、シロキサン（ｓｉｌｏｘａｎｅ）、シラン（ｓｉｌａｎｅ）、ワックス（ｗａｘ）系およびオレイン酸アミド（ｏｌｅｉｃ ａｍｉｄ）等から選択された一つ以上を使用してよい。前記羅列したスリップ剤以外に、延伸フィルムの表面に潤滑性を付与し、摩擦係数を減らすことができるスリップ剤であれば、どのようなものでも使用可能である。かかるスリップ剤は、特に限定するものではないが、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重量部、特に２〜１２重量部を使用してよい。

前記ブロッキング防止剤は、隣接するフィルムとの界面において小さな空間を形成させることにより、隣接するフィルムの間の接着を防止することができるものであり、このようなブロッキング防止剤の例は、シリカ(silica)、珪藻土(diatomaceous)、カオリン(kaoline)およびタルク(talc)等といった無機物質粒子からなる群より選択された一つ以上を含んでよい。かかるブロッキング防止剤は、特に限定されるものではないが、前記スリップ剤と同一の含量範囲、具体的に、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重量部、より具体的には２〜１２重量部使用してよい。

また、前記第１押出を通じた多層フィルムＦを形成するにあたっては、各層の厚みを適切に調節することが好ましい。たとえば、図３を参照すると、多層フィルムＦがスキン外層１０、コア層３０およびスキン内層２０により構成される３層構造を有することとなるが、前記スキン外層１０の厚みＴ１０は、延伸フィルム全体の厚みＴの１〜１０％、前記コア層３０の厚みＴ３０は、延伸フィルム全体の厚みＴの３０〜７０％、そして、前記スキン内層２０の厚みＴ２０は、延伸フィルム全体の厚みＴの１〜１０％となるようにしてよい。また、前記第１押出ステップは、前記第１押出に使用される原料に応じて多様な温度範囲において行われる。たとえば、前記第１押出ステップは、１４０〜３２０℃の温度で遂行されてよい。

図５を参照すると、前記のような第１押出成形を通じて押出成形された多層フィルムＦは、第１冷却ロール２００に通過されて冷却される（第１冷却ステップ）。図５においては、前記第１冷却ロール２００が製造装置内に１つ設置された様子を例示したが、前記第１冷却ロール２００は、製造装置内に１つまたは２つ以上が連続的に配置されてよい。冷却温度、すなわち、前記第１冷却ロール２００の温度は、たとえば、５〜８０℃てよいが、これにより制限されるものではない。

続いて、前記第１冷却された多層フィルムＦは、ガイドロールＲ１に沿って縦方向延伸機３００に移送されて、機械方向（長手方向）に延伸（ＭＤＯ）される。たとえば、図５に見られるところのように、複数のロールＲにより縦方向延伸（ＭＤＯ）が遂行されてよい。かかる縦方向延伸ステップの延伸温度、すなわち、前記縦方向延伸機３００に設置されたロールＲの温度は、たとえば、８０〜１６０℃てよいが、これにより制限されるものではない。また、縦方向延伸ステップにおいては、１．５〜１０倍（延伸比）、具体的に３〜７倍（延伸比）、より具体的には４〜５倍（延伸比）で縦方向延伸されてよい。かかる縦方向延伸比は、ロールＲの速度により具現できる。

前記縦方向延伸後、多層フィルムＦは、追加押出工程（第２押出ステップ）および冷却工程（第２冷却ステップ）を連続的に経る。前記第２押出の間、多層フィルムＦ上に樹脂層４０がラミネーションされる。具体的に、図５に示されているように、縦方向延伸された多層フィルムＦは、第２押出機１００‐２に供給される。ここで、前記第２押出機１００‐２は、樹脂層４０の形成のための物質を供給する樹脂供給部１５０を有してよい。前記第２押出機１００‐２には、多層フィルムＦが通過され、これと同時に、樹脂供給部１５０に樹脂層を形成する物質が供給される。かかる方式により、樹脂層４０が押出されつつ、多層フィルムＦ上に樹脂層４０がダイ（Ｄｉｅｓ）においてラミネーションされる。

