JP2013028660A - 易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法、および易裂性二軸延伸ナイロンフィルム - Google Patents
易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法、および易裂性二軸延伸ナイロンフィルム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】Ｎｙ６とＭＸＤ６からなる混合樹脂に対し、さらに当該樹脂の熱履歴品を添加した原料を用いてチューブラー二軸延伸を行う際の安定性を向上させた易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】Ｎｙ６が４０〜８５質量部、ＭＸＤ６が１５〜６０質量部からなるバージン原料と、Ｎｙ６およびＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品とを含み、熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３３〜２３８℃で、熱履歴品の含有量が原料全量基準で５〜４０質量％であり、原料を溶融混練してチューブ状に押し出す押出工程と、前記押出工程により得られたチューブ状原反をチューブラー法によりＭＤ方向とＴＤ方向に延伸する延伸工程とを備え、延伸工程において、ＭＤ方向の最大延伸応力をσＭＤ、ＴＤ方向の最大延伸応力をσＴＤとしたとき、σＭＤおよびσＴＤがともに３０〜１３０ＭＰａであるように制御する。
【選択図】なし
【解決手段】Ｎｙ６が４０〜８５質量部、ＭＸＤ６が１５〜６０質量部からなるバージン原料と、Ｎｙ６およびＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品とを含み、熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３３〜２３８℃で、熱履歴品の含有量が原料全量基準で５〜４０質量％であり、原料を溶融混練してチューブ状に押し出す押出工程と、前記押出工程により得られたチューブ状原反をチューブラー法によりＭＤ方向とＴＤ方向に延伸する延伸工程とを備え、延伸工程において、ＭＤ方向の最大延伸応力をσＭＤ、ＴＤ方向の最大延伸応力をσＴＤとしたとき、σＭＤおよびσＴＤがともに３０〜１３０ＭＰａであるように制御する。
【選択図】なし
Description
本発明は、易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法、および易裂性二軸延伸ナイロンフィルムに関する。
二軸延伸ナイロンフィルム（以後、ＯＮｙフィルムとも言う）は、強度や耐衝撃性、耐ピンホール性等に優れるため、レトルト食品等の各種食品用の包装材料、医薬品用包装材料、および電子部品用包装材料など非常に広い分野で使用されている。
一方、上述した各分野で用いられる包装用ＯＮｙフィルムには、搬送時や熱処理時等に必要な強度のほか、開封時に容易に開封することができるカット性が求められている。これまで、ナイロン６（Ｎｙ６）とメタキシリレンアジパミド（ＭＸＤ６）からなる混合樹脂を原料とする易裂性ＯＮｙフィルムが知られている（特許文献１、２参照）。
一方、上述した各分野で用いられる包装用ＯＮｙフィルムには、搬送時や熱処理時等に必要な強度のほか、開封時に容易に開封することができるカット性が求められている。これまで、ナイロン６（Ｎｙ６）とメタキシリレンアジパミド（ＭＸＤ６）からなる混合樹脂を原料とする易裂性ＯＮｙフィルムが知られている（特許文献１、２参照）。
特許文献１や特許文献２に記載された易裂性ＯＮｙフィルムは、直線カット性に優れた表基材を与え、ラミネートフィルムとした時でも、その優れた直線カット性を維持できるため、易裂性袋として実用上の価値が高い。しかしながら、Ｎｙ６とＭＸＤ６とのブレンド樹脂からなる二軸延伸フィルムは、ラミネートフィルムを構成した後に、過酷な条件下に置かれると、二軸延伸フィルムの層内で、いわゆる層内剥離を引き起こす恐れがある。このような、層内剥離が起こると、ラミネートフィルムの強度が不安定となり、袋を構成した場合に実用上の問題が生ずる。そこで、Ｎｙ６とＭＸＤ６樹脂からなる混合樹脂（バージン樹脂）に対し、Ｎｙ６とＭＸＤ６を溶融混練して、ＭＸＤ６の融点を２３３〜２３８℃とした熱履歴品を添加することにより、層内剥離性を改善した易裂性ＯＮｙフィルムが提案されている（特許文献３参照）。
しかし、特許文献３のように、Ｎｙ６とＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品を添加した原料を用いてチューブラー法による二軸延伸を行うと、バブルが安定せず横揺れを起こしたり、時にはバブルが破裂するという製造上の問題がある。また、このように成形安定性が低下すると、結果としてフィルムの厚み精度（偏肉精度）も低下するという問題も生じる。従来、このような問題を解決するために、延伸倍率、延伸温度、延伸速度などの制御に基づく製造方法も考えられてきたが、良好な延伸安定性が得られる条件を明確に規定することは困難であった。
そこで、本発明は、Ｎｙ６とＭＸＤ６からなる混合樹脂に対し、さらに当該樹脂の熱履歴品を添加した原料を用いてチューブラー二軸延伸を行う際の安定性を向上させた易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法、およびこの製造方法で得られた易裂性二軸延伸ナイロンフィルムを提供するものである。
前記課題を解決すべく、本発明は、以下に示すような易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法、およびこの製造方法で得られた易裂性二軸延伸ナイロンフィルムを提供するものである。
