JPS604028A - 多層ポリエステル管状体フイルムの延伸方法 - 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】 本発明は、多層ポリエステル管状体フィルムの延伸方法
に関し、具体的には厚さ構成比で少くとも３０％以上か
ポリエチレンテレフタレートフィルムからなる多層管状
未延伸フィルムを同時二軸延伸するに当り、延伸開始点
以降の膨張しつつあるフィルムを、延伸規制リングによ
って一旦その膨張を規制した後、更に再延伸するという
、所謂二段階延伸を行うことによって、厚み均一性に優
れた多層ポリエステル管状体フィルムを極めて安定して
製造し得るようにした方法に係るものであるＯ 近年、食品包装を始めとする包装資材フィルムの多くは
、その用途の多様化と尚機能化に伴い、単一フィルムで
はその要求性能に対処しきれなくなったことから、二種
以上のフィルムをラミネートしたり、あるいはベースフ
ィルムの表面に各種の樹脂をコーティングするといった
方法で、フィルムの多層化が盛んに行われている。

こうしたフィルムの多層化か進む中にあって、ポリエス
テルフィルムはその機械的強度、耐熱性、透明性等の恢
れた特性を活して、包材分野での需要か急場しているが
、反面ヒートシール性に劣るといった性質から、この点
を補うべく、例えはポリオレフィン等のｔｒ／Ｅ脂との
二層あるいは三層構造として実用に供されるケースが多
く、最近では更にハイバリヤー性等の特殊な機能をも同
時に持たせた多層フィルムも数多く出回っている。

かかるポリエステルをベースとする多ｒ￥Ｊフィルムは
、通常二軸延伸された後のポリエステルフィルムに各私
の梱脂”をコーティングしたり、あるいはラミネートし
て製造されているのであるが、これらの方法では取扱う
フィルムが薄い上に広幅であるため、しわの発生などの
問題から作業性が極めて悪＜、シかも工程が煩雑化して
製造コストが尚くなるといった問題があり、決して好ま
しい方法ではなかったのである。

本発明の目的とするところは、かかるポリエステルをベ
ースとする多層フィルム、中でも厚さ構成比で少くとも
３０％以上かポリエチレンテレフタレートフィルムから
なる多層フィルムを前記した従来法の如き煩わしい工程
を必要とすることなく、極めて簡単に、しかも安定して
製造し得る方法を提供する点にあり、その具体的な方法
として予しめ多層化された未延伸フィルムを管状同時二
軸延伸法によって製造するものである。

即ち、厚さ構成比で少くとも３０％以上がポリエチレン
テレフタレートフィルムからなる多層未延伸フィルムを
管状同時二軸延伸する場合、その　１延沖性の良否Ｌポ
リエチレンテレフタレートフィルムの延伸性に大きく依
存する。ところが周知の如く、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムは他の樹脂に比べて比較的強ψ降伏点強度
を有する上に、延伸されると分子配向と同時に配向結晶
化を伴うといった延伸性の悪化をきたしやすい多くの不
都合な性質を持つために、かかる多層フィルムを通常行
われているような単にガスを吹込んで、そのガス田によ
って一気に所望の倍率まで延伸するといった所謂一段延
伸法によって延伸しても、例えは延伸中の微妙な温度あ
るいは風量等の変化によって延伸開始のネック部分か上
下に移動したり−あるいは片ブクレしてバブルの揺動が
はげしく、ひいてはバンクに至るといった現象か頻発し
て、とても安定した延伸か行えなりのであり、その土臭
に得られる製品フィルムの厚み均一性の点でも著しく劣
るという聞届を有するものであった。

そこで本発明等は、かかるポリエチレンテレフタレート
をベースとする多層未延伸フィルムの延伸性についてそ
の延伸挙動を細かく分析した結果、通常でも降伏点強度
が比較的高く、しかも配向結晶化を生じやすいポリエチ
レンテレフタレートをベースフィルムとする以上は、い
かに前記した如き一段延沖法を駆使してみても、延伸開
始初期での延伸速度が著しく速いといった一段延沖法特
有の物理的な要因が災いして、降伏点強度の著しい増大
を招くと同時に、配向結晶化も促進されるという事実を
つきとめ、これらか延伸性の悪化に直接大きく関与して
いることを知見したのである。

