JPH0732482A - 積層フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 熱可塑性樹脂をダイより溶融膜状に押出し、
ニップロール間で基材とラミネート、圧着して積層フィ
ルムを製造する方法において、溶融した熱可塑性樹脂を
ダイの樹脂流通路内に配置された回転スクリューを通し
てダイより溶融膜状に押し出すことを特徴とする積層フ
ィルムの製造方法。 【効果】 積層フィルムを巻き取ってロールとした際、
ロールの凹凸がなく、印刷や製袋の後加工において、巻
き戻しが容易な積層フィルムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂を紙、アルミニウム箔、ポリ
エチレンテレフタレート延伸フィルム等の基材に押出ラ
ミネートして積層フィルムの製造方法に関する。この積
層フィルムは、タバコ、キャラメル、削りかつお、スナ
ック菓子、果汁、青果物の包装材として有用である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエチレン（以下ＰＥと記す場
合がある）、ポリプロピレン（以下ＰＰと記す場合があ
る）等の熱可塑性樹脂フィルムを基材上に押出ラミネー
トする方法（特公平１−５９９０４号、特開昭５４−８
６５８１号、同５７−１０２３１８号）は、これら熱可
塑性樹脂を押出機にて混練溶融し、アダプター、ジョイ
ント等の部分を通りダイ入口に達し、ダイのマニホール
ド、ランド部等の溶融樹脂の通路を経てダイリップ部に
達し、ダイリップ出口（通常開口幅が０．５〜１．５ｍ
ｍでダイの長さ方向に伸びたスリット）より溶融樹脂膜
がダイより押し出される。

【０００３】一方、ポリエステル、ポリアミド、ＰＰ等
の熱可塑性樹脂フィルム、紙、アルミニウム箔、セロフ
ァン等の基材は必要に応じてアンカーコート、コロナ放
電、フレーム、予熱等の表面処理されて、前記溶融樹脂
膜と冷却ロールとニップロールとで圧着され、溶融樹脂
膜は圧着と同時に冷却されて積層フィルムとなり、さら
に一定の長さ（通常５００〜４０００メートル）に巻き
取られロール状態（以下これをロールと記す場合があ
る）となり、保管される。又、反応タイプ（イソシアネ
ート系等）のアンカーコーティング剤を使用した場合
は、アンカーコーティング剤の硬化の為に巻きロールを
通常３０〜６０℃の保温室に入れ、通常１〜７日間保管
し、次に保温室からロールを出し、常温の倉庫等に次の
後工程（印刷、製袋等）に取り掛かる間保管される。こ
のロールはそのまま、後工程の製袋、充填包装等に使用
される場合もあるが、通常、製袋、充填包装等の前にス
リット工程（一定幅にスリットする作業）を経てロール
として保管される。包装以外の用途（例えばプリントラ
ミネート）も、通常スリット工程迄は同様に実施され、
ロール状態で保管される。

【０００４】しかし、積層フィルムは、幅方向の肉厚分
布において、その厚みは必ずしも均一でなく、厚みのバ
ラツキがある。この厚みのバラツキ（以下偏肉と記す場
合がある）は、押出樹脂膜の偏肉に起因するものが主で
あり、幅方向に対し同一箇所に発生し、この積層フィル
ムをロールにすると厚みの薄い、又は厚い箇所同士が重
なり合って巻き取られることになり、ロールはその幅方
向に凹凸状態となる（図１参照）。

【０００５】押し出されたラミネート用樹脂膜の偏肉の
原因は、ダイ出口スリット部の機械的精度の問題、同ス
リット部の汚れ（劣化樹脂、ゲル化樹脂、炭化樹脂等の
付着等）、ダイ内溶融樹脂の圧力、温度分布の不均一性
等による。この様な偏肉がラミネート用樹脂膜に発生し
た場合、通常ダイスリット部の偏肉調整ボルトにより
ダイスリット間隙を調整する（特公昭６３−５０１７９
号）、ダイ加熱ヒーター（通常ダイ巾方向に４〜９分
割され個々に温度設定が可能となっている）の各ゾーン
の温度調整をする、等により溶融樹脂膜の偏肉をなくす
よう調整するが、完全に偏肉をなくすこことは不可能で
ある。これら偏肉状態の樹脂膜を基材に積層した積層フ
ィルムを長尺に巻き取ったロールは、巾方向に凹凸状態
となる。一般にこの凹凸状態のある程度の巾の凸部を
「瘤」３、また細く線状の凸部を「骨」２と呼んでいる
（図１参照）。

