JPS6228741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリ塩化ビニリデン系樹脂（以下
PVDCと称す）コートフイルムのエージング方法
に関するものであり、その目的とするところは酸
素ガスバリヤー性、コート層の接着強力を損うこ
となく、ブラツシング現象の生じない、PVDCコ
ートフイルムを能率よく製造することである。

ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン等
の２軸延伸フイルムは強度、透明性、寸法安定性
等に優れ、包装材料として広範囲に使用される
が、特に食品包装分野等において高度の酸素ガス
バリヤー性が要求される場合には、さらにこれら
の基材フイルムの片面又は両面にPVDCコートが
施される。

この場合、PVDC溶媒溶液又はPVDC水性ラテ
ツクスがグラビアコーター、エアーナイフコータ
ー等のコーテイング装置により基材フイルムにコ
ートされ、アーチ型、フローテイング式等の乾燥
炉により乾燥され巻取られるが、PVDCコート層
はこのままではその性能が十分でなく、さらにエ
ージング処理をしてPVDCを結晶化させることが
通常は必要である。特に原料費、設備費の点で有
利なPVDC水性ラテツクスをコーテイング液とし
て選ぶ場合、エージング処理は不可欠であり、こ
の処理により始めて酸素ガスバリヤー性に優れ、
又レトルト処理あるいは溶剤によりコート層の白
濁しないフイルムが得られる。

理想的なPVDCコート方法とは、コーテイング
適性とエマルジヨンのポツトライフ等の操業性の
優れたラテツクスを用い、酸素ガスバリヤー性、
基材フイルムとコート層の接着強度、印刷インキ
およびラミネートフイルムとの接着強度、コート
フイルムの光学的均一性等の性能を全て満足する
コートフイルムを製造することであるが、エージ
ング処理を従来方法、すなわち巻物を高温雰囲気
に放置するやり方で行う場合、これを実現するこ
とは困難である。

結晶性の高いPVDCエマルジヨンをコートし、
乾燥中にある程度結晶化させてPVDCを硬くした
状態で巻き取るとブラツシング現象は発生しない
が、例えばエマルジヨンのポツトライフおよび接
着性という点からは結晶性の強すぎるPVDCは使
い難く、従つて塩化ビニリデンに対する共重合成
分の種類と量をコントロールして、ある程度結晶
化速度を遅くしたPVDCラテツクスが操業上有利
である。このタイプのラテツクスを塗布、乾燥し
て得られたフイルムはエージング処理により結晶
化度を高めて酸素ガスバリヤー性を改良すること
が特に重要な操作となる。しかし、このために従
来技術によるエージング処理を施すとブラツシン
グ現象が発生して製品フイルムの光学的均一性が
損われることがしばしば生じる。

又、基材フイルムとコート層の接着強力および
コート層を介してポリエチレン等のシーラントフ
イルムとのラミネート接着強力はその積層包装材
の強度を決定する重要なフアクターとなるため無
視できない性能であるが、接着強力とブラツシン
グ現象は相反する関係にあることが多く、接着強
力の良好なPVDCラテツクスをコートしたフイル
ムは、エージング処理によりブラツシング現象が
生じやすい傾向にあり、両者の性能は両立しにく
い。

ここにブラツシングとは軽度のブロツキングの
ことであり、次のようなメカニズムで生じるもの
と考えられる。すなわち、塗布、乾燥された
PVDCは多くの場合、ある程度温度を上げてエー
ジングすることが能率的かつ効果的に結晶化度を
高めるために必要であるが、PVDCの結晶化速度
は一般に遅いために結晶化する前に軟化状態にな
る。しかるにエージング処理は一般に巻物状態で
行われるためコート層は基材フイルムの非コート
面、あるいは両面コートの場合は別のコート層と
接触している。エージング温度まで加熱されて軟
化したコート層がエージング期間中のある時期に
接触面で軽度に接着し、コート層の表層の一部が
薄く相手側の面に移行し、その結果エージング処
理が終つて結晶化したコート層表面が部分的に粗
面化し、コートフイルムの光学的均一性が失われ
るのである。

