JPS5913345B2 - フクゴウフイルム - Google Patents

フクゴウフイルム

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JPS5913345B2
JPS5913345B2 JP13138675A JP13138675A JPS5913345B2 JP S5913345 B2 JPS5913345 B2 JP S5913345B2 JP 13138675 A JP13138675 A JP 13138675A JP 13138675 A JP13138675 A JP 13138675A JP S5913345 B2 JPS5913345 B2 JP S5913345B2
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JP
Japan
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film
layer
polymer
stretched
heat
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JP13138675A
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正一 井上
敦彦 曾田
正芳 朝倉
憲司 目片
健次 矢部
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐水性、ヒートシール性、機械的性質にすぐれ
たガスバリヤ性複合フィルムに関するものである。
エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物(ケン化物と略
す)はガスバリヤ性フィルムとして未延伸フィルムまた
は1.1〜1.8倍の微小一軸延伸フィルムの形で用い
られている。
しかしこれらのフィルムは耐水性に欠けるために単体フ
ィルムとして用いることは稀れで普通は耐水性のあるポ
リオレフィンやポリエステルフィルムと接着剤で貼合せ
た複合フィルムの形で用いられる。しかし、こ5 れと
ても不満足で次のような欠点がある。(1)水物包装や
高温多湿の雰囲気に放置されると、ケン化物層が吸水し
、フィルム表面にさざ波が立つたように凹凸が生じ、外
観が悪くなる。更に吸水がはげしい場合にはフィルム各
層がはが10れてしまラ。(2)ケン化物層を15μ以
上設けないと、ガスバリヤ性が不足するために、複合フ
ィルム全体が厚くなり、薄いフィルムを作ることができ
ない。
(3)それぞれ別々の工程で作られたフィルムを貼15
合すために製造工程でのシワ、気泡、接着力不足などの
トラブルが起りやすく、ロスが多いなどのため、製造コ
ストが高い。本発明者らは、このような欠点を克服すべ
く、検討した結果、接着剤などの改良ではなしに製膜’
0 工程から抜本的に改善することにより本発明に到達
した。
すなわち、エチレン含量20〜50モル%、ケン化度9
0%以上のエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物Aと
極性基を有する変性ポリオレフィンBからなり、構成が
B/A/Bの実質的’5 に一軸延伸された複合層の片
面にポリプロピレンCの2軸延伸された層を持ち、該厚
み比がA:B二C ■1:0.5〜10二5〜40であ
る複合フィルムである。係る構成の複合フィルムはカス
バリヤ性が非常によく耐水性も良く、高温多湿の条件下
30や、ポール殺菌処理によつても平面性がよく、さざ
波状の凹凸もできないという効果を有し、また外層のB
面はヒートシール性、および印刷インクとの接着性に優
れている。更に特筆すべきはB/A/ B層からのみな
る複合フィルムに比べて本発35明品はフィルムの腰、
耐衝撃力などの機械的性質および高温時の寸法安定性な
どが改良されるという特徴がある。また本発明品と類似
の構成で、コロナ放電処理されたポリプロピレン2軸延
伸フイルムにエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物を
押出ラミネートし、更にその上にポリエチレンを押出ラ
ミネートした3層フイルムが考えられるが、この3層フ
イルムは本発明品と比較して次のような点で劣る。ケン
化物層が延伸、熱処理を受けていないので、ガスバリヤ
性が不十分であり、そのうえ、耐水性に欠けるので高温
多湿に放置または水物包装などに用いると吸水により、
さざ波状に凹凸ができて平面性が悪い。またヒートシー
ルした際に層間ハク離を起しやすいので、高いシール力
を得ることができないという欠点がある。本発明で云う
ポリマAとはすでに述べたようにエチレン含量20〜5