【０００６】このような瘤、及び骨があるロールを保管
し、そのロールから積層フィルムを後工程の印刷、製袋
時に巻き戻すと、その積層フィルムに部分的にたるみ等
が発生しており、印刷のピッチずれ、袋にシワ等を発生
し、支障をもたらすだけでなく、製品ロスも多くなり、
また包装された製品の外観も悪化し問題である。このよ
うな問題の解決法として、Ｔダイ（キャスト）フィルム
成形法では、押出機（含むＴダイ）、又はフィルム巻取
り機をフィルムの幅方向に一定長さ往復移動（オシレー
ト）し、フィルム巻取りロールの凹凸を少なくする方法
が実施されている。しかし、押出ラミネート成形の場
合、基材の幅、位置等が決められており、オシレート方
法は実施が困難である。即ち、押出機（含Ｔダイ）をオ
シレートすると押し出されたフィルムの片方の側は、基
材より大幅にはみ出し、押出フィルムがニップロールに
巻きつき易くなったり、フィルムの縁部（耳）のスリッ
トが困難になる等の問題が多く、殆ど実用化されていな
い。また、Ｔダイのデッケルを逆方向に連動して移動
し、押出溶融樹脂膜の巾を変えずにオシレートする方法
も考えられるが、溶融樹脂膜の縁部が不安定となり、溶
融樹脂膜の膜切れを起こす等問題がある。

【０００７】一方、押出ラミネート成形の押出ラミネー
ト樹脂に、オレイン酸アミド等のスリップ剤を添加する
と、ラミネートフィルムの基材との接着、ヒートシール
性等の品質を低下させる、ネックインが大きくなる、発
煙が多くなるので、ポリエチレンのラミネートの場合、
これらスリップ剤を添加しないのが通常である。その為
に、積層されたフィルムをロール状に巻き取る前に、ポ
リエチレンラミネートフィルム上に平均粒径が１〜５μ
ｍ程度の滑剤（デンプン等）を散布塗布し、積層フィル
ムにスベリ性を付与しているのが実態である。この滑剤
は積層フィルムにスベリ性を付与していると同時に、積
層フィルムの巻き取りロールの凹凸を緩和する役立って
いる。

【０００８】しかし、この滑剤を積層フィルムに散布塗
布し、巻き取りロールとすると、この積層フィルムに滑
剤による微細な凹凸が多数発生し、積層フィルムの光沢
が低下する。また、この滑剤の散布塗布時に積層フィル
ムに付着しなかった余分な滑剤が周囲の機械（ベアリン
グ等）に付着し、故障の原因となったり、作業場を汚染
する等の問題がある。また、食品包装の場合、滑剤の存
在が異物の混入と購買者に見なされることがある。さら
に、必要以上に多くの滑剤を積層フィルムに塗布すると
積層フィルムの外観、ヒートシール性を悪化させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の積層
フィルムの製造における前述の問題を解決すべくなされ
たものである。即ち、本発明は、積層フィルムをロール
状に巻き取っても凹凸状態（瘤、骨等）の少ない外観の
優れたロールが得られる積層フィルムの製造方法を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
をダイより溶融膜状に押し出し、ニップロール間で基材
とラミネート、圧着して積層フィルムを製造する方法に
おいて、溶融した熱可塑性樹脂をダイの樹脂流通路内に
配置された回転スクリューを通してダイより溶融膜状に
押し出すことを特徴とする積層フィルムの製造方法を提
供するものである。

【００１１】

【作用】ダイ内の樹脂通路内に設けられた回転スクリュ
ーによりラミネート用の溶融樹脂が混練され、ダイより
押し出された溶融膜の幅方向の肉厚分布において、厚
肉、薄肉となる位置が常に移動するので、巻き取られた
積層フィルムのロールには、凹凸が目立たない。

【００１２】（発明の具体的な説明）ラミネート用熱可塑性樹脂 基材にヒートシール性、防湿性等を付与するためにラミ
ネートされる熱可塑性樹脂としは、密度が０．８８０〜
０．９７０ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲが１〜１５０ｇ／１０
分、好ましくは４〜５０ｇ／１０分のエチレン系樹脂、
例えば、エチレン単独重合体、エチレンを主成分とし、
これとプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテ
ン−１等のα−オレフィンとの共重合体、エチレンを主
成分とし、これと酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸、
（メタ）アクリル酸アルキルエステル等との共重合体
等；密度が０．９００〜０．９１８ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ
が４〜１５０ｇ／１０分のプロピレン系樹脂；例えばプ
ロピレン単独重合体、プロピレンを主成分とし、これと
エチレン、ブテン−１、４−メチルペンテン−１等のα
−オレフィンとの共重合体；ポリブテン、ポリ４−メチ
ル−ペンテン−１；ポリエステル樹脂、例えばポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート；ポ
リアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデ
ン樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱可塑性樹脂である。