従って本発明の如く、厚さ構成比で少くとも３０％以上
かポリエチレンテレフタレートからなる多層未延伸フィ
ルムを管状同時二軸延伸する場合においては、延伸開始
初期の延伸速度を連くすることが延伸を安定して行う上
で極めて有効であり、この点を改善しない限り根本的な
延伸性の改善には結びつかないとの結論に達し、本発明
の延伸方法を完成させたのである。

即ち、本発明は厚さ構成比で、少くともＪＯ％以上カポ
リュチレンテレフタレートフイルムからなる多層管状未
延伸フィルムを加圧気体を用いて同時二軸延伸するに当
り、 次のＡ ０．２１　＜　１．＜０．ｇ　ｌ　・　・　・　・・・
　・・　・　・　・　・Ｖ）０．２λ、ｒｅ十ｏ、ざｒ
、　＜　ｒ、＜　ｏ、　ｇλ、ｒ、＋ｏ、２ｒ、　−−
（，３但し、ｌ：延伸開始点（α）から延伸終了点（ｂ
）までの全延伸帯域の垂直長さ ｌ、：延伸開始点（１）ｊ）から延伸規制リング設置位
置（Ｃ）までの垂直距離 ｒ、：未延伸フィルムの直径 ｒＩ：延伸規制リングの内径 λＩ：延伸開始点（ψからのフィルム進行方向に沿う上
記垂直化＃Ｊ、１．の位置（Ｃ）における延伸を規制し
ない場合の横延伸倍率 制すング設阪位しくＣ）に設けられた内径ｒ、からなる
延伸規制リングの内側に尋き、該フィルムの肺張を一旦
規制した後、全延伸帯域の長さが最終船−張径のＯ６Ｓ
乃至３倍で、且つ最終地部倍率が２乃至５倍の範囲で再
延伸することを特徴とする多層ポリエステル管状体フィ
ルムの延伸方法をその要旨とするものであり、以下本発
明の所謂二段階延伸法の一例を第１図に示した図面に基
づいて具体的第１図にお−で、符号（１）は厚さ構成比
で少くとも３０％以上がポリエチレンテレフタレートか
らなる多層管状未延伸フィルムである。この多層管状未
延伸フィルム（Ａは、上方のニップロールＱ及び下方の
；ツブロール■の而に加圧気体をＷＪ鋲して連続的に送
られる。符号（鉤は予熱装置であり、予熱された未延伸
フィルムはテフロンリング（（至）に沿って延伸帯域に
尋かれる。延伸帯域では、まず延部開始点付近に設けら
れた第−加熱装置（７）によって未延伸フィルムは約ｇ
ｏ乃至／、２０℃に加熱されると同■ぜに、バブル内部
のガス圧によって膨張を始める。符号（６）はに張しつ
つあるフィルムの延伸を規制するための延部規制リング
であり、ここでフィルムは一旦その藤張か規ル１」され
た後、更に第二加熱装置（匂によって例えは７０乃至１
１０℃に加熱され、再肺張して７タｒ望の最終延部倍率
ま−Ｃ□。６゜７あ９、。。ゆ４．ゎえフイ２４　１は
更に冷却リング（り）を通ってガイドロールｌｏ）によ
り平坦に折りたたまれた後、下方のニップロール（Ｊ）
Ｋよって定速度で引取られる。その際、下方のニップロ
ール（Ｊ５の周速度は上方のニップロール０の周速度よ
りも所望の縦延伸倍率に相当する割合／とけ速くシであ
るので、両ニップロール間でフィルムは縦方向にも同時
に延伸され、目的とする二軸延部多層フィルムか得られ
るのである。

かかる本発明の延伸方法に適用される多層管状未延伸フ
ィルムとは、厚さ構成比で少くとも、５０％以上かポリ
エチレンテレフタレートフィルムからなるものであるか
、ここで該ポリエチレンテレ積 フタレートフィルムにＩＫ層される樹脂としては、ポリ
エチレンテレフタレートフィルムの延伸温度醗ビニル共
篤合体けん化物、アイオノマーｆＩＩＪ脂゛、記ポリエ
チレンテレフタレート以外のポリエステル共重合体等が
好適である。これらポリエチレンテレフタレートフィル
ムに積層される樹脂は、もちろんその目的とする機能に
応じて前記した中から一種あるいは二種以上を適宜選択
して用いられるのであり、その積層方法としては共押出
し法が工程の簡素化土岐も有利であるが、その他コーテ
ィング法等の積層手段も採用できる。又、該ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム及び前記ｍ層樹脂には、必要
に応じて各紳安定剤、艶消剤、着色防止剤、滑剤、帯電
防止剤、紫外線防止剤、酸化防止剤、耐光性改良剤、可
塑剤等の添加物か適宜含有されていてもさしつかえない
ことはいうまでもない。