具現例において、前記樹脂層４０を形成する物質、すなわち、前記樹脂供給部１５０から第２押出機１００‐２に供給される物質は、特に制限されない。第２押出ステップにおいて、前記樹脂層４０の物質の例は、ポリオレフィン樹脂(polyolefin resins)、シリコン樹脂(silicone resins)、ウレタン樹脂(urethane resins)、アクリル樹脂(acrylic resins)、ポリアミド樹脂(polyamide resins)、メタロセン樹脂(metallocene resins)、ナイロン樹脂(nylon resins)、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレン酢酸メチル（ＥＭＡ）、エチレンメタクリル酸（ＥＭＡＡ）、エチレングリコール（ＥＧ）、エチレンアシドターポリマー（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｃｉｄ ｔｅｒ‐ｐｏｌｙｍｅｒ）およびゴムからなる群より選択された一つ以上を含むことができる。

具現例によると、縦方向延伸後、直ちに横方向延伸を行わずに、追加押出、すなわち、前記第２押出ステップを通じて樹脂層４０がラミネーションされる。これにより、前記樹脂層４０として、多層フィルムＦを構成するベース樹脂と物理化学的性質の異なる物質（たとえば、ポリオレフィンよりも融点が低いまたは高い物質等）の使用が可能である。

具体的には、具現例において、樹脂層４０として、ポリオレフィン以外の樹脂、より具体的には、ポリオレフィンよりも融点が低いまたは高い機能性樹脂の使用が可能である。好ましくは、前記第２押出ステップにおいては、樹脂層４０の物質として、第１押出において使用された物質よりも融点の低い樹脂を含む物質を使用してよい。たとえば、低温において熱融着（ヒートシール）が可能な低温接着性樹脂が使用されてよい。特に、低温接着性樹脂として、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレン酢酸メチル（ＥＭＡ）、エチレンメタクリル酸（ＥＭＡＡ）、低温メタロセン樹脂およびエチレンアシドターポリマー（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｃｉｄ ｔｅｒ‐ｐｏｌｙｍｅｒ）のように融点が低く、シール性に優れた樹脂を使用してよい。ここで、前記エチレンアシドターポリマー（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｃｉｄ ｔｅｒ‐ｐｏｌｙｍｅｒ）は、延伸フィルムをインモールドラベル(in-mold labels)用として使用する場合に有用であり、エチレンアシドターポリマーの例は、エチレン／プロピレン／ブタジエンの三元共重合体等含んでよい。また、ターポリマーの商用化された製品の例は、デュポン社のａｐｐｅａｌ(商標) ５２００９を含む。樹脂層４０の物質として、低融点樹脂は、前記羅列したところのような樹脂に限定されず、ポリエチレン（ＰＥ）も使用可能である。たとえば、前記のスキン外層１０および／またはスキン内層２０のベース樹脂としてポリプロピレン（ＰＰ）を使用する場合、樹脂層４０を構成する樹脂としてポリプロピレン（ＰＰ）よりも融点が低いポリエチレン（ＰＥ）の使用が可能である。

前述したところのように、具現例によると、樹脂層４０が第２押出ステップを通じてラミネーションされる。樹脂層４０を形成する物質が制限されないので、樹脂層４０は、多様な機能性を有してよい。好ましくは、具現例において、前記樹脂層４０は、帯電防止剤を含む物質を使用するのが良い。ここで、樹脂層４０は、帯電防止層となる。前記帯電防止剤は、帯電防止性能を有するものであれば、特に制限されない。前記帯電防止剤は、好ましくは、時間経過に伴って帯電防止性能が変わらない永久帯電防止剤であってよい。また、前記帯電防止剤は、延伸フィルムに１０¹⁰Ω／ｃｍ²以下の表面抵抗を付与し得るようにするのがより好ましい。

たとえば、前記帯電防止剤は、ポリアミド樹脂およびエチレングリコール（ＥＧ）を含んでよく、商用化された製品としては、ドイツＣＩＢＡ社製品のＩＲＡＧＡＳＴＴ(商標) Ｐ１８等を使用してよい。また、帯電防止剤は、伝導性高分子から選択されてよい。伝導性高分子の例としては、ポリアセチレン、ポリ（ｐ‐フェニレンビニレン）、ポリ（ｐ‐フェニレン）、ポリ（チエニレンビニレン）、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリイソチアナフテン、ポリピロールおよびポリ（ｐ‐フェニレンスルフィド）等からなる群より選択された一つ以上を含んでよい。