【００１３】これらの中でも、低密度ポリエチレン、線
状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合
体、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、エチレン
・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エ
チル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体の金属
塩（Ｚｎ，Ｎａ，Ｋ，Ａｌ）、エチレン・メタクリル酸
共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体等のエチレン
系樹脂；プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・
エチレン・ブテン−１共重合体等のプロピレン系共重合
体が低温ヒートシール性、耐水性の面から好ましい。

【００１４】ラミネート膜の肉厚は、用途により異なる
が６〜８０μｍ、好ましくは６〜４０μｍが一般であ
る。また、ラミネート膜は、ガスバリヤー性や高光沢感
とヒートシール性を付与するため、例えばエチレン系樹
脂／プロピレン系単独重合体、エチレン系樹脂／ポリエ
チレンテレフタレート、プロピレン系共重合体／プロピ
レン単独重合体、エチレン系樹脂／ポリアミド／エチレ
ン系樹脂等の積層構造で共押出してもよい。ラミネート
用熱可塑性樹脂には、各種の添加剤、例えばスリップ
剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、紫外線防止
剤、熱劣化防止剤、顔料、染料、香料、無機質材、ゴ
ム、エラストマー等を本発明の目的をそぐわない程度に
添加できる。

【００１５】基材 基材としては、クラフト紙、アート紙等のパルプ紙；ア
ルミニウム箔；織布や不織布；セロファン；ナイロン
６、ナイロン６，６等のポリアミド、ポリプロピレン、
線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、スチレ
ン・アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト等の熱可塑性樹脂フィルム、またはこれらの延伸フィ
ルム、あるいはこれらの積層物が利用できる。基材の肉
厚も用途により異なるが１０〜１０００μｍ、好ましく
は２０〜３００μｍが一般である。

【００１６】積層フィルムの製造 積層フィルムは、例えば図３と図４に示す装置を用い、
ラミネート用の熱可塑性樹脂を押出機４を用いて溶融混
練し、これをアダプター５により押出機４に取りつけら
れたダイ６の樹脂通路（マニホールド）を経、ダイリッ
プ９より膜１０状に押し出され、この溶融膜１０を導か
れた基材１３の表面にクーリングロール（冷却ロール）
１１とプレッシャーロール（圧着ロール）１２とで圧着
積層することにより積層フィルム１４が製造される。

【００１７】ダイ６は、その外側、又は内部にヒーター
が設けられており、温調計によりダイの個々の部分の温
度がコントロールされている。ヒーターは通常複数ゾー
ンに分かれており各々が独自に温調することができる。
このダイ６の樹脂通路内には回転可能なスクリュー７が
設けてあり、これが回転（５〜３００ｒｐｍ）すること
により溶融樹脂が移動する。該スクリューの溝の形状
は、ダイの溶融樹脂の入口がダイの長さ方向の中央にあ
る場合は、溶融樹脂の入口を中央にして左右逆方向に溝
が切られているのが好ましく、また溶融樹脂の入口がダ
イの長さ方向の片側にある場合は、一方向に溝が切られ
ているのが好ましい。該スクリューの軸はダイの外壁を
貫き、ダイの外に伸びておりダイの外に配置されたモー
ター、及びギヤー等により該スクリューが回転される。

【００１８】ダイリップ９の近傍には、膜幅を調整する
デッケル８，８が備えられ、このデッケルを前後移動す
ることにより溶融押出する膜幅を決める。ラミネート方
法としては、溶融膜を基材の片面、または両面に積層す
る方法、基材に溶融膜をラミネートし、更にこの膜上に
他のフィルムを逐次多層積層する方法、基材と他のフィ
ルムの間に溶融膜を導き、これをサンドイッチラミネー
トする方法等が挙げられる。

【００１９】必要により、基材、溶融膜、他のフィルム
はコロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理、アンカ
ーコート剤処理されることもある。中でも、溶融膜の押
出温度が２２０〜３００℃の際、溶融膜をオゾン処理す
る押出ラミネート方法は、ダイ内スクリュー、ダイリッ
プ部等への劣化樹脂、ゲル化樹脂、炭化樹脂等の付着、
滞留等が少なく、長時間運転に好ましい方法である。更
に、通常ポリオレフィン系樹脂に用いられるアルキルア
ミド系等のスリップ剤を０．０５〜０．５重量％添加し
たポリエチレンやポリプロピレンを２２０〜３００℃で
溶融押出し、膜をオゾン処理する押出ラミネート方法
は、前述のオゾン処理押出ラミネート方法の効果のほ
か、パウダー状の滑剤の散布塗布を削除できる、または
散布塗布量を少なくできるので、光沢、スベリ性等の優
れた積層フィルムの製造には好ましい方法である。積層
フィルムの肉厚も用途により異なるが、１８〜１１００
μｍ、好ましくは２０〜４００μｍが通常である。

