JPH0367495B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） コートフイルムは食品包装、磁気テープ等あら
ゆる分野に使用されるが用途により酸素ガスバリ
ヤー性、印刷インキ接着性、ラミネート接着性、
耐衝撃性、蒸着適性、導電性等の高度の性能が要
求される。

本発明はフイルムのガス遮断性、ヒートシール
性、印刷適性、表面滑性等を改善するために、延
伸前のフイルムにコーテイングしたのち延伸する
方法に関する。詳しくは、配向結晶性を有する熱
可塑性樹脂をフイルム状に溶融押出し、逐次二段
延伸法により二軸延伸フイルムを製造するに際し
て、縦一軸延伸フイルムにコーテイングし、続い
て横方向に延伸する方法に関する。

（従来の技術） 縦延伸後のフイルムにその端部を残してコーテ
イングし、乾燥ののち横延伸する方法は既に公知
である。すなわち特公昭51−31276号公報には、
延伸前の厚さが50μ以上の熱可塑性樹脂フイルム
に高分子溶液あるいは高分子分散液をクリツプで
把持する該フイルム両端部を除いてコーテイング
し、予備乾燥後巾方向の伸度が切断伸度の50％を
越えるように延伸する方法が記載されている。

しかしながら、このテンタークリツプの塗剤に
よる汚染を防ぎ、テンタークリツプ把持部の回収
のために端部をのこしてコーテイングする方法に
おいては、テンタークリツプに付着した凝固物の
凹凸によるフイルムの延伸中における切断、ある
いは凝固物が接着剤として作用するためにフイル
ムがクリツプから離れにくくなることによるフイ
ルムの破れ、さらには上下クリツプが開口しにく
くなることによる装置の破損等の問題は解決され
るものの、次に述べる問題により逐次２段延伸法
に適用する場合においては実用レベルの連続生産
性を達成するには至つていない。

すなわち、縦延伸フイルムを端部を残してコー
テイングする方法においては、塗液の乾燥過程で
コーテイング部と端部に蒸発潜熱の有無による温
度差を生じ、それによる熱収縮差からフイルムの
平面性が損なわれ、次工程の横延伸においてテン
タークリツプ外れを起し易くなるとともに、乾燥
時に結晶化が進行するために横延伸性が低下し切
断が起こり易くなる。

この先行技術が旧くから知られている魅力ある
技術でありながら、現在なお広く実用化されてい
ない理由は、実生産において高能率、連続安定生
産性を阻害する上記問題が解決されていないため
と思われる。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記実情に鑑み、先行技術に基づ
く各種試験の結果、基本フイルムの熱的特性とコ
ーテイング後の乾燥条件の関係を特定し、実質的
に完全に乾燥することにより優れた連続生産性が
得られることを見出し本発明に到達した。すなわ
ち、配向結晶性を有する熱可塑性樹脂を溶融押出
し、得られた未延伸フイルムを縦方向に延伸した
のち少なくともその片面に端部を残して塗液をコ
ーテイングし、乾燥ののち横方向に延伸し被覆２
軸延伸フイルムを得る方法において、コーテイン
グ後の縦延伸フイルムを該縦延伸フイルムの結晶
化開始温度より少なくとも30℃低い温度で、かつ
熱収縮率が２％を越えない温度で実質的に完全に
乾燥した後、ステンターで横方向に延伸すること
を特徴とする被覆延伸フイルムの製造方法であ
る。

本発明によればコーテイング後、乾燥中におけ
る基本フイルムの結晶化の進行は殆どなく、また
端部を残してコーテイングしているにもかかわら
ず、乾燥後のフイルムは平面性を保持しているた
め、横延伸性も良好でクリツプ外れによる切断も
なく、被覆しない延伸フイルムを製造すると同様
の高生産性が得られる。さらに熱硬化性塗工剤使
用の場合、比較的低温で乾燥するため乾燥工程で
塗膜の硬化が進んで延伸で亀裂などの問題を起こ
すことがなく、塗工剤の選択範囲が拡大されるこ
とである。

