JP2003053833A - ポリアミド系同時二軸延伸積層フィルムの製造方法 - Google Patents

ポリアミド系同時二軸延伸積層フィルムの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルム巾方向における中央部を複層構造、
両端部を単層構造としたポリアミド系積層フィルムの製
造時において、同時二軸延伸に先立っておこなう調湿処
理時に問題となる端部平面性の悪化に伴うシワの発生や
延伸切断の増加を抑制する。 【解決手段】 フィルム巾方向の中央部が複層構造であ
り、両端部が単層構造であるポリアミド系同時二軸延伸
積層フィルムを製造する方法において、未延伸フィルム
を45〜53℃で、縦方向に3〜7%の範囲で延伸しな
がら調湿処理した後、同時二軸延伸することを特徴とす
るポリアミド系同時二軸延伸積層フィルムの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミド系同時
二軸延伸積層フィルムを製造する方法に関するものであ
り、同時二軸延伸するに先立っておこなう調湿処理工程
において、フィルムの巾方向の中央部と端部とでフィル
ムの構造が異なることに起因して生じる、フィルム端部
の波うち状タルミ現象を解消し、延伸機のクリップの掴
み不良に起因する操業トラブルを防止する方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ポリアミドフィルムとエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体けん化物(EVOH)フィルムとからなる
積層フィルムは、ポリアミドフィルムの優れた耐ピンホ
ール性、透明性、寸法安定性と、EVOHフィルムの優
れたガスバリア性を併せ持ち、食品、医薬品などの包装
材料として幅広く用いられている。
【0003】しかし、前記積層フィルムは、高価なEV
OHを使用することに加え、製造する際に発生する副製
品を粉砕・ペレット化して原料として再生しようとした
場合、これを溶融すると、ポリアミドとEVOHとが反
応し、著しい増粘やゲルが発生することから、原料とし
てリサイクル使用することが難しく、原料コストが高く
なる。
【0004】また、二軸延伸フィルムの製造において、
延伸機クリップに把持されて製品にならない端部(耳
部)が必ず発生し、この耳部が副製品に占める割合は大
きい。通常、ポリアミド単層フィルム等の場合、この耳
部は、特殊コート処理を施している場合などを除いて
は、再度ペレット化し、押出機に再投入するなどリサイ
クル使用されている。
【0005】積層フィルムの耳部のリサイクルの問題を
解決する手段のひとつとして、積層未延伸フィルムをマ
ルチマニホールド法等にて製膜する方法において、EV
OHの流路端部に遮蔽版を挿入し、耳部にEVOHを積
層させないエッジエンカプシュレーション処理技術があ
る。この技術を駆使すれば、図1に示すように、耳部は
ポリアミド100%の単層となり、耳部のリサイクル処
理が可能となる。
【0006】しかし、この技術により得られた未延伸フ
ィルムを、同時二軸延伸に先立ち調湿処理を施した場
合、ポリアミド単層とした耳部とEVOHを含む3層部
とでは調湿処理に伴うフィルムの伸び率が異なるため、
すなわち、耳部の伸びが大きく、EVOHが存在する3
層部の伸びが小さいため、伸びの大きい耳部に、波うち
状タルミ現象(以下ワカメと略称する)が生じ、フィル
ム端部の平面性が損なわれるという問題がある。これに
より、調湿処理槽内で走行中のフィルムにシワが発生し
やすく、フィルムの蛇行により延伸機への供給が困難に
なったり、ワカメの程度が悪くなると延伸機クリップの
掴み不良によるフィルム切断が生じるなど、操業性が悪
化する。
【0007】一方、調湿処理をおこなわず同時二軸延伸
を施すという延伸方法も可能である。しかし、この方法
を用いる場合、ポリアミドの結晶化を抑えるため、低温
で延伸をおこなう必要があり、その結果、延伸機でのボ
ーイング量の増大のため、延伸フィルムの巾方向の物性
の均一性が損なわれるという欠点があり、用途が制限さ
れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
のような問題点を解決しようというものであり、フィル
ム巾方向の中央部を複層構造、両端部を単層構造とした
ポリアミド系積層フィルムの製造時において、調湿処理
時に端部平面性の悪化に伴うシワの発生や延伸切断の増
加を抑制するポリアミド系積層フィルムの製造方法を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意検討した結果、調湿処理時