ブラツシングは一般に巻物フイルムの巻芯側ほ
ど顕著に発現する。それに基材フイルムが経時的
に元へ戻ろうとするレオロジー的挙動を示すこ
と、特に加熱される場合の熱収縮挙動が原因であ
る。フイルム巻物を高温雰囲気に放置してエージ
ング処理を行う従来方法においては巻物の表層か
ら加熱されるため外層から先に熱収縮し、いわゆ
る巻き締り状態になり、巻芯側フイルムには過大
で不均一な接圧が発生する。この状態になつた巻
芯側フイルムの温度が上昇してコート層が軟化す
ると容易にブラツシング現象が発生する。

本発明者等はかかる従来技術の問題点を解決す
るために鋭意研究した結果、本発明に到達した。

すなわち本発明者等は、PVDCコートフイルム
を巻物状態でエージングする方法において、巻物
の巻芯側を高温、表層側を低温とした温度勾配を
巻物の半径方向に形成することにより、いわゆる
巻き締り状態になる前に巻芯側フイルムのPVDC
コート層を結晶化させることができ、これにより
ブラツシングを効果的に防止できることを知つ
た。

本発明方法を適用することにより、コートフイ
ルム製造時の操業性、製品コートフイルムの性能
すなわち酸素ガスバリヤー性、基材フイルムとコ
ート層の接着強度、コート層の耐レトルト性、耐
溶剤性等を高いレベルで満足し、しかもブラツシ
ングに起因する光学的不均一の生じないPVDCコ
ートフイルムが得られる。

本発明の適用を受ける基材フイルムとは、ナイ
ロン６、ナイロン66等、あるいはこれらを成分と
する共重合物、混合物等よりなるポリアミドフイ
ルム、ポリエチレンテレフタレートで代表される
ポリエステル系フイルム、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンを含むポリオレフイン系フイルム、ポリ
塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリカーボ
ネート、エチレン酢酸ビニル共重合物、ポリビニ
ルアルコール等及びこれらの混合物、共重合物よ
りなるフイルム、セロハンで代表されるセルロー
ス系フイルムなどであり、これらのフイルムは通
常は２軸延伸されたものであるが、１軸延伸フイ
ルムあるいは無延伸フイルムでもよい。又、これ
らのフイルムには滑剤、可塑剤、静電防止剤等の
添加物を含有することもある。

本発明で使用するPVDCとはポリ塩化ビニリデ
ンの単独重合体のことはほとんどなく、通常はポ
リ塩化ビニリデンの基本的性能を変えない範囲で
塩化ビニル、アクリロニトリル、アクリル酸エス
テル等が共重合されたものであり、これらの
PVDCは溶剤溶液、水性ラテツクスとして基材フ
イルムにコートされる。なお、本発明方法はコー
ト液が水性ラテツクスの場合に特に効果が大き
い。

PVDCコートは基材フイルムの片面又は両面に
エアーナイフ法、グラビアロール法、リバースロ
ール法、バーコート法等でPVDCをコートした後
アーチ式、フローテイング式等の乾燥炉で溶媒、
水分を除去する方法が一般的であるが、基材フイ
ルムが２軸延伸フイルムの場合は２軸延伸前にコ
ートする方法、縦延伸後にコートしてさらにその
フイルムを横延伸する方法等の場合にも本発明方
法を適用することができる。

次に本発明方法は例えば次の手順で実施するこ
とができる。

(1) ヒーターを内蔵した金属製コア又は金属と樹
脂、紙等の積層コアにコートフイルムを巻取
り、巻物の表面及び端面を石綿、発泡スチロー
ル等の保温材で断熱し、コアの温度をコントロ
ールする。

(2) 紙製、樹脂製及び金属製コアにコートフイル
ムを巻取り、コアの中空部から熱風、赤外線等
で加熱する。この場合、巻物の表面及び端面は
保温してもよいし、別の熱源あるいは冷媒で積
極的に温度コントロールしてもよい。

