JP2004181776A - ポリアミド積層フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】引張強度、屈曲強度、耐ピンホ−ル強度、耐油性、酸素ガスバリア−性に優れ、包装材料、特に食品包装用材料として極めて適した性能を有するポリアミド積層フィルムであって、特に耐水接着強度に優れたポリアミド積層フィルムを提供すること。
【解決手段】ポリアミド系フィルム基材層の少なくとも片面にＴＤ方向あるいはＭＤ方向のいずれかの方向の結晶化パラメ−タ−が２．０以下の表面層が積層されてなることを特徴とするポリアミド積層フィルム。
【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二軸延伸フィルムに関するものであって、更に詳しくは接着性、特に耐水接着強度に優れた包装用フィルムを提供することにある。
【０００２】
【従来の技術】
ポリアミド系２軸延伸フィルムは引張強度、屈曲強度、耐ピンホール強度、耐油性、酸素ガスバリアー性等に優れ、包装材料、特に食品包装用材料として極めて適した性能を持つ。
【０００３】
そして、このポリアミド２軸延伸フィルムは通常ポリエチレン、ポリプロピレン等のラミネートした後包装材料として使用される。多くの包装用途に対してはこれらの組み合わせは有効であり、特にポリアミド２軸延伸フィルムと低密度ポリエチレンフィルムとのラミネート構成物は、代表的な食品包装材料として使用される。
【０００４】
しかしナイロン６などの単体のポリアミド二軸延伸フィルムを使用する場合は、液体スープ袋等、水物用途袋に使用した場合ラミ強度が弱くラミが剥がれてしまうという問題点があった。
【０００５】
そして、ラミ強度を改良する方法としてはフイルム表面をコーティングし接着強度を上げる方法があるが、この方法だと製膜工程が増えコストが高くなるうえに、コーティングによって筋、キズが入り易いなどの問題点があった。
【０００６】
またラミネートする代わりに融点が１５０℃以下のポリアミド共重合体を積層し、この層でヒートシールする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）が、この方法だと融点を充分下げるため三元系のポリアミド共重合体を主成分にし、しかも４０〜６０μｍの厚みで積層しなければならずコスト的、そして製膜条件的に問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５８−１７５６５７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は従来のポリアミド系二軸延伸フィルムの上記問題点を解決し、接着強度、特に耐水接着強度に優れたポリアミド積層フィルムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが、鋭意検討した結果、上記課題を解決するためには、ポリアミド積層フィルムの表面層の結晶化度を低くすることが効果的であり、結晶化度パラメーターであらわした場合、その値がが２．０以下であることが必要であることを見出した。
【００１０】
ここで言う結晶化度パラメーターは次のように定義される。すなわち、偏光方向を反射面に垂直にし、偏光方向を長手方向、幅方向それぞれに平行になるようにフィルムをセットして測定する偏光ＡＴＲスペクトルにおいて、下式（１）で求められる数値である。
【００１１】
結晶化度パラメーター
＝吸光度比（１１９９ｃｍ−１の吸収／１１７２ｃｍ−１の吸収）…（１）
【００１２】
この式（１）において１１９９ｃｍ−１の吸収は高温で発生するα−結晶に基づく吸収であり、１１７２ｃｍ−１の吸収は非晶及び低温で発生するγ−結晶に基づく吸収である。なお、この結晶化度パラメーターについては、長手方向、幅方向いずれか一方向でも２．０以下になった場合、充分な接着強度を得ることが出来る。
