JP2004160842A - ポリアミド系積層フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】包装用フィルムとして必要なフィルム品質である、滑り性、透明性及び耐屈曲疲労性に優れ、各種の包装材料として用いたときに印刷やラミネートなどを行う加工工程における加工適性が良好であって、加工不良を低減させ、包装袋としたときに輸送時の耐破袋性に優れた、包装用途に適したポリアミド系積層フィルムを提供すること。
【解決手段】少なくとも一方の面に平均粒子径が０．５〜３．０μｍの無機粒子（Ｐ１）を含有するポリアミド系樹脂からなる表面層が積層され、かつ表面層に隣接する隣接層に平均粒子径が表面層の厚みより大きい無機粒子（Ｐ２）を含有することを特徴とする。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアミド系積層フィルム、特に、滑り性、透明性に優れ、各種の包装材料として用いたときに印刷やラミネートなどを行う工程における加工適性が良好であり、包装用袋として用いられた場合の輸送時の耐破袋性に優れたポリアミド系積層フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ナイロン６やナイロン６６に代表される、ポリアミド系樹脂からなる未延伸フィルム又は延伸フィルムは、他の一般的な重合体からなるフィルムに比べ、強度やガスバリア性に優れているので、食品包装、特に、含水物包装などの包装材料として用いたときに内容物の変質を防ぐなどの効果があるので各種の包装材料として広く用いられている。しかしながら、上記従来のポリアミド系樹脂からなる未延伸フィルム又は延伸フィルムは、高湿度雰囲気下における滑り性が悪く、印刷やラミネートなどの加工工程において、シワの発生などによる印刷不良やラミネート不良などのトラブルが多く、フィルム加工時の操業性を向上させることができないという問題点があった。
【０００３】
また、従来のポリアミド系樹脂からなるフィルムを用いて食品などを包装した包装袋は、輸送時における振動や衝撃による破袋が、ポリエステル系樹脂やオレフィン系樹脂からなるフィルムを用いた袋と比較すると優れているが、袋の形状、内容物及び輸送状態などによっては破袋が発生することがあり問題であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来のポリアミド系樹脂からなるフィルムの有する問題点を解決し、包装用フィルムとして必要なフィルム品質である、滑り性、透明性及び耐屈曲疲労性に優れ、各種の包装材料として用いたときに印刷やラミネートなどを行う加工工程における加工適性が良好であって、加工不良を低減させ、包装袋としたときに輸送時の耐破袋性に優れた、包装用途に適したポリアミド系積層フィルムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のポリアミド系積層フィルムは、少なくとも一方の面に平均粒子径が０．５〜３．０μｍの無機粒子（Ｐ１）を含有するポリアミド系樹脂からなる表面層が積層され、かつ表面層に隣接する隣接層に平均粒子径が表面層の厚みより大きい無機粒子（Ｐ２）を含有することを特徴とする。
【０００６】
この場合、ポリアミド系積層フィルムは、表面層の厚みを無機粒子（Ｐ１）の平均粒子径に対して４０〜１４０％とすることができる。
【０００７】
また、この場合、ポリアミド系積層フィルムは、表面層同士の２３℃、６５％ＲＨにおける静摩擦係数を０．３５以下とすることができる。
【０００８】
さらにまた、この場合、ポリアミド系積層フィルムは、表面層同士の２３℃、８０％ＲＨにおける静摩擦係数が０．５０以下とすることができる。
【０００９】
上記の構成からなる本発明のポリアミド系積層フィルムは、包装用フィルムとして必要なフィルム品質である、滑り性、透明性及び耐屈曲疲労性に優れ、各種の包装材料として用いたときに印刷やラミネートなどを行う加工工程における加工適性が良好であって、加工不良を低減させ、包装袋としたときに輸送時の耐破袋性に優れ、包装用途に適している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のポリアミド系積層フィルムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
本発明におけるポリアミド系積層フィルムは、隣接層と表面層とが隣接層／表面層又は表面層／隣接層／表面層の構成に積層されたものであり、隣接層及び表面層を形成するポリアミド系樹脂は同一又は異なるポリアミド系樹脂であって、主としてアミド単位を有するものであり、単独重合体のほか、共重合可能な種々のモノマーを少量共重合せしめた共重合体を用いることができ、また、２種以上のポリアミド系樹脂の混合物であっても、また、一部その特性を害さない範囲でポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが混合されていてもよい。