本発明者等の研究によると、(1)がより優れてお
り、特に金属製コアの温度をプログラム制御して
例えばエージング初期においては低温（ヒーター
を経時的にON−OFFしてヒーターから遠い部分
の温度上昇を遅らすことがさらに効果的であ
る。）に保ち、巻芯側の結晶化終了領域が拡大す
るに伴いコアの温度を高め（この場合も低温−高
温を繰返す間欠的加熱が良い。）、結晶化終了領域
を伝熱媒体として利用し、外側の未結晶領域の温
度をコントロールする方法を採用すればブラツシ
ングを発生させることなく短時間でエージング処
理を行うことが可能となり、最も効果的に本発明
方法が実施できることが判つた。

この場合、コアの昇温プログラムは基材フイル
ムの熱収縮挙動（収縮率と収縮応力）、PVDCの
物性（結晶化速度、軟化温度、粘着性）、基材フ
イルムとコート層の厚み、スリツプ性、巻物の巻
長さ等によつて実験的に決定する必要がある。基
材フイルムの熱収縮が大きく、ブラツシングの発
生しやすいPVDCをコートし、しかも巻物径が大
きい場合にはマイルドな昇温プログラムを設定す
ることが必要になる。

最近の包装用PVDCコートフイルムに対する市
場の要求はますます厳しくなる傾向にあり高度の
酸素ガスバリヤー性と同時に微妙な中間色印刷に
耐え得る厳密な光学的均一性が求められる。従来
のエージング技術でこれらの要求を満たすことは
困難であつたが、従来比較的安易に考えられラフ
に管理されていたエージング方法について詳細な
検討を行つた結果として生まれた本発明方法はこ
れらの問題を解決するものであり、その工業的価
値は大きい。

以下に実施例により本発明方法を具体的に説明
する。

実施例 １ 厚さ15μのナイロン２軸延伸フイルムの片面に
塩化ビニリデン成分を92重量％含むPVDC水性ラ
テツクスをエアーナイフ法でコートした後アーチ
式乾燥炉で乾燥し、外径が150mmで内部にヒータ
ーと温度計を内蔵したステンレス製コアに巻取つ
た。コート層の厚みは３μで巻長さは6050ｍであ
る。巻物の外周と端面を保温材で断熱した後次の
昇温プログラムでステンレス製コアの温度をコン
トロールしエージング処理を行つた。なお、スタ
ート時の巻物温度は約25℃であつた。

処理時間（hr） 温 度（℃） ４ 40 ２ 30 ４ 45 ２ 35 ６ 50 ２ 40 ６ 60 ２ 50 ６ 75 すなわち、全処理時間34時間でエージング処理
を行い、その後約５時間放冷した後、汎用の紙管
に巻き返して製品に仕上げた。得られたフイルム
の酸素ガス透過量は８c.c.／m²・24hr（20℃，100
％RH）で、又フイルムにはブラツシングは全く
認められず光学的均一性の優れたものであつた。

比較例 １ 実施例１と同じ条件でPVDCコートを行い、３
インチの汎用紙管に巻取つた。得られた巻物を40
℃の雰囲気中に３日間放置してエージング処理を
行つたところ、フイルムの巻芯側1000ｍにはブラ
ツシングが生じ、特に巻芯側200ｍはその程度が
強く現われた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基材フイルムの少なくとも片面にポリ塩化ビ
   ニリデン系樹脂を塗布、乾燥して巻取つた後、巻
   物状態でエージングしてポリ塩化ビニリデン系樹
   脂を結晶化させる方法において巻物の巻芯側を高
   温、表層側を低温の温度勾配を巻物の半径方向に
   形成することを特徴とするポリ塩化ビニリデン系
   樹脂コートフイルムのエージング方法。 ２ 巻芯の温度をあらかじめ設定した昇温プログ
   ラムに従つて経時的に昇温させることを特徴とす
   る特許請求範囲第１項記載のエージング方法。