前記帯電防止剤は、前記樹脂層４０の物質内に使用されて、帯電防止性を付与し、または前記のような帯電防止剤を含むマスターバッチが樹脂層４０の物質として使用されてよい。たとえば、ＰＰやＰＥおよび帯電防止剤を適正量含むマスターバッチを、樹脂層４０の物質として使用されてよい。このように、樹脂層４０に帯電防止剤を含めて帯電防止性能を持たせる場合、延伸フィルムは、電子製品等の包装材として有用に使用されてよい。前記延伸フィルムが電子製品等の包装材としてより有用に使用され得るように、前記帯電防止剤を含む樹脂層４０を使用することにより、延伸フィルムが１０¹⁰Ω／ｃｍ²以下の表面抵抗を有するようにすることが好ましい。

一方、延伸フィルムに静電気防止性能（帯電防止性）を付与するにあたり、帯電防止剤を多層フィルムＦに含ませる（添加させる）方法、たとえば、スキン外層１０やスキン内層２０に含ませる（添加させる）方法を考慮してみてもよい。しかし、この場合には、次のような問題点がある。

帯電防止剤は、低分子、低融点を有する樹脂であることにより、時間の経過に伴い、多層フィルムＦの表面に滲み出てくることがある。このとき、帯電防止剤が多層フィルムＦに含まれる場合、縦延伸（ＭＤＯ）工程において帯電防止剤が滲み出てきてロールＲの表面を汚染させ、結局のところ、多層フィルムＦの表面を汚染（白化現象）させるという問題が発生する。また、帯電防止剤の損失により、すなわち、ロールＲや多層フィルムＦの表面に付いて損失することにより、静電気防止性能が低下するという問題点が指摘されている。

しかし、上述したところのように、本発明の具現例に基づき、帯電防止剤を縦延伸（ＭＤＯ）後に行われる第２押出ステップ（インライン押出）において樹脂層４０に含ませる場合、前記のような問題が解決される。すなわち、本発明の具現例により帯電防止剤は、縦延伸工程を経た後に追加押出工程を通じて樹脂層４０に含ませるので、縦方向延伸機３００のロールＲや多層フィルムＦの表面を汚染させず、損失がなく安定した帯電防止性能を有するようにすることができる。

本発明のまた他の具現例により、前記樹脂層４０の原料としては、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）樹脂を含むことができる。すなわち、前記樹脂層４０は、主原料としてナイロン樹脂を含んでナイロン樹脂層かもしれない。樹脂層４０がナイロン樹脂を含む場合、ナイロン樹脂はガス遮断性（バリア性）に優れるので、食品等の包装材として有用に使用され得る。また、ナイロン樹脂は、低温抵抗性に優れ、冷凍食品の包装に好適に使用され得る。前記ナイロン樹脂は、分子内にアミド結合（‐ＣＯＮＨ‐）を有するポリアミド系であればこれに含み、たとえば、Ｎｙｌｏｎ６、Ｎｙｌｏｎ６６およびＮｙｌｏｎ１２等からなる群より選択された一つまたは二つ以上の組み合わせ（たとえば、Ｎｙｌｏｎ６＋Ｎｙｌｏｎ６６、Ｎｙｌｏｎ６＋Ｎｙｌｏｎ１２、Ｎｙｌｏｎ６＋Ｎｙｌｏｎ６６＋Ｎｙｌｏｎ１２）を使用してよい。

また、前記樹脂層４０の原料としては、上述したところのような樹脂をベース樹脂（主原料）とするが、これ以外に、その他添加剤をさらに含む樹脂組成物が使用されてよい。例示的な具現例により、前記樹脂層４０の原料は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレン酢酸メチル（ＥＭＡ）、エチレンメタクリル酸（ＥＭＡＡ）、低温メタロセン樹脂およびエチレンアシドターポリマー（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｃｉｄ ｔｅｒ‐ｐｏｌｙｍｅｒ）等といった低融点接着性樹脂；ポリアミド系樹脂、エチレングリコール（ＥＧ）および伝導性高分子等の帯電防止性樹脂（帯電防止剤）；ナイロン樹脂等のガスバリア（ｂａｒｒｉｅｒ）性および低温抵抗性樹脂等から選択された一つ以上のベース樹脂を含むが、必要に応じて、スリップ剤およびブロッキング防止剤等から選択された一つ以上の添加剤をさらに含む樹脂組成物が使用できる。