【００１２】
本発明において用いるポリアミド樹脂として、例えばε−カプロラクタムを主原料としたナイロン６が挙げることができる。その他のポリアミド樹脂としては、３員環以上のラクタム、ω−アミノ酸、二塩基酸とジアミンなどの重縮合によって得られるポリアミド樹脂がある。具体的には、ラクタム類としては先に示したε−カプロラクタムの他に、エナントラクタム、カプリルラクタム、ラウリルラクタム、ω−アミノ酸類としては、６−アミノカプロン酸、７−アミノヘプタン酸、９−アミノノナン酸、１１−アミノウンデカン酸、二塩基酸類としては、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジオン酸、ドデカジオン酸、ヘキサデカジオン酸、エイコサンジオン酸、エイコサジエンジオン酸、２，２，４−トリメチルアジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、キシリレンジカルボン酸またジアミン類としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、２，２，４（又は２，４，４）−トリメチルヘキサメチレンジアミン、シクロヘキサンジアミン、ビス−（４，４’−アミノシクロヘキシル）メタン、メタキシリレンジアミンなどが挙げられ、これらを重縮合して得られる重合体又はこれらの共重合体、例えばナイロン６、７、１１、１２、６．６、６．９、６．１１、６．１２、６Ｔ、６Ｉ、ＭＸＤ６、６／６．６、６／１２、６／６Ｔ、６／６Ｉ、６／ＭＸＤ６などが挙げることができる。
【００１３】
本発明において用いる無機粒子Ｐ１、無機粒子Ｐ２は、同一であっても異なるものでもよく、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、アルミナ、ゼオライトなどが挙げられ、さらにこれらの微粒子の表面に種々のコーティング処理などを実施したものを用いることも可能である。また、これらの無機粒子の形状は、球状、立方体状、円柱状、円錐状、円盤状、不定形などであり、フィルムの利用目的に応じて用いることができる。
【００１４】
ポリアミド系樹脂に無機粒子を添加する方法としては、重合時の添加や、押し出し機で溶融押出し時に添加してマスターバッチ化し、このマスターバッチをフィルムの生産時にポリアミド系樹脂に添加して用いるなどの公知の方法により行うことができる。
【００１５】
本発明のポリアミド系積層フィルムの表面層に用いる無機粒子Ｐ１は平均粒子径が０．５〜３．０μｍであり、好ましくは０．８〜２．５μｍであって、必要とされる滑り性や透明性に応じて設定することができる。無機粒子Ｐ１の平均粒子径が０．５μｍより小さいと十分な滑り性を得ることができず、３．０μｍより大きいと透明性が不良になったり、印刷時に抜けが発生する問題が発生するので好ましくない。
【００１６】
本発明のポリアミド系積層フィルムの表面層に隣接する隣接層に用いる無機粒子Ｐ２は表面層の厚みより大きい平均粒子径である必要がある。用いる無機粒子Ｐ２の平均粒子径は表面層の厚みによるが、０．２〜５．０μｍであることが好ましく、０．５〜３．０μｍであることがさらに好ましい。無機粒子Ｐ２の平均粒子径が表面層の厚みより小さいと滑り性が十分とならず、また包装袋として用いたときの輸送時に破袋が発生することがあるため好ましくない。
【００１７】
無機粒子Ｐ１、Ｐ２の含有量は要求される透明性や滑り性によって決定されるが、表面層中に、好ましくは０．１０〜２．００重量％であり、さらに好ましくは０．２０〜１．００重量％である。表面層の無機粒子Ｐ１の含有量が０．１０重量％未満では滑り性の改良効果が少なく、２．００重量％を越えると、透明性の不良や、製造工程でのフィルター昇圧の増加などの問題が発生する。
【００１８】
本発明のポリアミド系積層フィルムは、表面層の厚みは無機粒子Ｐ１の平均粒子径に対して４０〜１４０％であることが好ましく、５０〜１００％であることがさらに好ましい。表面層の厚みが無機粒子Ａの平均粒子径に対して４０％より小さいとフィルムの製膜時や印刷やラミネートなどの加工時に無機粒子が脱落によってフィルムに傷が発生したり、印刷抜けが発生することがあるために好ましくない。また表面層の厚みが無機粒子Ａの平均粒子径に対して１４０％より大きいと透明性が不良になることがあるために好ましくない。
【００１９】
