JP2000109689A - 共重合ポリアミドフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスバリアー性、剛性及び靱性に優れ、熱水
処理の際にも白化の無いポリアミドフィルムをを提供す
る。 【解決手段】 ポリアミド樹脂として、アジピン酸及び
ヘキサメチレンジアミンから得られるヘキサメチレンア
ジパミド成分７０〜９５重量％とイソフタル酸及びヘキ
サメチレンジアミンから得られるヘキサメチレンイソフ
タラミド成分３０〜５重量％からなる共重合体で、且つ
特定の範囲の硫酸相対粘度を有する共重合体を用いた共
重合ポリアミドフィルム

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスバリアー性、強
度、靱性及び透明性に優れたポリアミドフィルムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミドは、優れた耐熱性、耐油性、
成形性、剛性、強靱性等の特徴を有しているため、未延
伸又は延伸して包装材料あるいは工業材料として使用さ
れる。しかしながら、ナイロン６やナイロン６６を用い
て得られるフィルムは靱性に優れるもののガスバリアー
性については必ずしも十分とは言えない。一方、メタキ
シリレンジアミンとアジピン酸から得られるポリアミド
（以下ナイロンＭＸＤ６という）を用いることによりガ
スバリアー性の高いナイロンフィルムが得られることが
知られている。しかしながらこのフィルムは透明性、耐
油性においては優れているが、靱性が低いため耐ピンホ
ール性に劣っていたり、製膜後にガラス転移温度以上の
温度に加熱されたり、水蒸気処理・熱水処理の際、白化
・結晶化し、透明性が低下する等の欠点があり、その用
途には大きな制限があった。 そのため、ガスバリアー
性と耐ピンホール性等の靱性の両方に優れた上記問題点
の解消された材料の開発が望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガスバリア
ー性、剛性及び靱性に優れ、熱水処理の際にも白化の無
いポリアミドフィルムを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、この課題
に関して鋭意検討した結果、フィルム成形に用いるポリ
アミド樹脂として、アジピン酸及びヘキサメチレンジア
ミンから得られるヘキサメチレンアジパミド成分７０〜
９５重量％とイソフタル酸及びヘキサメチレンジアミン
から得られるヘキサメチレンイソフタラミド成分３０〜
５重量％からなる共重合体で、且つ特定の範囲の硫酸相
対粘度を有する共重合体を用いることにより、上記課題
を解決できることを見出した。

【０００５】すなわち本発明は、（ａ）アジピン酸及び
ヘキサメチレンジアミンから得られるヘキサメチレンア
ジパミド成分７０〜９５重量％と（ｂ）イソフタル酸及
びヘキサメチレンジアミンから得られるヘキサメチレン
イソフタラミド成分３０〜５重量％からなり、且つ硫酸
相対粘度が２．５〜５．０の範囲であるポリアミド樹脂
からなることを特徴とする共重合ポリアミドフィルム、
である。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明は（ａ）アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンか
ら得られるヘキサメチレンアジパミド成分（以下６６成
分と記す）と（ｂ）イソフタル酸及びヘキサメチレンジ
アミンから得られるヘキサメチレンイソフタラミド成分
（以下６Ｉ成分と記す）とからなるポリアミド樹脂（以
下Ｎｙ６６／６Ｉと記す）から得られる共重合ポリアミ
ドフィルムに係るものである。

【０００７】詳しくは、本発明のポリアミド樹脂は
（ａ）アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンから得ら
れるヘキサメチレンアジパミド成分（以下６６成分と記
す）７０〜９５重量％と（ｂ）イソフタル酸及びヘキサ
メチレンジアミンから得られるヘキサメチレンイソフタ
ラミド成分（以下６Ｉ成分と記す）３０〜５重量％から
なる共重合体であり、好ましくは６６成分が７０〜９０
重量％と６Ｉ成分が３０〜１０重量％である共重合体、
更に好ましくは６６成分が７５〜８５重量％と６Ｉ成分
が２５〜１５重量％とからなる共重合体である。

【０００８】６Ｉ成分が５重量％より少ないと、フィル
ム成膜時の押出温度を高くする必要があり、フィルム成
膜性に劣ったり、ゲルが生成しフィルムの品質を低下さ
せてしまう場合がある。また、透明性、ガスバリアー性
及び剛性も十分でない。また、６Ｉ成分が３０重量％よ
り多いと、実質的に非晶性となり延伸フィルムにしても
耐熱水性や強度が低下し、フィルム材料として好ましく
ない場合がある。