一方、本発明の二段階延伸法に用いられる延伸規制リン
グは、第２図に示される斜線の領域内で、しかも管状フ
ィルムの円周方向に均一に作用する位置に設けられなけ
れはならない。即ち、該延伸規制リングは延伸開始点（
ａ）から延伸終了点（ｂ）に至る全延伸帯域の垂直長さ
をｌとする場合、延伸開始点（（１）から延伸規制リン
グ設置位協（Ｃ）までの垂直距離ｌ、が０．２１　＜　
１．＜　０．ｇ　ｌ　、好ましくは０，３１＜１．＜０
．乙ｌの範囲内に設けられ、且つその内径ｒＩが、未延
沖フィルムの直径をｒ、とじ、又前記延伸規制リング設
叙位隨（Ｃ）　Ｋおける延伸を規制しない場合の柚延部
倍率をλ１とする場合、［）、、２λＩｒ。

十〇、ざｒｅ　）　＜　ｒＩ　＜　（０，ざλｌ　’ｒ
ｅ　十Ｏ，，２ｒｅ　）　％好ましくは（０，３λ＋ｒ
＊＋０．７　ｒｅ　）　＜　ｒＩ＜　（０，６λｌ　ｆ
ｌ＋０．　＆　旬を満足しなければならないのであり、
その理由は該延伸規制リングの位置及び内径がこれらの
範囲外になると、本発明の特徴とするところの二段階延
伸か円滑に行われず、その効果が十分介挿されないので
ある。尚、かかるｊＪ！を沖規制リングはフィルムを傷
つけることなく、シかも大きな抵抗を与えないものであ
れは、いかなる形状、方式でもさ′しつかえなく、その
−例を示すならＦｉ、第３図の如く多数のロールを円形
に連結したり、ング、あるいは該リングにおいて、ロー
ル表面にフィルムとの摩擦抵抗を軽減するために界面活
性剤の如き液状物質を適用できる装置１イ、をｖｉＩＩ
えたリングを用いて、フィルムに接触、同調させて延伸
を規制することができるほか、速度に加温された高圧ガ
スの次代し孔を持つリングを用いて、フィルムに接触す
ることなく延伸を規制することもできるのである。

更に本発明の延伸方法では、かかる二段階延伸を全延伸
帯域の垂直長さが最終膨張径のＯｌｊ乃至３倍の範囲内
で、且つ最終延伸倍率が縦、横それぞれ−乃至ざ倍にな
るまで行うのであるが、その理由は全延伸帯域の垂直長
さ及び最終延伸倍率が前記範囲外になると、延伸時のフ
ィルム膨張に無理が生じて、たとえ本発明の如き二段階
延伸を行っても安定した延伸が出来なくなったり、ある
いは厚み均一性の点でも十分なものが得られにくくなる
など多層フィルムの製造詩のみならず、品質面において
も不都合な問題が派生してくるためである。

以上の如き本発明の多層ポリエステル管状体フィルムの
延伸方法は、延部開始点以降の膨張しつつあるフィルム
を延伸規制リングによって、一旦その膨張を規制した後
、更に再延伸するものであう□え、ｍ　ｆｌ　Ｚ１６　
Ｐ）ｒ　’ＩＪＪ　ｏ　＊　ＭＩｍｇ’ｔ　ａ＊　（７
）−８’延伸性に比べて大幅に遅くできる結果、ベース
となるポリエチレンテレフタレートフィルムの延伸開始
時における降伏点強度の著しい増大が抑えられると共に
、延伸初期での分子の配向結晶化をも極力回避できるの
で、延伸開始時のいわゆるネッ殊 り部分が極めて円滑、且つ安定した形状を熾って均一に
延伸されるのであり、従って延伸中のバブルの揺動はお
ろか、片プクレ、パンクといった通常の一段延伸法では
どうしても改善できなかった数多くの不都合な問題が一
挙に解決できるのである。しかもかかる延伸性の安定化
は、とりもなおさず従来よりこの種の延伸方法において
最大の課題とされてきた生産速度の高速化を可能とする
はかりか、特に薄もののポリエステル多層フィルムの製
造にも１利であり、併せて本発明の延伸方法は、Ｖυ述
した如き二軸延伸後のポリエステルフィルムにコーティ
ングあるいはラミネートするとψつだ従来の製造方法に
比べて、工程の簡素化はもとより、作業性、経済性の点
でも極めて有利であるといった数多くの優れた利点を有
するものである。