前記スリップ剤およびブロッキング防止剤の具体的な種類は、前述したところのとおりである。たとえば、前記スリップ剤の場合、ベース樹脂１００重量部に対して、０．１〜２０重量部、より具体的には、それぞれ２〜１２重量部含まれてよい。前記ブロッキング防止剤の場合、ベース樹脂１００重量部に対して、０．１〜２０重量部、より具体的には、それぞれ２〜１２重量部含まれてよい。

また、前記第２押出ステップにおいて、前記樹脂層４０の厚みＴ４０は、延伸フィルム全体の厚みＴの１〜５０％となるように成形してよい。なお、前記第２押出ステップにおいて、押出温度は、樹脂層４０の使用原料、すなわち、樹脂層４０を構成するベース樹脂の種類および融点を考慮して、多様な温度範囲に設定されてよい。たとえば、１５０〜３３０℃の温度範囲に設定して押出してよい。このとき、第２押出温度が１５０℃未満と低過ぎると、第２押出が困難であることがあり、３３０℃を超過して高過ぎると、流れ性が高くて好ましくないことがある。たとえば、低融点樹脂を使用する場合には、１８０〜２５０℃の温度で第２押出するのが良い。

図５を参照すると、前記のような第２押出ステップを通じて樹脂層４０がラミネーションされた多層フィルムＦは、連続的に第２冷却ロール４００に通過されて第２冷却ステップを経る。このとき、第２冷却ロール４００に通過させるにあたって、第２冷却ロール４００のロール表面に樹脂層４０が密着するように位置させて冷却させるのが良い。また、図５においては、前記第２冷却ロール４００が製造装置内に一台設置された様子を例示したが、前記第２冷却ロール４００は、製造装置内に一台または二台以上の多数台が連続配置されてよい。かかる第２冷却ステップにおける冷却温度、すなわち、前記第２冷却ロール４００の温度は、たとえば、５〜８０℃に設定されてよいが、これにより限定されるものではない。

また、本発明の好ましい具現例により、前記第２冷却ステップにおいては、樹脂層４０を冷却させるとともに、樹脂層４０に気流溝（ａｉｒ ｆｌｏｗ ｇｒｏｏｖｅ）を形成させるのが良い。前記気流溝によってフィルムの巻取品質が向上する。以下において説明されるところのように、横方向延伸されたフィルムは、ワインダー６００に巻き取られるが、このとき、巻取工程において皺が寄ってうまく伸ばされないことがある。樹脂層４０を形成するにあたり、従来のようにコーティング工程などよらず、本発明は、縦方向延伸後、連続的な追加押出工程（第２押出ステップ）を通じて樹脂層４０を積層することにより、巻取時に皺が寄ってうまく伸ばされないことがある。樹脂層４０の原料として融点の低い樹脂を使用する場合、さらに多くの皺が生じる。

このとき、前記気流溝は、気流通路を提供して、巻取時に皺が寄ることを効果的に防止する。すなわち、巻取時にフィルムとフィルムの間に存在する空気が、気流溝を介して抜け出て皺が寄ることを効果的に防止する。前記気流溝は、多数個であって、その形状は限定されない。前記気流溝は、樹脂層４０の表面に長手方向または幅方向に、たとえば、線状または格子状に形成されたり、エンボス（ｅｍｂｏｓｓ）状に規則的または不規則的に形成されたりしてよい。

また、前記気流溝は、第２冷却ステップにおいて形成されるが、このとき、前記気流溝の形成は、表面に凹凸構造（彫刻構造）を有する第２冷却ロール４００を使用することにより具現される。具体的に、図５に図示したところのように、前記第２冷却ロール４００として、エンボス（ｅｍｂｏｓｓ）表面を有する彫刻冷却ロールを使用して樹脂層４０に気流溝が形成されるようにする。すなわち、第２押出ステップにおいて、樹脂層４０がラミネーションされた多層フィルムＦを第２冷却ロール４００に通過させて冷却させるが、表面に凹凸構造４５０が形成された第２冷却ロール４００に樹脂層４０が密着されるように通過させて、気流溝が形成されるようにする。このとき、第２冷却ロール４００に形成された凹凸構造４５０は、気流溝を形成させることができるものであれば、その形状や構造は限定されず、多様に設計されてよい。たとえば、前記の凹凸構造４５０は、第２冷却ロール４００の軸方向と平行または直交した線状や格子状に形成されてよく、または第２冷却ロール４００の表面に規則的または不規則的に突出したエンボス（ｅｍｂｏｓｓ）状に形成されてよい。