【０００９】また、本発明に使用できるポリアミド樹脂
の分子量としては、硫酸相対粘度（ηｒ：ポリマー１ｇ
／９５．５％硫酸１０ｍｌ ２５℃測定）が２．５〜
５．０、好ましくは２．７〜４．５の範囲のものが使用
できる。硫酸相対粘度が２．５未満の場合にはフィルム
成形性に劣り、強度や伸びも十分ではない。また硫酸相
対粘度が５．０を超える場合には、フィルム成膜時の溶
融粘度が著しく高くなり、成形性及びフィルムの透明性
が低下し好ましくない場合がある。

【００１０】本発明の共重合ポリアミドフィルムは未延
伸フィルムでも延伸フィルムでも構わない。未延伸フィ
ルムを成形する方法としては、特に制限はなく、２００
〜３２０℃の押出温度で押出機により溶融混練し、Ｔダ
イによりフィルム状に押出し、キャスティングロール面
上にキャスティングしたフィルムを冷却するＴダイ法、
又はリング状ダイより筒状に押し出したものを空冷又は
水冷するチューブラー法の各成形方法が利用できる。

【００１１】また、延伸フィルムを成形する方法として
は、特に制限はなく、前述のようにキャスティング法又
はチューブラー法にて成形した未延伸フィルムを、５０
〜１８０℃の延伸温度で一軸延伸又は二軸延伸し、必要
に応じて１２０℃以上で融点より低い温度で熱固定する
方法が利用できる。二軸延伸する場合はテンター法二軸
延伸法又はチューブラー法二軸延伸法などの公知の方法
が利用できる。

【００１２】本発明の共重合ポリアミドフィルムの厚さ
に関しては特に制限はなく、通常１〜３０００μｍの範
囲、特に１０〜８００μｍの範囲で用いられる。本発明
の共重合ポリアミドフィルムは本発明の共重合ポリアミ
ド以外のポリアミドとの積層体や、その他の高分子フィ
ルム、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化
ビニリデン、ポリビニルアルコール等からなるフィルム
との積層体にすることができる。

【００１３】本発明の共重合ポリアミドフィルムには、
必要に応じて本発明の目的を損なわない範囲で、例えば
ガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維、マイカ、タル
ク、粘土鉱物、アルミナ、シリカ、クレー、炭酸カルシ
ウムなどの無機フィラー、三酸化アンチモン、水酸化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、すず酸
亜鉛、ヒドロキシすず酸亜鉛、ポリリン酸アンモニウ
ム、シアヌル酸メラミン、サクシノグアナミン、ポリリ
ン酸メラミン、硫酸メラミン、フタル酸メラミン、芳香
族系ポリフォスフェート、複合ガラス粉末などの難燃
剤、チタンホワイトなどの顔料や着色剤、リン化合物や
ヒンダードフェノール類、イオウ化合物、銅化合物に代
表される熱安定剤、ステアリン酸やパラフィンワックス
などの滑剤、種々の可塑剤、耐候性向上剤や帯電防止剤
などの各種添加剤を加えることができる。

【００１４】さらに必要に応じて、本発明の目的を損な
わない範囲で通常ポリアミド樹脂にブレンドされる熱可
塑性樹脂やエラストマー、例えばポリブタジエン、ブタ
ジエン−スチレン共重合体、アクリルゴム、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共
重合体、天然ゴムおよびこれらの無水マレイン酸などに
よる酸変性物、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ス
チレン−フェニルマレイミド共重合体、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ブタジエン−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やポリブチレンテレフ
タレートなどのポリエステル樹脂、他のポリアミド樹
脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル
樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂などを加えても良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により更に
詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、
以下の実施例に制限されるものではない。なお、物性評
価は、以下の方法により行った。 （硫酸相対粘度）ＪＩＳ Ｋ６８１０に従って、１ｇの
ポリマーを９８％濃度の硫酸１００ccに溶解し、２５℃
で測定を行う。 （酸素透過性）米国モダンコントロール社製ＯＸ−ＴＲ
ＡＮ１０／５０Ｈを使用してＡＳＴＭＤ−３９８５−８
１に準じて測定した。測定条件は２３℃、６５％ＲＨで
ある。 （水蒸気透過性）ＪＩＳＺ−２０８に準じてカップ法に
より測定した。測定条件は４０℃９０％ＲＨである。 （引張特性）ＡＳＴＭ Ｄ−８８２に準じて引張特性を
測定した。フィルムの剛性の評価方法としては引張弾性
率を用いた。また、表の各測定値はＭＤ方向とＴＤ方向
の平均値を表示した。 （耐ピンホール強度）内径１００ｍｍφの円筒型枠に試
料フィルムを緊張させて固定し、この試料の中央部に先
端が曲率半径０．５ｍｍの針を５０ｍｍ／分の速度で試
料面に垂直に突き刺し、フィルムが破れる際の強度を測
定した。 （透明性：ヘーズ）ＡＳＴＭ Ｄ−１００３に準じて日
本電色工業（株）ＮＤＨ−１００１ＤＰを用いて測定し
た。尚、熱水処理後のヘーズの測定については、得られ
たフィルムを沸騰水中にて３０分処理した後再度測定し
た値である。