また不発りｊの延伸方法によって得られる多層ポリエス
テルフィルムは、本発明独得の二段階にわたる均一な延
伸過程を紅で製造されるものであるために、偏肉あるい
社務（ここで筋とは、公称厚み忙対して厚みの比較的厚
い部分が、約１０〜ｊ　Ｑ　ｍ　ｍ程度の幅をもって縦
方向に帯状に存在する部分を艷う。）等の厚み斑のな艷
極めて優れた厚み均一性を有するほか、ベースとしての
ポリエステルム チレンテレフタレと７７一層される樹脂によっては、ポ
リエステル独自の優れた機械的強度に加えてヒートシー
ル性、ガスバリヤ−性、防湿性、スリップ性、耐ピンホ
ール性等の緒特性をも合せ持つものである。

従って、本発明の延伸方法は、製膜時の安定化はもちろ
んのこと、得られる製品フィルムの品質面でも優れた特
徴を鳴するなど、その実用的価値が極めて高−ものであ
ると同時に、かかる本発明の延伸方法によって得られる
多層ポリエステルフィルムは食品包装を始めとする包装
材あるいは各種産業分野への用途に対して実に好適であ
る。

以下、本発明の方法を実施例により更に詳しく説明する
。

（実施例／〜、２） 外層を形成するための第７の押出機からはポリエチレン
テレフタレートを、又内層を形成するための第一の押出
機からは変性ポリエチレン〔モデイツクＥ−２００ｍ、
三菱油化■製〕をそれぞれ第１の押出ｔｌＡ２ざ５℃、
第２の押出機２００℃ｆ：）温度で溶融共押出しして、
内径／　Ｏｃｔｎでポリエチレンテレフタレート層３０
０ミクロン、変性ポリエチレンＭ／２ｊミクロンの二層
ｔ［未１ｆｌＰフイルム（厚み斑士７６％）を得た。

この二層管状未延伸フィルムを、第１図の如き装置を用
いて予備加熱温度をご０℃とし、又最終延伸倍率を紋、
横それぞれ５倍とする以外は第１表に示す諸条件で延伸
を行−、ポリエチレンテレフタレートＭ／２ミクロン、
変性ポリエチレン層ｓｉクロンの二層二軸延伸フィルム
を得た。それぞれの実−例における延伸時の製膜性並び
に得られる二輪延伸フィルムの厚み精度を第７表にまと
めたが、同表から明らかなように本発明の延伸方法によ
ると、延伸時のネック部分の変動がなく、しかも片ブク
レ、バブルの揺動、バンク等の現象もほとんどみられな
いなど、極めて安定した延伸が可能となるほか、得られ
る二軸延伸フィルムの厚み均一性も優れたものである。

（実−例３〜５、比較例／〜ざ） 外層を形成するための第１の押出機からはポリエチレン
テレフタレートを、中間層を形成するための第２の押出
機からはエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物（エチ
レン３０モル％、酢酸ビニルけん化率タタ％）を、又内
層を形成するための第ソ福出機からは変性ポリエチレン
（アトマーＱＦ−ｊθ０、三井石油化学■製〕をそれぞ
れ第１の押出機２２０℃第一の押出機２３３℃、第３の
押出ｔｔ＆２６０℃の温度で溶融共押出しして、内径／
Ｑｃｍでポリエチレンテレフタレート層、２４ｔＳミク
ロン、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化工、よ、ヶ
。ッ、ゆゆ。：Ｌ　’Ｐ　Ｌ−＞　＠　／　、Ｓ　Ｏｉ
　’クロンの三Ｍ管状未延陣フィルム（厚み斑二／ｇ％
］を得た。この三層管状未延伸フィルムを第１図の如き
装置を用いて、予備加熱温良を乙２℃とし、又最終延伸
倍率１＋縦、横それぞれ３，５倍とする以外は第７表に
示す諸条件で延伸を行いポリエチレンテレフタレート層
３００ミクロン、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化
物層２ミクロン、変性ポリエチレンＭ／２．．２ミクロ
ンの三層二輪延伸フィルムを得た。