【００２０】

【実施例】

実施例−１ 口径９０ｍｍφの押出機に、口径４０ｍｍφのマニホー
ルド内に回転するスクリューを備えたＴ−ダイを接続し
た押出装置で、低密度ポリエチレン〔ＭＦＲ６ｇ／１０
分（１９０℃）、密度０．９１８ｇ／ｃｍ³ 〕を樹脂温
度３２０℃でＴ−ダイから溶融膜状に押出（ダイ内のス
クリューの回転は１０ｒｐｍ、溶融膜の巾は６００ｍ
ｍ）した。一方、厚み１２μｍ、巾５００ｍｍの二軸延
伸ポリエステルフィルムを巻き出し、イソシアネート系
アンカーコート剤（日本曹達社 チタボンドＴ−１２０
と硬化剤）を表面に２ｇ／ｍ² 量コートした。次に、該
ポリエステルフィルムのコート面と、前記低密度ポリエ
チレン溶融膜が接触するようにニップロールで圧着し、
同時に冷却して積層フィルムとした（低密度ポリエチレ
ンの平均厚み３０μｍ、ラミネート速度８０ｍ／分とし
た）。次いで、該積層フィルムの二軸延伸ポリエステル
フィルム巾より両端にはみ出した低密度ポリエチレンフ
ィルムをそれぞれ３０ｍｍづつ切り落とし、該積層フィ
ルムを長さ１０００ｍ巻き取り、ロール状とした。この
ロールの外観（目視観察）には凹凸状態がなく良好であ
り、積層フィルムも平滑で光沢も良好であった。

【００２１】実施例−２ 実施例−１において、低密度ポリエチレン〔ＭＦＲ ６
ｇ／１０分（１９０℃）、密度０．９１８ｇ／ｃｍ³ 〕
の代りに低密度ポリエチレン〔ＭＦＲ １４ｇ／１０分
（１９０℃）、密度０．９１８ｇ／ｃｍ³ 〕を用い、樹
脂温度３２０℃を２８０℃に変え、更にポリエステルフ
ィルムと溶融膜状の低密度ポリエチレンとがニップロー
ルで圧着される前に、溶融膜状の低密度ポリエチレンに
オゾン量１２ｇ／ｃｍ³ の空気を１．５ｍ³ ／時の量で
吹きつけるオゾン処理するように変更する他は実施例−
１と同様にして積層フィルムを得た。このロールの外観
（目視観察）には凹凸状態がなく良好であり、積層フィ
ルムも平滑で光沢も良好であった。

【００２２】実施例−３ 実施例−２において、低密度ポリエチレンとしてステア
リン酸アミドを０．１０重量％添加した低密度ポリエチ
レンを用いる他は、実施例−２と同様にして積層フィル
ムを得た。このロールの外観（目視観察）には凹凸状態
がなく良好であり、積層フィルムも平滑で光沢も良好で
あった。さらにこの積層フィルムの低密度ポリエチレン
同士の静摩擦係数は０．１５で良好であった。

【００２３】実施例−４ 先ず、実施例−１と同様（但し低密度ポリエチレンの平
均厚みは１５μｍとした）にして長さ１２００ｍの二層
の積層フィルムの巻取りロールを作成した。次に実施例
−１で用いた押出装置と貼り合わせ装置（ラミネータ
ー）を用い、先に作成した積層フィルムの低密度ポリエ
チレン面に、低密度ポリエチレン〔ＭＦＲ１４ｇ／１０
分（１９０℃）、密度０．９１８ｇ／ｃｍ³ 〕を、樹脂
温度２８０℃で押し出した厚み３０μｍの溶融膜をニッ
プロールで圧着（ラミネート速度８０ｍ／分）して三層
の積層フィルムとした。該積層フィルムを長さ１０００
ｍロール状に巻き取った。このロールの外観（目視観
察）には凹凸状態がなく良好であり、積層フィルムも平
滑で光沢も良好であった。