0モル%(好ましくは25〜40モル%)、ケン化度9
0%以上(好ましくは95%以上のケン化物である。こ
のようなエチレン含有率、ケン化度を有するものは溶融
押出性とガスバリヤ性の点で著しい効果を有するもので
ある。更にポリマAの極限粘度(15Wt%含水フエノ
ール中、30℃で測定)が0.07〜0.172/t(
好ましくは0.09〜0.151/f)である場合は本
発明において効果的である。即ち極限粘度が0.071
/f未満の場合は、押出ラミネートして、C層に積層し
た後、延伸するまでの工程で、搬送ロール上で折り曲げ
られた際にA層にクラツクが入りやすく、従つて得られ
る複合フィルムのガスバリヤ性が低下する。一方極限粘
度が0.171/yを越えると、樹脂の溶融温度と熱分
解温度とが接近してくるために、口金から溶融複合押出
しする場合に、複合フイルムのA層またはその境界面に
気泡が発生したりして、延伸工程でのフイルム破れとか
層間ハク離、外観の悪さの原因となる。またポリマAに
はその必要に応じてすでに公知のポリマ、各種添加剤を
加えることができる。また本発明で云うポリマBとはポ
リオレフインに不飽和ジカルボン酸または不飽和モノカ
ルボン酸をグラフト重合したポリマである。
すなわち(1)ポリプロピレンやポリエチレンで代表さ
れるポリオレフインにマレイン酸、フマル酸、イタコン
酸などの不均和ジカルボン酸およびそれらの酸無水物、
エステル、アミド、イミドから選ばれた少くとも一つの
モノマをグラフト重合したもの。(2)ポリオレフイン
に不飽和モノカルボン酸(および/または該アルキルエ
ステル、金属塩)をグラフト重合したもの。(3)ケン
化物に上記(1),(2)で述べたグラフトモノマをグ
ラフ重合したものなどである。特に(1)および(2)
が好ましく、その代表例を挙げると、ポリプロピレン(
エチレZとの共重合体も含む)やポリエチレンに無水マ
レイン酸などの不飽和ジカルボン酸を1Wt%以下グラ
フト重合したものである。ポリマCとはポリプロピレン
のホモポリマおよびエチレン、ブテン、ヘキセZなどの
他のα−オレフインとの共重合体であり、135℃テト
ラリン中で測定した〔η〕2.7〜1.6(好ましくは
2.3〜1.8)、1.1.99〜85(好ましくは9
8〜90)のものが本発明に好ましい。
またポリプロピレンにずでに公知のポリマ、例えばポリ
エチレン、ポリ4−メチルベンゼン−1,ポリテルペン
、水添石油樹脂、エチレン一酢酸ビニル共重合体および
ポリマBなどを、適宜ポリプロピレンの特性をそこなわ
ない範囲内でブレンドすることができる。ポリマB,C
,のいずれにも、その目的に応じて、酸化防止剤、帯電
防止剤、無機微粒子、顔料、可塑剤、有機滑剤などの各
種添加剤を加えることができることはいうまでもない。
本発明品の製造方法の代表例を次に述べる。
2台の押出機にポリマAとポリマBをそれぞれ供給し、
口金に通じるポリマ管中または口金の中で、B/A/B
の構造でA:B二1:0.5〜10になるように積層す
る。
一方ポリマCを他の一台の押出機に供給し、通常の二軸
延伸ポリプロビレンを製造する方法に準じて、未延伸フ
イルムをキヤストする。次いで90〜15『C(好まし
くは110〜13『C)で縦方向に3〜12倍(好まし
くは4〜7倍)延伸して一軸延伸フイルムを作る。この
一軸延伸フイルム上に上記B/A/Bの未延伸フイルム
を押出ラミネートする。この場合、次の横延伸工程を考
慮に人れて、テンタークリツプでフイルムの両端を把持
するときに、把持部よりも内側にB/A/B層がくるよ
うにポリマC層よりも幅狭くラミネートした方がフィル
ム屑再生利用の面から特に好ましい。このようにしてB
/A/B/C積層が形成されるが、C層に接するB層と
外層のB層とは厚みが同じであつても、外層のB層の方
が厚くても差支えない。特に強いヒートシールカを得た
い場合には通常外層のB層を厚目にする方が良い。次い
で該積層体をテンタ一に送り込み130〜180℃(好
ましくは140〜165℃)で横方向に5〜15倍(好
ましくは7〜12倍)延伸を行なう。本発明は延伸後に
熱処理を行なうと、延伸と熱処理との相乗効果により、
ガスバリヤ性およびヒートシール性、耐水性などの諸性
質が更に向上する。
係る熱処理条件としては13『C〜〔ポリマAの融点(
M.p.)−5℃〕(好ましくは140℃〜ポリ、Af
)M.p−1『C)で緊張または弛緩下に処理を行なう
のが効果的である。この温度よりも高い温度での熱処理
【ζ複合フイルムの機械的性質やガスバリヤ性を損うが
かりでなく、製膜工程でのフイルム切れの原因となる。
また130℃より低い温度での熱処理は、相乗効果が認
められない。以上は縦→横延伸の例であるが、横延伸さ
れたC層の上にB/A/B層を押出ラミネートした後縦
延伸し、次いで熱処理を行なつてもさしつかえない。