前記気流溝は、延伸フィルムの製品化の際または使用の際に容易に除去されてよい。具体的に、ワインダー６００に巻き取られた延伸フィルム（製品）は、適切な大きさに切断されて製品化されてよいが、このとき、延伸フィルムに人為的な熱を加えると、前記気流溝は容易に除去される。すなわち、延伸フィルムに所定の熱を加えると、気流溝が削除されて延伸フィルムは平坦化を維持する。また、延伸フィルムの使用過程において、前記気流溝は容易に除去されてよい。たとえば、延伸フィルムは、包装材用、ラベル用およびラミネーションコーティング（ラミネートシート）用等に使用され得るが、このとき、シーリングのために熱を加えたり、コーティング密着のために熱を加える場合、前記熱により気流溝は容易に除去されてよい。

図５を参照すると、第２冷却ステップを経たフィルムは、ガイドロールＲ２に沿って横方向延伸機５００に移送されて、幅方向に横方向延伸（ＴＤＯ）される。前記横方向延伸機５００は、通常のものを使用してよい。かかる横方向延伸ステップの延伸温度、すなわち、前記横方向延伸機５００の温度は、たとえば、１００〜２００℃に設定されてよいが、これにより限定されるものではない。また、横方向延伸ステップにおいては、２〜１５倍（延伸比）、具体的にたとえば５〜１２倍（延伸比）、より具体的にたとえば５〜１０倍（延伸比）で横方向延伸されてよく、かかる横方向延伸比は、レールパターン（Ｒａｉｌ ｐａｔｔｅｒｎ）によって具現されてよい。

前記のように、横方向延伸された延伸フィルムは、ワインダー６００に巻取された後、製品化されてよい。このとき、横方向延伸後は、通常と同様に、トリミング（ｔｒｉｍｍｉｎｇ）工程を行った後、巻取されてよい。具体的に、横方向延伸機５００によりフィルムの両端に厚みの差が見られる場合、両側末端を除去するトリミング工程を行った後、ワインダー６００に巻取させるのが良い。

以上において説明した本発明によれば、前述したところのように、縦方向延伸後、そのまま直ちに横方向延伸を行わずに、縦方向延伸工程と横方向延伸工程の間に第２押出ステップおよび第２冷却ステップを含み、前記第２押出ステップを通じて樹脂層４０がラミネーションされて、融点の低い樹脂の場合にも押出を通じたラミネーションが可能である。かかる連続的な押を通じて樹脂層４０を含む多層延伸フィルムが得られる。したがって、製造工程が単調かつ時間の所要が少なく、製品の生産単価を下げることができる。また、前記第２冷却ステップにおいて、凹凸構造４５０が形成された第２冷却ロール４００を使用する場合、樹脂層４０に気流溝が形成されて、巻取時に皺が寄ることが防止されて多層フィルムの外観性を向上させられる。また、前記樹脂層４０は、多層フィルムＦについて優れた層間接着強度、すなわち、従来のコーティング工程によるものと同等以上の優れた層間接着強度を有する。

また、本発明の具現例により製造された延伸フィルムは、各種包装材、ラベル、ラミネーションコーティング（ラミネートシート）用等、多様に使用され得る。たとえば、食品、電子製品および医薬品等の包装材や、写真、身分証、印刷物、メニューボード等のラミネーションコーティング（ラミネートシート）用、そしてラベル付着用等、多様に使用され得る。

一方、本発明の具現例による多層ポリオレフィン延伸フィルムは、上述したところのような本発明の製造方法により製造されたものであって、層構造および各層の構成は、上述したところのとおりである。

以下、本発明の実施例および比較例を説明する。従来のコーティングフィルムと対比した実施例の押出フィルムに対する層間接着強度（接着力）に関するテストが記述される。当該テストは、樹脂層４０とスキン内層２０の層間接着強度（接着力）に関する評価結果を示すためのものである。

［実施例１および２］
図５に示される装置を利用して、押出を通じてスキン外層１０／コア層３０／スキン内層２０を形成、冷却した後、縦方向延伸比４倍に縦延伸した。そして、縦延伸後、連続押出を通じたインライン（Ｉｎ‐Ｌｉｎｅ）工程により、前記スキン内層２０上に樹脂層４０としてＥＶＡ層をラミネーション、冷却した後、横方向延伸比８倍に横方向延伸して、図３に示されるところのような４層構造の延伸フィルムを製造した。このとき、スキン外層１０およびコア層３０はＰＰ層により構成し、スキン内層２０は、ＰＥ層により構成される（実施例１）。そして前記ＥＶＡ層上に、紙を熱ラミネーションしたものを実施例２による試片とした。