に特定の条件を用いることにより、前記課題が解決でき
ることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明
の要旨は、フィルム巾方向の中央部が複層構造であり、
両端部が単層構造であるポリアミド系同時二軸延伸積層
フィルムを製造する方法において、未延伸フィルムを4
5〜53℃で、縦方向に3〜7%の範囲で延伸しながら
調湿処理した後、同時二軸延伸することを特徴とするポ
リアミド系同時二軸延伸積層フィルムの製造方法であ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】次に本発明を詳細に説明する。本
発明におけるポリアミドとは、その分子内にアミド結合
(−CONH−)を有する線状高分子化合物であり、ナ
イロン6(ポリε−カプラミド)を主とするが、必要に
応じて、ナイロン66(ポリヘキサメチレンアジパミ
ド)、ナイロン610(ポリヘキサメチレンセバカミ
ド)などをブレンドしてもよい。
【0011】本発明におけるEVOHとしては、エチレ
ン成分の含有率が25〜35モル%であり、また、酢酸
ビニルのけん化度が96モル%以上、好ましくは99モ
ル%以上のものが、ガスバリア性や強度が優れている点
で好ましい。エチレン含有率が25モル%未満ではゲル
が生成しやすく、また35モル%を超えると得られるフ
ィルムのガスバリア性等の特性が低下し、好ましくな
い。
【0012】エッジエンカプシュレーション処理をおこ
なう場合、EVOHとポリアミドの溶融張力の差を極力
少なくすることが好ましく、原料の溶融粘度あるいは押
出機の設定温度などで調整する。両者の溶融張力の差が
大きいと巾方向に均一な厚みの未延伸フィルムが得られ
難くなり、前述した調湿処理槽でのワカメの程度を悪化
させたり、端部製品の厚みの悪化を招く。
【0013】本発明において、未延伸フィルムの製膜方
法としては、溶融した数種の樹脂をダイス中にて多層構
造に重ね合わせて押し出すマルチマニホールド法等が挙
げられる。エッジエンカプシュレーション処理をおこな
う場合、ポリアミドとEVOHが合流する直前のEVO
H流路の端部に完全にEVOHを遮断するための部材
(エンドダム)を挿入する。エンドダムの巾は押出す樹
脂の溶融張力やポリアミド単層部の延伸状態に応じて適
宜選択すればよい。ダイスより共押出した樹脂を、冷却
ロール上で急冷することにより積層未延伸フィルムが得
られる。
【0014】つぎに、得られた未延伸フィルムを温水処
理槽に導き調湿処理を施すが、温水の温度としては45
℃以上53℃以下の温度範囲とする必要がある。45℃
未満の場合、ポリアミド単層部と複層部の調湿伸び率の
差が小さくワカメの程度は軽減するものの、吸水率の低
下に伴い、同時二軸延伸性が悪化しフィルム切断トラブ
ルが増加する。また厚みムラに起因するフィルム白濁が
生じやすくなる。一方、温水温度が53℃を超えると逆
にポリアミド単層部と複層部の吸水伸び率の差が大きく
なり、ポリアミド単層部のワカメが悪化し、温水処理槽
内でのシワの発生による蛇行トラブル、シワの部分の水
切り不良や延伸機クリップの掴み不良によるフィルム切
断などが発生しやすくなる。調湿処理時間はフィルムの
厚みと、とりわけポリアミド樹脂層の厚みによって異な
るが30秒から120秒の範囲で調節することが好まし
い。
【0015】さらに調湿処理条件として、温水処理槽内
のロール周速比を調節し、走行フィルムを縦方向に延伸
倍率3%〜7%の範囲で延伸する必要がある。延伸倍率
3%未満の場合、ワカメの改善は充分図れない。また吸
水伸び率が延伸倍率を上回る場合、未延伸フィルムがた
るんで蛇行したり、シワが入ったりして操業性が悪化す
る。一方、延伸倍率が7%を超えると同時二軸延伸での
フィルム切断が生じやすくなる。なお、ワカメの改善効
果はフィルムの厚み構成によって適正倍率が異なってく
る。
【0016】
【実施例】次に本発明を実施例により、さらに具体的に
説明する。なお、実施例および比較例に用いた原料およ
び評価方法は次のとおりである。
【0017】(1)評価方法 (温水槽走行性)温水槽を通るフィルムの状態を観察
し、シワ、蛇行等の発生を目視にて観察した。 ○:シワ、蛇行の発生なし △:若干のシワ、蛇行の発生あり ×:シワ、蛇行により同時二軸延伸機へ供給困難 (ワカメ(波うち状タルミ現象)外観)温水槽出口にて
走行する未延伸フィルムの端部ワカメの状態を目視にて
観察した。 ○:ワカメなし △:ワカメやや発現 ×:強ワカメ発現 (掴み不良切断回数)48時間の運転において、延伸機
クリップの掴み不良に起因するフィルム切断回数を調査
した。 (その他の切断回数)48時間の運転において、延伸機