結晶化度パラメーターを２．０以下にするためには、脂肪族ポリアミド共重合体をポリアミド系フィルム表面に含有させることが挙げられる。
【００１３】
ナイロン６などの脂肪族ポリアミドに混合する脂肪族ポリアミド共重合体としては、ナイロン１２とナイロン６の共重合体あるいはナイロン６６とナイロン６の共重合体が挙げられるが、ナイロン１２とナイロン６の共重合体が好ましい。
【００１４】
重合物単体に構造の異なるものを混合する場合、もとの重合体と比較して構造的に違いが小さいときは、結晶化度があまり低下せず、従って接着強度もあまり上がらないが、逆に構造が違い過ぎると、もとの重合体との相溶性が悪くなり、結晶化度を下げる効果が小さくなるだけでなく、フィルムの外観、物性にも悪影響が出てくる。
【００１５】
ポリアミド共重合体中のナイロン１２とナイロン６との割合については特に制限はないが、コストや合成し易さの面から、ナイロン１２：ナイロン６＝１０〜３０：９０〜７０（重量比）が好ましい。
【００１６】
脂肪族ポリアミド共重合体を含む層については、該共重合体の含有量について特に制限はないが、２５ｗｔ％以上の場合には接着性改善効果は大きくなる。ただ５０ｗｔ％を越えると中心層と表面層間あるいは表面層内で層間剥離が起こる場合があり、またコスト面でも不利になるので、該共重合体の含有量は２５〜５０ｗｔ％が好ましい。
ただ共重合体の含有量が同じでも、延伸温度、延伸倍率、熱固定温度など製膜条件が異なれば当然結晶化度の低下度にも違いが出てくる。
【００１７】
またこの層において、滑剤、可塑剤、熱安定剤等を添加することが出来る。
【００１８】
またコロナ処理等、表面処理を施してもかまわない。
【００１９】
本発明における重要な点は、少なくともポリアミドフィルムの表面、ラミネート面に脂肪族ポリアミド共重合体が存在して結晶化度を下げているという点であり、積層で表面層のみに共重合体を存在させても、単層で表面だけでなくフィルム内部に共重合体が存在していてもかまわない。
【００２０】
ポリアミド系フィルムにポリアミド共重合体を含む層を積層する方法としては共押出法が良好であるが、目的によっては共押出法以外にドライラミネート法、押出ラミネート法等を選ぶことも可能である。
【００２１】
延伸工程は逐次二軸、同時二軸いずれでもかまわないが、一般的に逐次二軸延伸法が好ましい。これは逐次二軸の方が製膜速度が上げられ、耐衝撃強度も上がるためであり、製膜コスト的にも逐次二軸法の方が有利である。
装置としては通常の逐次二軸延伸出来る装置でよく、条件的には押出温度は２００℃〜３００℃、長手方向延伸温度、倍率はそれぞれ６０〜９０℃、２〜４倍、幅方向延伸温度、倍率はそれぞれ１２０〜１９０℃、３〜５倍、熱固定温度は２１０℃〜２２０℃が好ましい。
【００２２】
さらに、接着強度を上げたい場合には、ポリアミド共重合体を含む層とラミネート層との間にコーティング層を設けても良い。
【００２３】
本発明のポリアミド積層フィルムは液体スープ袋、水物包装の用途に用いるのが好適である。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、実施例に限定されるものではない。
なお、フィルムの評価は次の測定法に基づいて行った。
【００２５】
（測定方法）
１．平均厚さ
ＪＩＳ規格Ｚ１７１４に基づいて測定した。
２．ヘイズ
ＪＩＳ規格Ｋ７１０５に基づいて測定した。
３．摩擦係数
ＪＩＳ規格Ｋ７１２５に基づいて測定した。
４．ブロッキング
ＡＳＴＭ Ｄ１８９３−６７に基づいて測定した。
５．濡れ張力
ＪＩＳ規格Ｋ６７６８に基づいて測定した。
６．破断強度
ＪＩＳ規格Ｋ７１２７に基づいて測定した。
７．破断伸度
ＪＩＳ規格Ｋ７１２７に基づいて測定した。
８．Ｆ５値
ＪＩＳ規格Ｋ７１２７に基づいて測定した。
９．衝撃強度