［比較例１および２］
現在市販されているＥＶＡ熱ラミネーション製品を購入して、本比較例１および２の試片として使用した。具体的に、押出を通じてスキン外層（ＰＰ層）／コア層（ＰＰ層）／スキン内層（ＰＥ層）を形成、冷却し、縦方向延伸比４倍、横方向延伸比８倍にして縦方向延伸と横方向延伸を連続的に遂行する。次に、Ｏｆｆ‐Ｌｉｎｅを通じてスキン内層（ＰＥ層）にＥＶＡ層を熱ラミネーションしたものを、比較例１による試片として使用した。そして、ＥＶＡ層上に紙を熱ラミネーションしたものを、比較例２による試片として使用した。

前記実施例１および比較例１による各試片に対して、次のように層間接着強度評価し、その結果を下記表１に示した。

層間接着強度（剥離強度）
（１）カッターバー（ｃｕｔｔｅｒ ｂａｒ）を利用して、各試片を、横（１５ｍｍ）×縦（１５０ｍｍ）にカッティングしたサンプルを準備した。
（２）一定のサイズにカッティングされたサンプルの樹脂層（ＥＶＡ層）とスキン内層（ＰＥ層）をかみそりで一定の長さのみ層間剥離した。
（３）一定の長さで層間剥離されたサンプルを標準電解液の入った容器に含浸させた後、密閉した。（電解液：1M ＬｉＰＦ₆）
（４）サンプルが入っている電解液容器を、８５℃の乾燥オーブンで、１日間保管した。
（５）１日後、サンプルを取り出して、層間接着強度（剥離強度）を引張強度器を利用して、１８０度の剥離角により測定した。
（６）実施例２および比較例２による試片に対しては、前記のような方法で樹脂層（ＥＶＡ層）と紙との間の層間接着強度（剥離強度）を評価し、その結果を下記表１に示した。

前記［表１］に示されたところのように、樹脂層（ＥＶＡ層）をラミネーションするにあたって、本発明の具現例によりインライン押出を通じてラミネーションした場合、従来の熱ラミネーションフィルム（比較例１および２）と対比して、同等またはそれ以上の層間接着強度を有することが分かった。また、目視評価の結果、実施例１および２の各多層延伸フィルムは、表面外観性においても良好であることが分かり、また、紙を熱ラミネーションした多層延伸フィルムを折る際に浮きが発生しないので、紙との間の良好な接着性を有することが分かった。

以上、本発明の具現例について説明したが、通常の技術者らには請求項によって規定される本発明の開示内容の本質と範囲を逸脱しない範囲で種々の変形や詳細事項の付加が可能であるということが理解できるであろう。また、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく、本発明の開示内容の特定の条件や材料を調節するという多くの変形を加えることができる。

本発明は、多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法およびそれにより製造された多層ポリオレフィン延伸フィルムに関する。当該方法は、製造工程が単純であるため、時間および費用を減らすことができる。本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［９］に記載する。
［１］
多層ポリオレフィンフィルムの押出成形を遂行する第１押出成形ステップ；
前記第１押出成形されたフィルムを冷却させる第１冷却ステップ；
前記第１冷却されたフィルムを縦方向に延伸する縦方向延伸ステップ；
前記縦方向延伸されたフィルム上に１層以上の樹脂層がラミネーションされるように押出成形する第２押出成形ステップ；
前記樹脂層がラミネーションされたフィルムを冷却する第２冷却ステップ；および、
前記第２冷却されたフィルムを横方向に延伸する横方向延伸ステップ
を含む、多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
［２］
前記樹脂層がラミネーションされたフィルムの第２冷却ステップは、表面に凹凸構造を有する冷却ロールを利用して前記樹脂層に気流溝を形成させるように遂行する、項目１に記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
［３］
前記第１押出成形ステップは、前記フィルムが、スキン外層、コア層およびスキン内層を含むように遂行され、
前記第２押出成形ステップでは、樹脂層が前記スキン外層およびスキン内層からなる群より選択された一つ以上にラミネーションされるように遂行される、項目１または２に記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
［４］
前記第２押出成形ステップは、前記樹脂層として、ポリオレフィン樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、メタロセン樹脂、ナイロン樹脂、エチレン酢酸ビニル、エチレン酢酸メチル、エチレンメタクリル酸、エチレングリコール、エチレン酸ターポリマーおよびゴムからなる群より選択された一つ以上を含む原料を使用する、項目１〜３のいずれかに記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
［５］
前記第２押出成形ステップは、前記樹脂層として、第１押出成形ステップにおいて使用した原料よりも融点の低い樹脂を含む原料を使用する、項目１〜４のいずれかに記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
［６］
前記第２押出成形ステップは、前記樹脂層として、帯電防止剤を含む原料を使用する、項目１〜５のいずれかに記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
［７］
前記第２押出成形ステップは、前記樹脂層として、ナイロン樹脂を含む原料を使用する、項目１〜６のいずれかに記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
［８］
前記第１押出成形ステップは、スキン外層にスリップ剤およびブロッキング防止剤からなる群より選択された一つ以上が含まれるように遂行される、項目１〜７のいずれかに記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
［９］
項目１〜８のいずれかに記載の方法により製造された、多層ポリオレフィン延伸フィルム。