本発明において配向結晶性を有する熱可塑性樹
脂とは、延伸することによつて分子配向とともに
結晶化が起こる熱可塑性樹脂で、たとえばポリエ
ステル、ポリアミド、ポリプロピレン、高密度ポ
リエチレン、ポリビニルアルコール等またはこれ
らを主成分とする共重合物または混合物であり、
延伸可能な範囲で有機物または／および無機物を
含んでいても良い。結晶化挙動はＸ線回折法また
は示差熱分析法により確認できる。これらの樹脂
は、延伸によつて分子が配向するとともに結晶化
開始温度が低下し、延伸後熱層歴を受けると容易
に結晶化が進むことで特徴づけられる。ここで結
晶化開始温度とは、加熱により結晶化が始まる温
度であり、フイルムを室温から毎分160℃の一定
速度で昇温させながら測定した示差熱分析曲線に
おいて最初に発現する発熱ピークの立上がり部の
接線とベースラインの交点が示す温度とする。

本発明に用いる塗液は特に限定するものではな
く、ガス遮断性、ヒートシール性、印刷適性、蒸
着適性、表面滑性等を改善するための高分子溶液
または高分子分散液であり、たとえばポリ塩化ビ
ニリデン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリオレフ
イン系樹脂、アイオノマー系樹脂、ポリエステル
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコー
ル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアクリル系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂等の熱可塑性樹脂、
アミノアルキツド系樹脂、アミノアクリル系樹
脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、シリコン系樹脂等の熱
硬化性樹脂およびこれら樹脂の混合組成物が掲げ
られる。

塗液には乳化剤、帯電防止剤、ブロツキング防
止剤、レベリング剤、粘度調整剤等の各種添加物
を目的に応じて適宜添加することができ。

（作用） 本発明において未延伸フイルムはＴダイから押
出された溶融シートを回転する冷却ドラム上で冷
却固化して製膜されるが、できるだけ未結晶未配
向であることが望ましく、このためにはたとえば
溶融シート静電荷を印加して冷却ドラムに密着さ
せる、溶融シートとドラムの間に液体を介在させ
る、冷媒中に浸漬して急冷する等の方法が有効で
ある。未延伸フイルムが配向していると後工程の
延伸性が低下する。次に該未延伸フイルムは周速
の異なる加熱ローラー群からなる縦延伸機で通常
該未延伸フイルムの二次転移点以上の温度で2.5
〜４倍に延伸される。この際、延伸倍率の増大と
ともにフイルムは配向結晶化が進み結晶化開始温
度が下がる。一方縦延伸フイルムの熱収縮率は倍
率1.5〜2.0を境に低下するが、延伸温度特に高速
側ロール温度の上昇や２段目再延伸によつても低
下する。配向結晶化が進むとフイルムの寸法安定
性は向上するが、後段の横延伸性は低下する。

このように配向結晶性を有する熱可塑性樹脂で
は、縦延伸条件によりフイルムの特性は著しく異
なり、一般には後段の延伸に支障のない条件が選
ばれる。

本発明では縦延伸に引き続いてフイルムの少な
くとも片面に端部を残して塗液をコーテイング
し、該縦延伸フイルムの結晶化開始温度より少な
くとも30℃低い温度でかつ、熱収縮率が２％を越
えない温度で実質的に完全に乾燥した後、テンタ
ーで横方向に延伸する。塗工後の乾燥を基材の縦
延伸フイルムを結晶化開始温度より30℃低い温度
を越える高温で行うと結晶化が進み、次工程の横
延伸性が低下する。また、縦延伸フイルムの熱収
縮率が２％を越える温度で乾燥すると塗工部と端
部の蒸発潜熱の差から熱収縮差を生じ、フイルム
の平面性が損なわれ搬送ロールでしわが発生した
り、次工程の横延伸においてクリツプの掴み外れ
を起こし易くなる。前述のとおり縦延伸機の高速
側ローラー温度を上げたり、縦延伸後熱処理する
と塗工乾燥後のフイルムのフラツト性は改善され
るが、結晶化が進みその後の横延伸性が低下す
る。結局縦延伸フイルムの特性と関連する上記各
条件を満足した温度以下で乾燥したときのみ本発
明の方法は可能である。