B/A/B層が「実質的に一軸延伸されている」という
ことは次のことをさす。
すなわち、一軸延伸されたC層にB/A/Bを積層して
延伸すると、ポリマA,Bは分子配向するのが普通であ
るが、延伸温度が高温側でポリマB(71)M.p.よ
りも高い場合には、分子配向はほとんど起らずに、むし
ろ流動によりB層が拡がることになる。本発明ではこの
ような延伸状態もこの中に含まれるのである。このポリ
マBの例として低密度ポリエチレンベースの(1k(2
)のグラフトポリマなどがある。B/A/B層はC層に
押出しラミネートする際に溶融配向するような条件でラ
ミネートしてもよい。複合フィルムのA層の厚みは目標
とするガスバリヤ性によつて変わるが、本発明品では従
来品(厚みは15μ以上)よりもバリヤ性が優れている
ので同一ポリマAを使用しても15μ未満(好ましくは
10〜1μ)で十分である。
各フイルム層の厚み構成比A:B:C=1:0.5〜1
0:5未満の場合には機械的性質および高温時の寸法安
定性がB/A/Bのみの場合よりも改良の程度が小さい
またA:B:C−1Z0.5〜10:40を越える場合
には、ヒートシールする際にシール面のB層に熱が伝わ
りにくいので、シール時間を長くしないと十分なシール
カが得られず、従つて製袋速度が遅く生産性が悪くなる
。A:B:C=1:(0.5未満):5〜40の場合に
は十分なヒートシール性およびA層とC層との接着性が
安定しないで、層間ハク離のトラブルが起りやすいなど
の欠点がある。
またA:B:C=1:(10を超過):5〜40の場合
はB/C層の接着性は良好であるが、フイルム全体が厚
くなり、ヒートシールに十分に時間をかけないと、十分
なシールカを得られないという欠点がある。次に本発明
について実施例をあげて詳細に述べる。なお、物性測定
は、次に述べる方法によつた。酸素透過率:湿度100
%でフイルムを調整後20℃、湿度100%で酸素透過
率を沌淀する。単位はCC/f′・24hr/(シート
当り)で普通201/M2・24hr/(シート当り)
以下であれば、実用上問題はない。耐水性.複合フィル
ムを沸騰水中15分間浸漬した後取出してフイルムの平
面性を観察する。
○:処理前後で平面性が変らず良好なもの。△:表面に
凹凸がわずかに観察される。x:凹凸がさざ波状に発生
し、平面性が著しく悪くなる。ヒートシール性:2枚の
複合フィルムのB面同志をおがみ合せにして、足踏式ヒ
ートシーラ一で140℃、圧力1Kf/C77l(ゲー
ジ圧)、0.5secでシールした。この条件でシール
カが180y/?以上あれば、通常の軽量包装に耐えら
れる。耐衝撃性:落球衝撃試験を行なつて判定した。2
26Vの鋼球を高さ2mの位置から落下させ、フイルム
の破壊に要したエネルギー(Kg・Cm)を求める。
10Kf−礪以上あれば、角ばつた物の包装や比較的重
量の重い物の包装に使用できることがわかつている。
熱収縮率:120℃、15分熱風オープン中にさらした
後の収縮率を求める。
実施例 1 ポリマAとしてエチレン含量33モル%、ケン化度99
%以上、極限粘度0.121/T.m.P.l78℃の
エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物を使つた。
ポリマBはメルトインデツノス(M)0.9、密度0.
92t/Cdの低密度ポリエチレンに無水マレイン酸を
0.5wt%グラフト重合したもの。ポリマCは〔η〕
2.0、1.1.96(f)、エチレン0.7wt%の
ポリプロピレンを使つた。
ポリマCを280℃で溶融押出し、30℃でキヤストし
、厚さ800μおよび1840μの未延伸フイルムを作
つた。これをロール式縦延伸機で115℃で縦方向に5
倍延伸した。一方ポリマA,Bを240℃で2台の押出
機に供給し、口金に通じるポリマ管中でB/A/Bの構
成に積層し、Tダイから上記ポリマCの縦延伸フイルム
上に押出ラミネートし、ニツプしてB/A/B/Cなる
構成の積層フィルムを得た。
これらをテンタ一に送り込み、145℃で横方向に8倍
延伸し、160℃で3%リラツクスさせながら熱処理を
行ない複合フイルム(應1,2)を得旭比較のために、
ポリマC層はなく、単にB/A/Bのみを同じ条件で横
延伸、熱処理したフイルム(屋3)およびC層が薄い應
4を作り物性を評価した。表1の結果から明らかな様に
本発明品の黒1,2は酸素バリヤ性、耐水性が良好であ
り、ヒートシールカも十分で、ヤング率も高く腰のある
フイルムであつた。一方、煮3はC層がないのでフイル
ムの機械的性質が劣り、腰がない。またシールカも不足
し、耐水性もやや劣り、吸水によりさざ波状の凹凸が発
生する。黒4はC層の比率が小さいので、ヤング率、シ
ールカが本発明品に比べて低いという欠点がある。
実施例 2ポリマA,Cは実施例1のものを使い、ポリ
