JP2003340921A - ポリアミド系同時２軸延伸積層フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、同時２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２軸延伸
積層フィルムを製造する方法において、ダイリップから
吐出されたポリマを冷却ロール上に密着させて急冷製膜
させる工程で、単層部の冷却速度を複層部のそれよりも
遅くすることを特徴とするポリアミド系同時２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２
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２軸延伸するに先立って行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。また、産業廃棄物とした場合、地球環境に悪影響を
及ぼす。

【０００４】二軸延伸フィルムの製造においては、延伸
機の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、再
度ペレット化し、押出機に再投入するなどしてリサイク
ル使用されている。

【０００５】この積層フィルム耳部のリサイクル使用の
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、ＥＶＯＨの流路端部に遮蔽板を挿入し、耳部にＥＶ
ＯＨ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、同時二軸延伸する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、具体的には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
となったり、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、調湿処理を行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
伸を行う必要があり、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るため、用途に制限が生じ
る。

【０００８】調湿処理時に温水槽のロール速度を調節し
適度な延伸を加えることでワカメの状態を軽減させる方
法もあるが、２０μｍを超える厚手のフィルムの場合、
特にＥＶＯＨ層の厚み比率が高いフィルムではワカメの
状態を完全に解消させることが困難であった。

【０００９】

【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するもので、フィルム巾
方向の中央部を複層構造、両端部が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
抑制しう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。

【００１０】

【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、未延伸フィ
ルムを急冷製膜する工程において、単層部の冷却速度を
遅くすることにより、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２軸延伸積層フィルムを製造
する方法において、ダイリップから吐出されたポリマを
冷却ロール上に密着させて急冷製膜させる工程で、単層
部の冷却速度を複層部のそれよりも遅くすることを特徴
とするポリアミド系同時２軸延伸積層フィルムの製造方
法である。

【００１１】

【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。

【００１２】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に優れている点
で好ましい。

【００１３】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。

【００１４】本発明において、ポリマを吐出する方法と
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ＥＶＯＨ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宣選択
すればよい。

【００１５】本発明において製膜方法としては、公知の
任意の方法を用いることができ、例えば、ダイスより吐
出されたポリマにエアをあてることにより冷却ロールに
密着させる方法が挙げられる。この際、フィルム両端の
単層部の冷却速度は、フィルム中央の複層部の冷却速度
よりも遅くすることが必要である。単層部の冷却速度を
遅くするためには、冷却ロールへの密着度合を低くする
ことが好ましい。例えば、ロールへの密着手段としてエ
アを利用する場合においては、フィルム全巾に均一にエ
アをあてるのではなく、単層部には実質的にエアをあて
ないようにすることで、単層部の冷却速度を、複層部の
冷却速度より遅くすることができる。なお、フィルム巾
の変動を防止するため、単層部の最端部には局所的にエ
アをあてることが好ましい。こうして得られる未延伸フ
ィルムは、同時２軸延伸に先立ち行われる調湿処理工程
においてワカメの発現が低減するので、温水処理槽内で
のシワの発生による蛇行トラブル、シワの部分の水きり
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
どのトラブルの発生を防ぐことができる。

【００１６】次に、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ことが好ましい。４
５℃未満の場合、ポリアミド単層部と複層部の吸水伸び
率の差が小さくワカメは発現しないが、吸水率の低下に
伴い、同時２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
易くなる。一方、温水温度が５３℃を超えると逆に単層
部と複層部の吸水伸び率の差が大きくなり、単層部にエ
アをあてずに製膜した未延伸フィルムでもワカメが発現
しやすくなる。調湿処理時間はフィルムの厚み、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。さらに、フィルム伸びを考
慮し、フィルムの走行性を安定させるため、温水槽のロ
ール速度を調節し適度な引っ張りを加えることが好まし
く、適正な延伸倍率としては３〜７％の範囲である。

【００１７】

【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の評価に用いた原
料および評価方法は次のとおりである。

【００１８】（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２軸延伸機へ供給困難 （ワカメ（波うち状タルミ）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。 （フィルム白濁）同時２軸延伸後のフィルム外観から白
濁を有無を調査した。

【００１９】（２）使用原料 ポリ−ε−カプラミド（ナイロン６）：ユニチカ社製Ａ
１０３０ＢＲＦ ＥＶＯＨ：クラレ社製エバールＥＰ−Ｆ１０３Ｂ

【００２０】実施例１ 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℃で押出し（Ｘ層）、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℃に温調した冷却ロール上に密
着させて急冷し、各層の厚みがＹ／Ｘ／Ｙ＝７５／１０
０／７５μｍで総厚み２５０μｍの未延伸フィルムを得
た。なお、冷却ロールに密着させる際に、複層部にのみ
エアをあて、単層部にはエアがあたらないように調整し
た。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
に示した温度にて、延伸倍率５％で８０秒間調湿処理を
施した。その後、８０ｍ／ｍｉｎの速度で温度１８０℃
の予熱ゾーンを通過させた後、温度１８５℃にて縦方向
に３倍、横方向に３．３倍で同時二軸延伸し、次いで熱
処理２０５℃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、厚さ２５μｍの同時２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。

【００２１】実施例２ 調湿工程における温水の温度を上げた以外は実施例１と
同様に実施した。ワカメの程度がやや悪化し、温水槽内
でシワ入りが発生しやすくなった。同時２軸延伸機への
供給は可能であったが、クリップの掴み不良に起因する
フィルム切断が発生しやすかった。

【００２２】比較例１ 未延伸フィルム全幅にエアをあてて冷却ロールに密着さ
せた以外は実施例１と同様に実施した。ワカメの程度が
悪化し、温水槽内でシワ入りが発生しやすくなった。同
時２軸延伸機への供給は可能であったが、延伸機クリッ
プの掴み不良に起因するフィルム切断が多発した。

【００２３】比較例２ 未延伸フィルム全幅にエアをあてて冷却ロールに密着さ
せ、温水温度を変えた以外は実施例１と同様に実施し
た。吸水伸び率の低下にともないワカメの発現は抑制で
きたが、同時２軸延伸後のフィルムが白濁し商品価値が
なくなっため、操業安定性の評価は実施しなかった。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【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
２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２軸延伸フィル
ムの製造が容易になり、産業上の利用価値が高い。

【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２軸延伸
   積層フィルムを製造する方法において、ダイリップから
   吐出されたポリマを冷却ロール上に密着させて急冷製膜
   させる工程で、単層部の冷却速度を複層部のそれよりも
   遅くすることを特徴とするポリアミド系同時２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２軸延伸積層フィルムの
   製造方法。ただし、樹脂層Ｙは脂肪族ポリアミド、樹脂
   層Ｘはエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物である。