JPS60264226A - 被覆延伸フイルムの製造方法 - 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） コートフィルムは食品包装、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−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。

本発明はフィルムのガス遮断性、ピー１シ　ル性、印刷
適性２表面滑性等を改善するために、延伸前のフィルム
にコーティ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ィルム状に溶
融押出し、逐次二段延伸法により二軸延伸フィルムを製
造するに際して、縦−軸延伸フィルムにコーティングし
、続いて横方向に延伸する方法に関する。

（従来の技術） 延伸フィルム製造工程中でフィルムに塗液をコーティン
グし、塗膜と基体フィルムを共に延伸する方法は既に公
知である。たとえば特公昭３０−３４３７月公報には３
ポリエステルフイルムを基体として塩化ビニリデン系分
散液を塗布し、同時二軸延伸あるいは二段二軸延伸する
ことが、特公昭４１−８４７０号公報には、熱可塑性樹
脂フィルムを基体とし縦方向に２倍以上延伸した後、塗
液をコーティングし、コーテイング後完全に乾燥するこ
となく、ただちにステンタ一式延伸機に導入してフィル
ム延伸のための予熱をかねて乾燥すると同時につづいて
横方向に２倍以」二延伸する方法が、特公昭５７−３６
８５２号公報には、熱可塑性樹脂フィルムを縦方向に２
倍以」二延伸した延伸フィルム面に二種またはそれ以」
二の高分子物質の水溶液またＧ１水分Ｈｔ、液を各コ　
ティング層が生かわきの状態になるように乾燥した後８
次のコーティング層を順次塗布し。

しかるのらに横方向に２倍以上延伸する方法がそれぞれ
記載されている。また特公昭５１−３１２７６弯”５＞
÷Ｖには、延伸前の厚さが５０μ以上の熱可塑性樹脂フ
ィルムに高分子溶液あるいは高分子分散液をクリップで
把持する該フィルム両端部を除いてコーティングし、予
備乾燥後中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。

上記先行技術によって被覆延伸フィルムを製造すること
はいずれも可能であるが、実生産においては種々問題が
あり、特に逐次二段延伸工程に適用する場合連続生産性
は必ずしも良くない。すなわちまず、コ　ティング後縦
延伸する工程では。

周速の異なる熱ローラーで暴利が延伸される過程３− で塗膜のローラ　粘着または付着が起こり、長時間均一
な延伸かできず７製品の欠陥を惹起す。

一方縦延伸後のフィルムにコーティングする方法ではこ
のような問題はないが配向結晶性を有する基材ではコー
ティング後、塗膜を乾燥する過程で基材の結晶化が進み
次工程の横延伸性が低下する。すなわちコーティングし
ないものに比べて連続生産性は著しく悪化する。さらに
テンタークリップの塗剤による汚染を防ぎ、テンターク
リップ把持部の回収のために端部をのこしてコーティン
グする方法においては、塗液の乾燥過程でコーティング
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ィルムの平面性が損なわれ１次工程
の横延伸においてテンタークリップ外れを起し易くなる
。また、コーテイング後乾燥せずにまたは生かわきの状
態でテンターに導入する方法については、原理的には上
記問題がないはずであるが、やはり連続生産性が悪く５
　さらに不均一延伸が起こり、高品質のフィルムは得ら
れない。

４ この原因は明らかでないが、テンター予熱部において塗
液乾燥による潜熱が基体フィルムの予熱を乱すためと考
えられる。さらにコ　ティング後。

塗工面が何物にも一切接触することなくテンターに導入
することは設備配置上非常に困焚廿であり。

生産性において期待される毎分百数十メートル以上の高
速でフィルムの張力制御や蛇行防止を全うすることは不
可能に近い。

これら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の、先行技術に基づく各種試
験の結果、基体フィ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５− し、そのフィ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ィングし、該縦延
伸フィルムの結晶化開始温度より少なくとも３０°Ｃ低
い温度で、かつ熱収縮率が２％を越えない温度で実質的
に完全に乾燥したのち、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ィルムの製造方法である。

本発明によればコーティング後、乾燥中における基体フ
ィルムの結晶化の進行は殆どなく、また端部を残してコ
ーティングしているにもかかわらず、乾燥後のフィルム
は平面性を保持し、乾燥後塗工面に接触するローラーを
介してテンターに導入することができ、フィルムの張力
制御や蛇行修正が容易であるため被覆しない延伸フィル
ムを製造すると同様の高生産性が得られ、均一延伸が可
能である。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
亀裂などの間′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苧性樹６− 脂とは、延伸することによって分子配向とともに結晶化
が起こる熱可塑性ｎ］脂で、たとえばポリエステル、ポ
リアミド、ポリプロピレン１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、延伸によって分
子が配向するとともに結晶化開始温度が低下し、延伸後
熱間層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、フィ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ヘ
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２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、（、ｉ ニリデン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリオレフィン系
）ｂ）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。

アミノアルキノ１′系樹脂、７ミノアクリル系１１（脂
。

メラミン系樹脂、尿素系樹脂、エボギシ系ｆＡＪ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、ブロッキング防止剤、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る。