【００２４】実施例−５ 先ず、実施例−１と同様（但し低密度ポリエチレンの平
均厚みは１５μｍとした）にして長さ１２００ｍの二層
積層フィルムの巻取りロールを作成した。次に、実施例
−１で用いた押出装置と貼り合わせ装置（ラミネータ
ー）を用い、先に作成した二層積層フィルムの低密度ポ
リエチレン面に、ステアリン酸アミド（スリップ剤）
０．１５重量％と平均粒径３μｍのシリカ０．２０重量
％を含有する低密度ポリエチレン〔ＭＦＲ １４ｇ／１
０分（１９０℃）、密度０．９１８ｇ／ｃｍ³ 〕を、樹
脂温度２８０℃でダイより押出した厚み３０μｍの溶融
膜をニップロールで圧着（ラミネート速度８０ｍ／分）
して三層の積層フィルムとした。該積層フィルムを長さ
１０００ｍロール状に巻き取った。このロールの外観
（目視観察）には凹凸状態がなく良好であり、積層フィ
ルムも平滑で光沢も良好であった。さらにこの積層フィ
ルムの低密度ポリエチレン同士の静摩擦係数は０．１８
で良好であった。

【００２５】比較例−１ 実施例−１でダイを、口径４０ｍｍφのマニホールド内
にスクリューを備えていない通常のダイに変えた他は実
施例−１と同様にして積層フィルムのロールを得た。こ
のロールの外観（目視観察）には凹凸状態があり、悪か
った。積層フィルムのロールの外径、及び積層フィルム
の光沢の測定結果を表１に示す。

【００２６】比較例−２ 比較例−１で用いた押出装置と貼り合わせ装置を用い、
実施例−１と同様にして積層フィルムを作成し、更に低
密度ポリエチレン面に、滑剤（ニッカ社 ニッカリコ
平均粒径３μｍ）を散布し、長さ１０００ｍ巻取りロー
ル状とした。このロールの外観（目視観察）には凹凸状
態があり悪かった。また、積層フィルムには、滑剤によ
る微細な凹凸が発生し、光沢が低く悪かった。この積層
フィルムの低密度ポリエチレン同士の静摩擦係数は０．
３０でやや良好であった。

【００２７】比較例−３ 比較例−１で用いた押出装置と貼り合わせ装置を用い、
実施例−２と同様にして積層フィルムを製造し、該積層
フィルムを長さ１０００ｍ巻き取り、ロール状とした。
このロールの外観（目視観察）には凹凸状態があり（但
し、比較例−１より少ない）悪かった。

【００２８】比較例−４ 比較例−１で用いた押出装置と貼り合わせ装置を用い、
実施例−３と同様にして積層フィルムを製造し、更に最
外層の低密度ポリエチレン面に、滑剤（ニッカ社 ニッ
カリコ 平均粒径３μｍ）を散布し、長さ１０００ｍ巻
取りロール状とした。このロールの外観（目視観察）に
は凹凸状態があり（但し、比較例−１より少ない）悪か
った。また、積層フィルムには滑剤による微細な凹凸が
発生し、光沢が低く、悪かった。低密度ポリエチレン面
同士の静摩擦係数は０．１５で良好であった。積層フィ
ルムのロールの外径、及び積層フィルムの光沢の測定結
果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明の実施により得られる積層フィル
ムをロール状に巻き取ったとき、骨、又は瘤と呼ばれる
部分的に帯状又はスジ状に発生する凹凸状態がない外観
の優れた巻取りロールが得られ、後工程で該ロールの積
層フィルムを巻き出したとき、たるみ、ねじれ等の少な
い外観の優れた積層フィルムとなる。従って、製袋、充
填包装等の後工程でピッチずれが少なく、また内容物を
包装した製品の外観も優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来法の積層フィルムの巻き取りロールの斜視
図

【図２】本発明法の積層フィルムの巻き取りロールの斜
視図

【図３】ダイ構造の断面図

【図４】積層フィルム製造装置の側面図

【符号の説明】

１ 積層フィルムの巻き取りロール ２ 線状凸部（骨） ３ 凸部（瘤） ４ 押出機 ５ アダプター ６ ダイ ７ スクリュー ８ デッケル ９ ダイリップ部 １０ 溶融樹脂膜 １１ クーリングロール １２ プレッシャーロール １３ 基材 １４ 積層フィルム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂をダイより溶融膜状に押し
   出し、ニップロール間で基材とラミネート、圧着して積
   層フィルムを製造する方法において、溶融した熱可塑性
   樹脂をダイの樹脂流通路内に配置された回転スクリュー
   を通してダイより溶融膜状に押し出すことを特徴とする
   積層フィルムの製造方法。