作成したフィルムを縦方向に１００ｍｍ×５００ｍｍの大きさにサンプルカットし、温度２３℃×相対湿度６５％で２時間シーズニングした後、東洋精機製フィルムインパクトテスターで測定した。
１０．熱収縮率
ＪＩＳ規格Ｚ１７１４に基づいて測定した。
１１．結晶化度パラメーター
偏光方向を反射面に垂直にし、偏光方向をＭＤ方向、ＴＤ方向それぞれに平行になるようにフィルムカットサンプル（２０ｍｍ×９０ｍｍ）をセットして偏光ＡＴＲスペクトル（Ｇｅ４５゜）をパーキンエルマー社製ＦＴ−ＩＲスペクトロメーターＰＡＲＡＧＯＮ１０００で測定した。得られたスペクトルより、１１９９ｃｍ−１と１１７２ｃｍ−１との吸光度比を求めた。
１２．ラミネート強度
作成したフィルムのナイロン共重合体含有層側にポリエステル系接着剤を塗布後、線状低密度ポリエチレンフィルム（Ｌ−ＬＤＰＥフィルム：東洋紡績社製、Ｌ６１０２）４０μｍをドライラミネートし、４０℃の環境下で３日間エージングを行いラミネートフィルムとした。その後、ラミネートフィルムの縦方向に１５ｍｍ×１５０ｍｍ長のカットサンプルをつくり、テンシロン（東洋ボールドウイン社製ＳＴＭ−Ｔ−５０ＢＰ）を用いてこれから剥離するサンプルをテンシロン引っ張り方向に対して垂直に保ちながら、水付けの場合は実施例で作成したフィルムと線状低密度ポリエチレンフィルムとの界面に水を付着させながらラミネート強度を測定した。
【００２６】
（実施例１）
口径６０ｍｍと４５ｍｍの押出機２台と３８０ｍｍ巾の共押出Ｔダイよりなる装置を使用し、口径６０ｍｍの押出機でナイロン６（相対粘度２．８、融点２２０℃）を押出し、口径４５ｍｍの押出機で該ナイロン６とナイロン６／１２共重合体（相対粘度２．８、融点２００℃）とからなり共重合体が５０重量％含まれている組成物を押し出して積層した。その後縦方向に３．１倍、続いて横方向に３．８倍逐次二軸延伸した後、２１０〜２２０℃で熱処理、さらに共重合体含有面をコロナ処理してナイロン６層の厚み約１４μｍ、共重合体含有層の厚み約１μｍ、合計厚み１５〜１６μｍの二種二層積層二軸延伸フィルムを得、結晶化度、その他フィルム特性を測定した。
【００２７】
次にナイロン共重合体含有層側にポリエステル樹脂系主剤とポリイソシアネート系硬化剤からなる接着剤を用いてポリエチレンフィルムをドライラミしたあと、テンシロンを用いて長手方向、常態、９０゜、水付け有り無しの条件でラミ強度を測定した。
【００２８】
（実施例２）
ナイロン６／１２共重合体含有層中の共重合体の割合を２５ｗｔ％とした以外は実施例１と同じである。
【００２９】
（比較例１）
口径４５ｍｍの押出機から押し出すポリアミドをナイロン６ １００ｗｔ％とする以外は実施例１と同じである。
【００３０】
実施例１、２および比較例１において測定した結晶化度とラミ強度及びその他一般物性の結果を表１に示した。表１よりアミド共重合体を含む層をラミ面側に積層し、結晶化度パラメーターを２．０以下に下げることによって、従来のナイロン６二軸延伸フィルムの特性を失うことなく、ラミ強度を改善することが出来た。
【００３１】
上記結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、ナイロン１２とナイロン６とからなるポリアミド共重合体を含むフィルムを積層することによって、耐水接着性が改善されたポリアミドフィルムを得ることが出来た。

Claims (3)

1. ポリアミド系フィルム基材層の少なくとも片面にＴＤ方向あるいはＭＤ方向のいずれかの方向の結晶化度パラメーターが２．０以下の表面層が積層されてなることを特徴とするポリアミド積層フィルム。
2. 請求項１記載の表面層がナイロン６とナイロン１２あるいはナイロン６６とのポリアミド共重合体からなることを特徴とするポリアミド積層フィルム。
3. 請求項１記載のポリアミド系フィルム基材層がナイロン６あるいはナイロン６６の２軸延伸フィルムであることを特徴とするポリアミド積層フィルム。