Claims (9)

1. 多層ポリオレフィンフィルムの押出成形を遂行する第１押出成形ステップ；
   前記第１押出成形されたフィルムを冷却させる第１冷却ステップ；
   前記第１冷却されたフィルムを縦方向に延伸する縦方向延伸ステップ；
   前記縦方向延伸されたフィルム上に１層以上のヒートシール樹脂層がラミネーションされるように押出成形する第２押出成形ステップ；
   前記ヒートシール樹脂層がラミネーションされたフィルムを冷却する第２冷却ステップ；および、
   前記第２冷却されたフィルムを横方向に延伸する横方向延伸ステップ
   を含み、前記第１押出成形ステップは、前記多層ポリオレフィンフィルムが、スキン外層、コア層およびスキン内層を含むように遂行され、
   前記縦方向延伸ステップは、前記スキン外層、コア層およびスキン内層を含む多層ポリオレフィンフィルムを縦延伸するものであって、
   前記第２押出成形ステップでは、ヒートシール樹脂層が前記スキン外層およびスキン内層からなる群より選択された一つ以上にラミネーションされるように遂行される多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
2. 前記樹脂層がラミネーションされたフィルムの第２冷却ステップは、表面に凹凸構造を有する冷却ロールを利用して前記樹脂層に気流溝を形成させるように遂行する、請求項１に記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
3. 前記第２押出成形ステップは、前記ヒートシール樹脂層として、メタロセン樹脂、エチレン酢酸ビニル、エチレン酢酸メチル、エチレンメタクリル酸、およびエチレン酸ターポリマーからなる群より選択された一つ以上を含む原料を使用する、請求項１または２に記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
4. 前記スキン外層は、ポリプロピレン（ＰＰ）からなり、
   前記コア層は、ポリプロピレン（ＰＰ）からなり、
   前記スキン内層は、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリエチレン（ＰＥ）より選択された１つ以上からなる、請求項３に記載の多層ポリオレフィン系延伸フイルムの製造方法。
5. 前記第２押出成形ステップは、前記樹脂層として、第１押出成形ステップにおいて使用した原料よりも融点の低い樹脂を含む原料を使用する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
6. 前記第２押出成形ステップは、前記樹脂層として、帯電防止剤を含む原料を使用する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
7. 前記第２押出成形ステップは、前記樹脂層として、ナイロン樹脂を含む原料を使用する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
8. 前記第１押出成形ステップでは、スキン外層にスリップ剤およびブロッキング防止剤からなる群より選択された一つ以上が含まれるように遂行される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の多層ポリオレフィン延伸フィルムの製造方法。
9. 前記スキン外層は、ポリプロピレン（ＰＰ）からなり、
   前記コア層は、ポリプロピレン（ＰＰ）からなり、
   前記スキン内層は、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリエチレン（ＰＥ）より選択された１つ以上からなり、
   前記ヒートシール樹脂層は、エチレン酢酸ビニル、エチレン酢酸メチル、エチレンメタクリル酸、または、エチレン／プロピレン／ブタジエンの三元共重合体からなる、請求項１または２に記載の多層ポリオレフィン系延伸フィルムの製造方法。

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