クリップの掴み不良に起因する以外のフィルム切断回数
を調査した。 (フィルム白濁)同時二軸延伸後のフィルム外観から白
濁の有無を調査した。
【0018】(2)原料 ポリ−ε−カプラミド(ナイロン6):ユニチカ社製A
1030BRFEVOH:クラレ社製エバールEP−F
103B
【0019】実施例1〜5 2種3層用共押出Tダイを用いて、第1押出機よりナイ
ロン6を250℃で押出し(Y層)、第2押出機よりE
VOHを、温度215℃で(X層)押出し、マルチマニ
ホールドタイプのダイスにてY/X/Yの順に積層した
シートを、表面温度18℃に温調した冷却ドラム上に密
着させて急冷し、各層の厚みがY/X/Y=50/50
/50μmで総厚み150μmの未延伸フィルムを得
た。なお、エッジエンカプシュレーション処理により得
られた未延伸フィルムの断面を模式的に示すと図1のよ
うな構成である。次に、未延伸フィルムを温水槽に導
き、表1に示した温度、延伸倍率で50秒間調湿処理を
施した。その後、130m/minの速度で温度180
℃の予熱ゾーンを通過させた後、温度175℃で、縦方
向に3.0倍、横方向に3.3倍で同時二軸延伸し、次
いで熱処理210℃に調整した熱処理ゾーンにおいて横
方向に5%の弛緩処理を施し、厚み15μmの二軸延伸
積層フィルムを得た。表1に示したように、実施例1〜
5の条件ではワカメの発現を抑制でき、温水槽内でのシ
ワの発生や蛇行も発生せず、安定した操業状態であっ
た。
【0020】比較例1 温水槽内での延伸倍率を下げた以外は実施例1と同様に
実施した。ワカメの発現が抑制できず、温水槽内でのフ
ィルムの蛇行も見られた。結果、延伸機のクリップへの
掴み不良による延伸切断が発生しやすくなった。
【0021】比較例2 温水槽内での延伸倍率を上げた以外は実施例1と同様に
実施した。ワカメの発現は抑制でき、掴み不良による切
断は発生しなかったが、温水槽内での引っ張りすぎによ
る微細なシワが発生しやすく、シワ部分の水切り不良部
等や、その他、フィルムの微細欠点による延伸切断が多
発した。
【0022】比較例3 温水の温度を下げた以外は実施例1と同様に実施した。
吸水伸び率の低下にともない温水槽内で引張り気味によ
るシワが発生しやすくなるもののワカメの発現は全くな
かった。しかしながら同時二軸延伸後のフィルムが白濁
し、商品価値がないため、操業安定性の評価は実施しな
かった。
【0023】比較例4 温水の温度を上げた以外は実施例1と同様に実施した。
ワカメの程度が悪化し、温水槽内で著しいシワ入りと蛇
行が発生した。
【0024】比較例5 温水の温度を上げ、延伸倍率を上げた以外は実施例1と
同様に実施した。比較例4に比べ、やや改善でき、同時
二軸延伸機への供給が可能となったが、延伸切断が多発
した。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、ポリアミド系積層フィ
ルムの中央部を複層構造、両端部を単層構造とした、同
時二軸延伸フィルムを製造するに際し、先立っておこな
う調湿処理時に問題となる端部平面性の悪化に伴うシワ
の発生や延伸切断の増加を抑制でき、同時二軸延伸フィ
ルムの製造が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エッジエンカプシュレーション処理により得ら
れた未延伸フィルムの断面を模式的に示した図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィルム巾方向の中央部が複層構造であ
    り、両端部が単層構造であるポリアミド系同時二軸延伸
    積層フィルムを製造する方法において、未延伸フィルム
    を45〜53℃で、縦方向に3〜7%の範囲で延伸しな
    がら調湿処理した後、同時二軸延伸することを特徴とす
    るポリアミド系同時二軸延伸積層フィルムの製造方法。
  2. 【請求項2】 フィルム巾方向の中央部の複層構造が、
    Y/X/Yからなる3層構造であることを特徴とする請
    求項1記載のポリアミド系同時二軸延伸積層フィルムの
    製造方法。ただし、Yは脂肪族ポリアミド、Xはエチレ
    ン−酢酸ビニル共重合体けん化物である。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240570A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Jsr Corp 光学フィルムロールおよび偏光板の製造方法

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