また、本発明のポリアミド系積層フィルムは、その表面層同士の２３℃、６５％ＲＨにおける静摩擦係数が０．３５以下であることが好ましく、０．３０以下あることがさらに好ましい。表面層同士の２３℃、６５％ＲＨにおける静摩擦係数が０．３５より大きいと印刷やラミネートなどの加工適性が不良となることがあり、また包装袋として用いたときの輸送時に破袋が発生することがあるため好ましくない。また、静摩擦係数の下限は特に設定されないが、０．１０より小さくなるとロール形状に巻き取った場合に巻ずれを発生することがあるので好ましくない。
【００２０】
さらに、本発明のポリアミド系積層フィルムは表面層同士の２３℃、８０％ＲＨにおける静摩擦係数が０．５０以下であることが好ましく、０．４５以下であることがさらに好ましい。表面層同士の２３℃、８０％ＲＨにおける静摩擦係数が０．５０より大きいと高湿下での滑り性が不良となり、温湿度の変化によって、印刷やラミネートなどの加工適性が不良となることや包装袋として用いたときの輸送時に破袋が発生することがあるため好ましくない。
【００２１】
本発明におけるポリアミド系積層フィルムを構成する樹脂組成物を製造する方法については特に制限はないが、一般に用いられている公知の各種の添加剤を必要に応じて含有させることができる。例えば、脂肪酸アマイド、脂肪酸ビスアマイドなどの潤滑剤や、ヒンダードフェノール、リン酸エステル、亜リン酸エステルなどの酸化防止剤、トリアジンなどの耐候安定剤を挙げることができ、また任意の帯電防止剤、着色剤などを用いることができる。
【００２２】
本発明のポリアミド樹脂フィルムは、公知のフィルム製膜法によって成形することができる。フィルム製膜法としては、特に限定されないが、Ｔダイ法、インフレーション法などが適用される。本発明のポリアミド系積層フィルムを得るためには二軸延伸されているこのが好ましく、延伸倍率が面積比で１０倍以上であることがさらに好ましい。
【００２３】
延伸方式としては、Ｔダイ法逐次二軸延伸が好ましく、滑り性、透明性に優れ、各種の包装材料として用いたときに印刷やラミネートなどを行う工程における加工適性が良好であり、包装用袋として用いた場合の輸送時に耐破袋性に優れたものとするためには縦延伸を高温高倍率で実施する工程を含むことが好ましい。さらに横延伸の終了時のフィルム温度と熱固定温度の差が５０℃以下にすることが好ましい。
【００２４】
【実施例】
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。なお、本明細書中における特性値の測定は下記の方法により行った。
【００２５】
（１）平均粒子径
島津製作所社製遠心沈降式粒度分布計ＳＡ−ＣＰ４を用いて、平均粒子径（直径）を測定した。
【００２６】
（２）滑り性
ＪＩＳ−Ｋ−７１２５に準じ、フィルムの表面層同士の静摩擦係数を、２３℃、６５％ＲＨ及び２３℃、８０％ＲＨの恒温恒湿槽で２４時間調湿した後、直ちに、２３℃、６５％ＲＨ環境下で測定した。調湿に用いた湿度により、６５％ＲＨと８０％ＲＨの静摩擦係数とした。
【００２７】
（３）ヘイズ
ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準じ、日本電色社製ヘイズメーターを用いて、ヘイズを測定した。
【００２８】
（４）加工適性
グラビア式印刷機を用い、２４℃、７０％環境下で、フィルムの走行速度を１００ｍ／ｍｉｎとし、走行可能な下限の張力下で１０００ｍ巻き返し、加工適性を次の様に評価した。
○：ロールにシワの発生又は傷の発生がなく、加工適性は良好
△：ロールの端部に時々、シワが発生し加工条件の調整が必要又は弱い傷が発生×：ロールの端部と中央部にシワが発生し、加工条件を調整してもなくならない又はきつい傷が発生
【００２９】
（５）耐破袋性
重さ３００ｇ、高さ３０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、巾８０ｍｍの紙箱に、製袋したフィルムをかぶせた包装物をダンボール箱に２列、３段にして入れた。ダンボール箱の大きさは、内法の高さ９００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、巾１６０ｍｍで、フィルムをかぶせた紙箱に遊びがない箱とした。このダンボール箱を振幅が５０ｍｍ、振動速度が１７０回／ｍｉｎの振動試験機で、５℃×７０％ＲＨの環境において、２０時間にわたって振動させた。紙箱にかぶせた製袋したフィルムに発生した穴の数を数えた。
○：平均穴個数が２．０個未満
△：平均穴個数が２．０個以上４．０個未満
×：平均穴個数が４．０個以上
【００３０】
（実施例１）
２種３層の共押出しＴダイ設備を用い、次のような構成の未延伸シートを得た。未延伸シートの層構成が表面層／隣接層／表面層の構成で、未延伸シートの合計厚み２５７μｍであり、合計厚みに対するそれぞれの表面層の厚み比は６．７％であった。