コーテイングの方法は特に限定するものではな
く、たとえばグラビアロール法、インバースロー
リ法、リバースロール法、エアナイフコート法、
メタリングバーコート法またはこれらの組合せに
よる各種コーテイング方式を採用することがで
き、塗液の特性と目標とする塗工厚みにより適宜
選択されうる。コーテイングは基体フイルムであ
る縦延伸フイルムの端部を残して行われる。全面
にコーテイングを行つた場合、塗液の裏うつりに
よるローラー汚染が起こるだけでなく次工程の横
延伸においてテンタークリツプを汚し、延伸切断
を起こし易くなる。またテンタークリツプ把持部
は勿論、縦延伸フイルムの両端部からは最終的に
中央部と同じ性状のフイルムは得難く、製品の対
象とならないためその部分をトリミングして原料
に戻すいわゆるリサイクルのためにも製品対象外
の部分までコーテイングすることは得策でない。
少なくとも端部片側数十ミリメートルは塗工の対
象外となる。

コーテイング後の乾燥は極力低温で乾燥効率の
優れた方式が望ましく、たとえば上下に熱風の吹
出ノズルが交互に配置され、フイルムが宙に浮い
た状態で乾燥されるいわゆるエアーフローテイン
グ方式が好適である。乾燥後は搬送ローラーを介
して横延伸機に導入されるが、塗膜は完全に乾燥
しているため塗工面を直接ローラーに接触させる
バスラインが許される。またコーター、乾燥炉、
テンター入りの各ゾーンにおける適正張力をそれ
ぞれ維持するため、テンシヨンカツトのためのニ
ツプローラーやサクシヨンローラー等を設けるこ
とができる。さらに蛇行防止のための自動修正ロ
ーラー（EPC）も何ら問題なく配設することが
できる。

次に実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説
明するが本発明はこれらに限定されるものではな
い。

実施例 １ フエノールと四塩化炭素１：１の混合溶液で20
℃で測定した相対粘度が1.38のポリエチレンテレ
フタレートを280℃でＴダイよりシート状に押出
し、静電荷を印加しながら表面温度40℃の回転ド
ラムに密着させ急冷して厚さ132μ、密度1.3390、
複屈折率0.01以下の実質的に未結晶等方質の未延
伸フイルムを得た。続いてこの未延伸フイルムを
周速の異なる加熱ローラー群からなる縦延伸機で
80℃−85℃−50℃の温度で3.3倍に延伸し、結晶
化開始温度95℃、73℃、における熱収縮率2.0％
の縦延伸フイルムを得た。続いてこの縦延伸フイ
ルムに端部片側35mmを除いて、水溶性ポリウレタ
ンとメラミンホルムアルデヒド系硬化剤からなる
固型分濃度５％水溶性塗液をリバースロールコー
ターを用いて厚さ３g/m²・wetにコーテイング
し、エアーフローテイング式乾燥炉で風温65℃で
乾燥し、搬送ローラーを介して横延伸機に導入
し、90℃〜110℃で3.4倍延伸し、180℃〜230℃で
熱セツトして厚さ12μの被覆延伸ポリエステルフ
イルムを得た。横延伸機に入る前の塗膜の水分率
は0.09％であつた。また、乾燥炉の前後にサクシ
ヨンローラーを設け乾燥炉内の張力変動がコーテ
イングに影響しないよう、また乾燥炉のフローテ
イングのための適正張力を維持しながらテンター
入り張力を独立に調整できるようにした。