マBは、エチレン3.0wt%、〔η〕2.0のエチレ
ンランダム共重合したポリプロピレンに無水マレイン酸
を0.5Wt%グラフト重合したものである。
ポリマCを実施例1と同様に280℃で溶融押出し、厚
み約1520μの未延伸フイルムをキヤストした。この
フイルムを120℃で縦方向に5倍延伸した。一方ポリ
マAを240℃、ポリマBを270℃で各々溶融し、2
70℃の口金中でB/A/Bに積層した。そして上記ポ
リマCの縦延伸フイルム上に厚さ88μに押出ラミネー
トしてニツプし積層フイルムとした。次いでこの積層フ
イルムをテンタ一で140℃で横方向に8倍に延伸し、
160℃で5(!)リラツクスさせて熱処理を行なつて
複合フィルム應5を巻取つた。また、ポリマA,Bの押
出機のスクリユ一回転を調節することによつて、B/A
/Bの厚さおよび厚み比を変え、同様に厚さ96μ(應
6,7)に押出ラミネートし、横延伸、熱処理を行なつ
て應6,7を作つた。比較例として、ポリマC層を厚く
した屋8、B層を薄くした黒9、および、ポリマC層は
なしに単にB/A/B層のみを同一条件で横延伸、熱処
理した屋10,11を作つた。
物性の評価結果を表2に示す。本発明品の應5,6,7
はガスバリヤ性、ヒートシールカも良好であり、高温で
の寸法安定性もよいのでヒートシール範囲も広くとれる
。また耐衝撃力があるので、角ばつたり、硬い内容物の
包装に適していることが判明した。一方、./FL8は
C層が厚すぎるため、ヒートシール性が悪く、十分なシ
ールカを得ようとすれば長時間を要し、製袋速度が落ち
る。したがつて衝撃性は良いが通常の包装用途にはほと
んど使えない。應9はB層の比率が小さすぎるため、シ
ールカが不足する。また外層のB層が薄いため、高湿度
では、ガスバリヤ性がA層の厚みの割には低いという欠
点がある。屈10,11はC層がないので、本発明品と
比較して耐衝撃力が不足し、角ばつた物の包装には適さ
ない。また熱収縮も高いので、本発明梠:品の方が、シ
ール温度範囲を広くとれることがわかつた。実施例 3 ポリマAニエチレン含量28モル%、ケン化度99%、
極限粘度0.151/y) M.p.l8O℃のエチレ
ン・酢酸ビニル共重合体ケン化物。
ポリマB:実施例1で使用したもの。ポリマC: 〔η
〕2.2,工.工.97%のポリプロピレン゜ ポリマCを285℃で溶融押出し、厚さ800μの未延
伸フィルムを作つた。
これを120℃で縦方向に5倍延伸した。他方、ポリマ
A,Bを240℃で溶融し、口金に通じるポリマ管中で
B・Y/A/Bの構成となし、Tダイから前記ポリマC
の縦延伸フイルム上に押出ラミネートした。次いでこの
積層フイルムをテンタ一で150℃で横方向に8倍延伸
した。しかる後、温度を変えて熱処理(3%リラツクス
)を行なつた。得られたフイルムはB/A/B/C=2
/2/2/20μの構成をもつものであつた。表3の結
果から明らかなように130℃〜(ポリマAのM.p.
−5℃)の範囲で熱処理を行なつた▲12〜15は、ガ
スバリヤ性、ヒートシールカが、▲16,17のものに
比べて優れている。
実施例 4ポリマA:エチレン含量40モル%、ケン化
度98%、極限粘度0.151/ Vm.p.l62℃
のエチレン.酢酸ビニル共重合体ケン化物。
ポリマB:メルトインデツクス40)密度0.92V/
Ctilの低密度ポリエチレンにアクリル酸を2wt%
グラフト重合したもの。ポリマC:実施例3で使用のも
の。
実施例3と同じ溶融押出温度、延伸条件にて複合フイル
ムを作つた。
熱処理温度は150゜C(5%リラツクス)で行つた。
得られたフイルム(▲18)はB/A/B/C=2/5
/2/20μの構成をもつものであつた。特性値は酸素
透過率2.6、耐水性0、ヒートシールカ230t/C
Tnであつた。かくして、本発明品の屈18は酸素バリ
ヤ性、{水性が良好で、ヒートシールカも十分であるこ
がわかつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エチレン含量20〜50モル%、ケン化度90%以
    上のエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物Aと極性基
    を有する変性ポリオレフィンBからなり、構成がB/A
    /Bの実質的に一軸延伸された複含層の片面にポリプロ
    ピレンCの2軸延伸された層を持ち、該厚み比がA:B
    :C=1:0.5〜10:5〜40である複合フィルム
JP13138675A 1975-11-07 1975-11-07 フクゴウフイルム Expired JPS5913345B2 (ja)

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