１）隣接層を形成する組成物：ナイロン６（相対粘度＝２．８）が９６．８０重量％、ポリメタキシリレンアジパミド（相対粘度＝２．１）が３．００重量％、シリカ（平均粒子径３．０μｍ）０．２重量％からなる重合体組成物。
２）表面層を形成する組成物：ナイロン６（相対粘度＝２．８）が９６．１５重量％、ポリメタキシリレンアジパミド（相対粘度＝２．１）が３．００重量％、エチレンビスステアリン酸アマイドが０．１５重量％、シリカ（平均粒子径１．８μｍ）０．７０重量％からなる重合体組成物。
【００３１】
得られた未延伸シートを縦方向にポリテトラフルオロエチレン製ロールで１０５℃に加熱し２．５倍延伸し、次いでセラミック製ロールで９５℃に加熱し１．５倍延伸し、さらにセラミック製ロールで８０℃に加熱し１．２倍延伸した。続いてテンターにおいて１１０℃に予熱し、フィルム温度をさらに２１５℃まで昇温させながら横方向に３．８倍延伸した。その後、２２０℃で熱固定処理を実施し、厚み１５μｍの二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を評価した結果を表１に示す。
【００３２】
（実施例２）
実施例１において、合計厚みに対するそれぞれの表面層の厚み比を１３．３％に変更した他は実施例１と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を評価した結果を表１に示す。
【００３３】
（実施例３）
実施例１において、合計厚みに対するそれぞれの表面層の厚み比を１８．７％に変更した他は実施例１と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を評価した結果を表１に示す。
【００３４】
（実施例４）
実施例１において、合計厚みに対するそれぞれの表面層の厚み比を５．０％に変更した他は実施例１と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を評価した結果を表１に示す。
【００３５】
（比較例１）
実施例１において合計厚みに対するそれぞれの表面の厚み比を２３．３％に変更した他は、実施例１と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を評価した結果を表１に示す。
【００３６】
（比較例２）
２種３層の共押出しＴダイ設備を用い、次のような構成の未延伸シートを得た。未延伸シートの層構成が表面層／隣接層／表面層の構成で、未延伸シートの合計厚み２５７μｍであり、合計厚みに対するそれぞれの表面層の厚み比は６．７％であった。
１）隣接層を形成する組成物：ナイロン６（相対粘度＝２．８）が９７．００重量％、ポリメタキシリレンアジパミド（相対粘度＝２．１）が３．００重量％からなる重合体組成物。
２）表面層を形成する組成物：ナイロン６（相対粘度＝２．８）が９６．１５重量％、ポリメタキシリレンアジパミド（相対粘度＝２．１）が３．００重量％、エチレンビスステアリチン酸アマイドが０．１５重量％、シリカ（平均粒子径１．８μｍ）０．７０重量％からなる重合体組成物。
【００３７】
得られた未延伸シートを縦方向にセラミック製ロール５０℃に加熱し３．２倍延伸した。続いてテンターにおいて１６０℃に予熱し横方向に４．０倍延伸した。その後、２２０℃で熱固定処理を実施し、厚み２０μｍの二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を評価した結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【発明の効果】
本発明のポリアミド系積層フィルムは、包装用フィルムとして必要なフィルム品質である、滑り性、透明性及び耐屈曲疲労性に優れ、各種の包装材料として用いたときに印刷やラミネートなどを行う加工工程における加工適性が良好であって、加工不良を低減させ、包装袋としたときに輸送時の耐破袋性に優れ、包装用途に適している。

Claims (4)

1. 少なくとも一方の面に平均粒子径が０．５〜３．０μｍの無機粒子（Ｐ１）を含有するポリアミド系樹脂からなる表面層が積層され、かつ表面層に隣接する隣接層に平均粒子径が表面層の厚みより大きい無機粒子（Ｐ２）を含有することを特徴とするポリアミド系積層フィルム。
2. 表面層の厚みが無機粒子（Ｐ１）の平均粒子径に対して４０〜１４０％であることを特徴とする請求項１記載のポリアミド系積層フィルム。
3. 表面層同士の２３℃、６５％ＲＨにおける静摩擦係数が０．３５以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のポリアミド系積層フィルム。
4. 表面層同士の２３℃、８０％ＲＨにおける静摩擦係数が０．５０以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のポリアミド系積層フィルム。