また乾燥炉−テンター入りの間にフイルム蛇行
防止のための自動修正装置を設けた。

上記条件下でコーテイングしない場合（縦延伸
後ただちに横延伸機に導入）とほぼ同等の操業安
定性が得られ、均一な被覆延伸ポリエステルフイ
ルムが得られた。比較のために乾燥炉の風温を70
℃としたところ横延伸において切断が頻発した。

また80℃とすると乾燥後のフイルムの平面性が
損なわれテンタークリツプの掴み外れのトラブル
を起こした。

実施例 ２ 縦延伸条件を変更して倍率3.1×1.1、温度80℃
−85℃−100℃−60℃の二段延伸法を採用し、結
晶化開始温度113℃、78℃における熱収縮率2.0％
の縦延伸フイルムを得、塗工後の乾燥温度を75℃
とする外は実施例１と同一条件で被覆延伸フイル
ムを製造した。操業安定性は良好で均一な被覆延
伸ポリエステルフイルムが、コーテイングなしの
場合と同等の生産性で得られた。比較のために乾
燥温度を80℃としたところ乾燥後のフイルムの平
面性が損なわれ、テンタークリツプの掴み外れに
よる切断が時々発生したが、延伸切断は増加しな
かつた。さらに85℃にしたところ延伸切断が起こ
り、クリツプの掴み外れも増加して操業性は著し
く悪化した。

実施例 ３ ビス−（４アミノシクロヘキシル）−メタンとテ
レフタル酸からなるナイロン成分10重量％および
ε−カプロラクタム成分90重量％からなり、融点
205℃、96％硫酸で25℃において1g／100mlの濃
度で測定された相対粘度2.40共重合ナイロン樹脂
を260℃でシート状に溶融押出しし、静電荷を印
加しながら表面温度30℃の回転ドラムに密着させ
急冷して、密度1.119複屈折率0.01以下の実質的
に未結晶等方質の厚さほぼ150μの未延伸フイル
ムを得た。続いてこの未延伸フイルムを周速の異
なる加熱ローラー群からなる縦延伸機で65℃で
3.0倍に延伸し、結晶化開始温度87℃、63℃にお
ける熱収縮率2.0％の縦延伸フイルムを得た。

この縦延伸フイルムに端部片側40mmを除いて、
ポリ塩化ビニリデン共重合体の45％濃度のラテツ
クスをエアナイフコート法により15g／m²・wet
の厚さにコーテイングし、エアーフローテイング
式乾燥炉で風温50〜55℃で乾燥した。乾燥後の水
分率は0.1％であつた。乾燥機を出た被覆フイル
ムは搬送ローラーを介して横延伸機に導入し、両
端をクリツプで把持して65℃で横方向に3.3倍延
伸した。乾燥後のフイルムは平面性を保ち、テン
タークリツプの掴み外れを起こすこともなく均一
に延伸されたポリ塩化ビニリデン共重合体被覆延
伸ナイロンフイルム（厚さ16.2μ）が安定して得
られた。

（発明の効果） 本発明によればフイルムの張力、速度のコント
ロールが容易であるため表面被覆しない通常のプ
ロセスとほぼ同等の高生産性を有し、しかもテン
ター予熱部に揮発分を持ち込まないため均一な予
熱が行われ、延伸むら等が起こることがなく、ま
た、テンタークリツプ把持部を塗工しないため塗
工剤のクリツプへの付着によるトラブルがなく、
横延伸後非コート部をトリミングして押出し原料
に戻すことが可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 配向結晶性を有する熱可塑性樹脂を溶融押出
   し、得られた未延伸フイルムを縦方向に延伸した
   のち少なくともその片面に端部を残して塗液をコ
   ーテイングし、乾燥ののち横方向に延伸し被覆２
   軸延伸フイルムを得る方法において、コーテイン
   グ後の縦延伸フイルムを該縦延伸フイルムの結晶
   化開始温度より少なくとも30℃低い温度で、かつ
   熱収縮率が２％を越えない温度で実質的に完全に
   乾燥した後、ステンターで横方向に延伸すること
   を特徴とする被覆延伸フイルムの製造方法。