（作用） 本発明において未延伸フィルムはＴダイから押出された
溶融シー［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　１静電荷を印加して
冷却１′ラムに密着させる。溶融シートと１゛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。未延伸フィルムが配向していると後工
程の延伸性が低下する。次に該未延伸フィルムは周速の
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
フィ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ィルムは配
向結晶化が進み結晶化開始温度が下がる。一方線延伸フ
ィルムの熱収縮率は倍率１．５〜２１．０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
延伸によっても低下する。配向結晶化が進むとフィルム
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
伸条件によりフィ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ィルムの少なくとも片
面に端部を残して塗液をコーティングし。

該縦延伸フィ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９− い温度で実質的に完全に乾燥した後、テンタ　で横方向
に延伸する。塗工後の乾燥を暴利の縦延伸フィルムの結
晶化開始温度より３０°Ｃ低い温度を越える高温で行う
と結晶化が進み２次工程の横延伸性が低下する。また、
縦延伸フィルムの熱収縮率が２％を越える温度で乾燥す
ると塗工部と端部の蒸発層９の差から熱収縮差を生じ、
フィルムの平面性が損なわれＩＩ！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ッ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ィルム
のフラソｌ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
フィ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。

コーティ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　スロール法、リバース
ロール法、エアナイフコ　Ｉ−法。

メタリングバーコード法またはこれらの糾合せに１０− よる各種コーティ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。コーティングは基体フィルムである縦延伸フィルム
の端部を残して行われる。全面にコーティングを行った
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ップを汚し
、延伸切断を起こし易くなる。またテンタークリップ把
持部は勿論、縦延伸フィルムの両端部からは最終的に中
央部と同じ性状のフィルムは得難く、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ィン
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ｌ−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、フィ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ィ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−ｌ゛るパ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、テンションカットのためのニップローラー
やサクショ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　（［！ＰＣ）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 フェ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−
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’Ｃ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ィルムを
得た。続いてこの未延伸フィ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％の縦延伸フィルムを得た
。続いてこの縦延伸フィルムに端部片側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−を用いて厚さ３ｇ／　ｎｆ−ｎｅｔにコー
ティングし。

エアーフローティング式乾燥炉で風温６５°Ｃで乾燥し
、　Ｉｌ！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
熱セソｌ　Ｌで厚さ１２μの被覆延伸ポリエステルフィ
ルムを得た。横延伸機に入る前の塗膜の水分率は０．０
９％であった。また、乾燥炉の前後にザクジョンローラ
ーを設は乾燥炉内の張力変動がコーティングに影響しな
いよう、また乾燥炉のフローティングのための適正張力
を維持しながらテンクー入り張力を独立に調整できるよ
うにした。

また乾燥炉−テンクー入りの間にフィルム蛇行防止のた
めの自動修正装置を設けた。

１３− 上記条件下でコーティングしない場合（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ィルムが得られた。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ィルムの平面性が損なわ
れテンタークリ・ツブ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　Ｘｌ、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％の縦延伸フィルムを得、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ィルムを製
造した。操業安定性は良好で均一な被覆延伸ポリエステ
ルフィルムが、コーティ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
ろ乾燥後のフィルムの平面性が損なわれ、テンタークリ
ッ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１４− なかった。さらに８５℃にしたところ延伸切断が起こり
、クリン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■％およびε−カプロ
ラクタム成分９０重量％からなり、融点２０５°Ｃ３９
６％硫酸で２５°ＣにおいてＩｇ／　１００ｍｊ！の濃
度で測定された相対粘度２．４０の共重合ナンロン樹脂
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の未延伸フィルムを得た。

続いてこの未延伸フィ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°Ｃで３゜０イｇに延伸し、
結晶化開始温度８７℃、６３℃における熱収縮率２，０
％の縦延伸フィルムを得た。

この縦延伸フィルムに端部片側４０ｍｍを除いて。

ポリ塩化ビニリデン共重合体の４５％濃度のラテン１．
１：、・　五を′″″ナイフ′″′−ト法番結り１５ｇ
／ｎ（°Ｌの厚さにコーティングし、コニアーフローテ
ィング式乾燥炉で風温５０〜５５°Ｃで乾燥した。乾燥
後の水分率は０．１％であった。乾燥機を出た被覆フィ
ルムは搬送ローラーを介して横延伸機に導入し１両端を
クリップで把持して６５°Ｃで横方向に３．３倍延伸し
た。乾燥後のフィルムは平面性を保ち、テンタークリッ
プのｌＩｌ、７ｊ外れを起こすこともな（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ィ
ルム（厚さ１６．２μ）が安定して得られた。

（発明の効果） 本発明によればフィルムの張力３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・７プ把持部を塗
工しないため塗工剤のクリンプへの付着によるＩ・ラブ
ルがなく。

横延伸後非コ　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。

特許出願人　ユニチカ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１）配向結晶性を有する熱可塑性樹脂を溶融押出し。 得られた未延伸フィ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ィングし、該
   縦延伸フィ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
   伸フィルムの製造方法。