【００１６】以下に本発明のポリアミドフィルムに使用
するポリアミドの製造例を示す。 （製造例１）アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの等
モル塩２．０ｋｇとイソフタル酸とヘキサメチレンジア
ミンの等モル塩０．５ｋｇ及び純水２．５ｋｇを５リッ
トルオートクレーブに仕込み良く攪拌しながら、充分に
窒素置換した。攪拌を継続しながら温度を室温から２２
０℃まで約１時間で昇温した。この後、オートクレーブ
の内圧を１８ｋｇ／ｃｍ２−Ｇになるよう水を反応系外
に除去しながら約２時間かけて温度を２６０℃に昇温し
た。その後加熱をやめ、オートクレーブを密閉し、約８
時間かけて室温まで冷却し、ナイロン６６／６Ｉ（組
成：６６成分７８．５重量％及び６Ｉ成分２１．５重量
％）ポリマー、約２ｋｇを得た。得られたポリマーを粉
砕し、１０リットルのエバポレータを用い、窒素気流下
２００℃で２０時間固相重合して分子量をさらに上げ
た。固相重合によって硫酸相対粘度（ηｒ：ポリマー１
ｇ／９５．５％硫酸１０ｍｌ ２５℃測定）は、１．３
８から３．５０になった。（製造例２〜５）製造例１に
おいて重合に使用するアジピン酸とヘキサメチレンジア
ミンの等モル塩とイソフタル酸とヘキサメチレンジアミ
ンの等モル塩との量比及び固相重合時間を変更した以外
は製造例１と同様にして重合し、表１及び表２に示す組
成及び硫酸相対粘度を有するナイロン６６／６Ｉを得
た。

【００１７】

【実施例１〜３】製造例１〜４により得られたペレット
を用いて、直径４０ｍｍの押出機でシリンダー温度２６
０℃の条件で混練し，３００ｍｍ幅のＴダイでフィルム
状に押出し、３０℃の冷却ロール上で固化し、厚さ４０
μｍのフィルムを調製した。その特性を評価した結果を
表１に示す。

【００１８】

【比較例１〜３】ポリアミド樹脂としてそれぞれ、ナイ
ロン６（宇部興産（株）社製；ＳＦ１０２２）、ナイロ
ン６６（旭化成工業（株）社製；レオナ１５００）、及
びナイロンＭＸＤ６（三菱瓦斯化学（株）ＭＸナイロン
６００７）のみを用いてフィルムを成形した。その際、
フィルム成形時の温度を比較例２では２８０℃に変更し
て実施した。その特性を評価した結果を表１及び表２に
示す。ナイロン６及びナイロン６６に比較して本発明で
は酸素透過性や水蒸気透過性が著しく改善されているの
が判る。また、フィルム成膜時、ナイロン６６では押出
温度を２０℃高くする必要があったほか、押出物に黒色
異物やゲルが発生し、フィルムの品質が低下した。 ま
た、ナイロンＭＸＤ６から得られるフィルムに比較し
て、本発明のフィルムは引張伸びや熱水白化性が著しく
改善されていることが判る。

【００１９】

【比較例４及び５】製造例により得られた表２に示す組
成及び硫酸相対粘度を有するナイロン６６／６Ｉを使用
した以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。その
評価結果を表２に示す。 比較例４ではその硫酸相対粘
度が本発明の範囲を超えているため、フィルム成膜時の
押出機内での溶融粘度上昇により、フィルムの表面に肌
荒れを生じ透明性が低下した。また、ナイロン６６／６
Ｉ中の６Ｉ成分の量が本発明の範囲を超えているため、
充分な引張強度が発現しないことが判る。また、比較例
５では、その硫酸相対粘度が本発明の範囲より低いた
め、フィルム成膜時の安定性が不良であったばかりか、
得られたフィルムの引張伸びや耐ピンホール性が充分で
ないことが判る。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】本発明の共重合ポリアミドフィルムは、
従来にないガスバリアー性と剛性及び靱性とのバランス
に優れたものであり、特定の共重合ポリアミドを用いる
ため、ナイロン６と同等以上のフィルム成膜し易さをも
有している。そのため、機械部品包装材及び食品包装材
など適用範囲の広い包装用フィルムとして好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）アジピン酸及びヘキサメチレンジ
   アミンから得られるヘキサメチレンアジパミド成分７０
   〜９５重量％と（ｂ）イソフタル酸及びヘキサメチレン
   ジアミンから得られるヘキサメチレンイソフタラミド成
   分３０〜５重量％からなり、且つ硫酸相対粘度が２．５
   〜５．０の範囲であるポリアミド樹脂からなることを特
   徴とする共重合ポリアミドフィルム。