それぞれの実施例における延伸時の製膜性並びに得られ
る二輪延伸フィルムの跡み精度を第１表にまとめたが、
同表から明らかなように本発明の延伸方法によると、極
めて安定した延伸がｎ］能で、更に得られる二軸延ｒ１
ｔＩフィルムの厚み均一性も非常に優れている。

尚、比較のためにこれらの実施例で用いたと同様の三Ｎ
管状未延伸フィルムを６−℃の温度で予熱した後、延伸
規制リング設甑位概（Ｃ）　ｔでの垂直距離ｌ・とその
内径ｒ１（比較例／〜３）、全延伸帯域の垂直長さｌ（
比較例り〜ｊＬ最終延沖延部（比較例乙〜７〕等を本発
明の範囲外とするか、あるいは本発明の如く二段階延伸
を行わないで一気に同じ倍率まで延伸した場合（比較例
ｇ）、等につ−でそのｌｌＩ膜性と厚み精度を第１表に
記したが、これらの結果からみると、たとえ二段ｖＩｉ
延伸を行っても延伸規制リングの位置及びその内径、あ
るいは最終延伸倍率又は延伸帯域の長さ等の−づれか１
つても本発明の範囲外になると、延伸性が不安定になる
はかりか、得られる二軸延伸フィルムの厚み均一性の点
でも著しく劣り実用的でな−ことが判然としている。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明の実施態様の一例を示す断面図である。 第２図は本発明の延伸方法において、延伸規制リングの
位置並びにその内径を具体的に説明するための断面図で
あり、又第３図は第１図及び第２図に用いた延部規制リ
ングの形状の一例を示す平面図である。 ／　・・・・・多層管状未延伸フィルム２　・・・・・
上方ニップロール ３　・・・・・下方ニップロール ク　・・・・・予熱装欲　。 ｊ　・・・・・テフロンリング 乙　°°°・・延伸規制リング ７　・・・・・第−加熱装ぬ ざ　・・・・・第二加熱装置 タ　・・・・・冷却リング ／Ｑ　・　・・・・ガイドロール 手続補正書（自船 （特許庁審判長　殿） （特許庁審査官　殿） １、事件の表示 昭和ｊｔ年　特　許　顧　第１／３２りｌ、ッ３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　香川県丸亀市中津町／ｊ／Ｊ番地名　弥　大倉
工業株式会社 代表者　代表取締役　松　１）正　二 ４、代　理　人 ５、補正命令の日付　自　発 ｌ　補正の内容 （１）　明細書第ｊ頁第１ｊ行「本発明等眠」とあるの
を「本発明者等は、」と補正する。 （２）図面第１図を別紙の通り補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、厚さ構成比で、少くとも５０％以上がポリエチレン
   テレフタレートフィルムからなる多層管状未延伸フィル
   ムを、加圧気体を用いて同時二軸延伸するに当り、下記
   Ｖ）式及び一式を満足する条件の下に、延伸開始点（に
   ）以降の膨張しつつあるフィルムを、前記延伸開始点（
   匈より垂直距離ムだけ離間したｊツ［定の位置ＣＣ）に
   設けられた内径ｒ、からなる延伸規制リングの内側に導
   き、該フィルムの膨張を一旦規制した後、全延伸帯域の
   長さが最終豚張径の０．３゛乃至５倍で、且つ最終延伸
   倍率が２乃至３倍の範囲で再延伸することを特徴とする
   多層ポリエステル管状体フィルムの延伸方法。 ０．２１　＜　１．＜０．ざｌ・・・・・・・・・・・
   ・（イ）Ｏ８，２λＩｒ＠＋Ｑ、１ｆｔ−＠〈ｒＩ＜０
   ．ざλＩｒａ　十〇、　、２　ｒａ　・・（Ｊ但し　ｔ
   ：延伸開始点（α）から延伸終了点（ｂ）までの全延伸
   帯域の垂直長さ ム＝地沖開始点（ａ）から延伸規制リング設置位置（Ｃ
   ）　ｔでの垂直距離 ｒ、：未延伸フィルムの直径 ｒｌ：延伸規制リングの内径 λ、＝延坤開始点（→からのフィルム進行方向に沿う上
   記垂直距離ムの位置（Ｃ）　Ｋおける延伸を規制しない
   場合の横延伸倍率