（１）ナイロン６（以後、Ｎｙ６ともいう）とメタキシリレンアジパミド（以後、ＭＸＤ６ともいう）とを原料として含む易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法であって、前記原料は、Ｎｙ６が４０質量部から８５質量部まで、ＭＸＤ６が１５質量部から６０質量部まで（両者の合計は１００質量部）からなるバージン原料と、Ｎｙ６およびＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品とを含み、前記熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３３℃以上、２３８℃以下で、かつ、前記熱履歴品の含有量が原料全量基準で５質量％以上、４０質量％以下であり、前記原料を溶融混練してチューブ状に押し出す押出工程と、前記押出工程により得られたチューブ状原反をチューブラー法によりＭＤ方向とＴＤ方向に延伸する延伸工程とを備え、前記延伸工程において、ＭＤ方向の最大延伸応力をσＭＤ、ＴＤ方向の最大延伸応力をσＴＤとしたとき、σＭＤおよびσＴＤがともに３０ＭＰａ以上、１３０ＭＰａ以下であるように制御することを特徴とする易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法。
ただし、前記したσＭＤとσＴＤは、それぞれ下式で表される。
σＭＤ＝（Ｆ×ＢＭＤ）／Ａ
Ｆ＝Ｔ／ｒ
ここで、Ｆは延伸力（Ｎ）、ＢＭＤはＭＤ方向の延伸倍率、Ａは原反フィルムの断面積（ｍ２）、Ｔはニップロールの回転トルク（Ｎ・ｍ）、ｒはニップロールの半径（ｍ）である。
σＴＤ＝（ΔＰ×Ｒ）／ｔ
ここで、ΔＰはバブル内圧力（Ｐａ）、Ｒはバブル半径（ｍ）、ｔはフィルムの厚み（ｍ）である。
（１）ナイロン６（以後、Ｎｙ６ともいう）とメタキシリレンアジパミド（以後、ＭＸＤ６ともいう）とを原料として含む易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法であって、前記原料は、Ｎｙ６が４０質量部から８５質量部まで、ＭＸＤ６が１５質量部から６０質量部まで（両者の合計は１００質量部）からなるバージン原料と、Ｎｙ６およびＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品とを含み、前記熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３３℃以上、２３８℃以下で、かつ、前記熱履歴品の含有量が原料全量基準で５質量％以上、４０質量％以下であり、前記原料を溶融混練してチューブ状に押し出す押出工程と、前記押出工程により得られたチューブ状原反をチューブラー法によりＭＤ方向とＴＤ方向に延伸する延伸工程とを備え、前記延伸工程において、ＭＤ方向の最大延伸応力をσＭＤ、ＴＤ方向の最大延伸応力をσＴＤとしたとき、σＭＤおよびσＴＤがともに３０ＭＰａ以上、１３０ＭＰａ以下であるように制御することを特徴とする易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法。
ただし、前記したσＭＤとσＴＤは、それぞれ下式で表される。
σＭＤ＝（Ｆ×ＢＭＤ）／Ａ
Ｆ＝Ｔ／ｒ
ここで、Ｆは延伸力（Ｎ）、ＢＭＤはＭＤ方向の延伸倍率、Ａは原反フィルムの断面積（ｍ２）、Ｔはニップロールの回転トルク（Ｎ・ｍ）、ｒはニップロールの半径（ｍ）である。
σＴＤ＝（ΔＰ×Ｒ）／ｔ
ここで、ΔＰはバブル内圧力（Ｐａ）、Ｒはバブル半径（ｍ）、ｔはフィルムの厚み（ｍ）である。
（２）上述の（１）に記載の易裂性二軸延伸ナイロンフィルムにおいて、前記熱履歴品におけるＮｙ６とＭＸＤ６の配合割合が、Ｎｙ６：ＭＸＤ６＝６０質量部から８５質量部まで：１５質量部から４０質量部まで（両者の合計は１００質量部）であることを特徴とする易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法。
（３）上述の（１）または（２）に記載の易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法により製造されたことを特徴とする易裂性二軸延伸ナイロンフィルム。
（３）上述の（１）または（２）に記載の易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法により製造されたことを特徴とする易裂性二軸延伸ナイロンフィルム。
本発明の製造方法によれば、チューブラー二軸延伸を行う際にバブルの安定性が向上するため、長時間に渡って安定して易裂性二軸延伸ナイロンフィルムを製造することが可能となる。また、得られた易裂性二軸延伸ナイロンフィルムは、層内剥離を生ずることがなく、厚み精度にも優れている。
以下に、本発明を実施するための一形態について詳述する。
〔易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの構成〕
本実施形態に係る易裂性二軸延伸ナイロンフィルム（以下、単に「ＯＮｙフィルム」ともいう。）は、Ｎｙ６とＭＸＤ６とを原料として含み、この原料は、Ｎｙ６が４０質量部から８５質量部まで、ＭＸＤ６が１５質量部から６０質量部まで（両者の合計は１００質量部）からなるバージン原料と、Ｎｙ６およびＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品とを含み、この熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３３℃から２３８℃までで、かつ、熱履歴品の含有量が原料全量基準で５質量％以上、４０質量％以下である。
ここで、Ｎｙ６の化学式を下記式（１）に示し、ＭＸＤ６の化学式を下記式（２）に示す。
〔易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの構成〕
本実施形態に係る易裂性二軸延伸ナイロンフィルム（以下、単に「ＯＮｙフィルム」ともいう。）は、Ｎｙ６とＭＸＤ６とを原料として含み、この原料は、Ｎｙ６が４０質量部から８５質量部まで、ＭＸＤ６が１５質量部から６０質量部まで（両者の合計は１００質量部）からなるバージン原料と、Ｎｙ６およびＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品とを含み、この熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３３℃から２３８℃までで、かつ、熱履歴品の含有量が原料全量基準で５質量％以上、４０質量％以下である。
ここで、Ｎｙ６の化学式を下記式（１）に示し、ＭＸＤ６の化学式を下記式（２）に示す。
上述のバージン原料とは、通常は、Ｎｙ６とＭＸＤ６とが互いに混合され溶融混練された履歴を持つ混合原料ではない状態の原料を意味する。例えば、Ｎｙ６やＭＸＤ６が各々単独で溶融混練された履歴があっても（例えばリサイクル品）、これらが混合され溶融混練されていない場合は、バージン原料である。ただし、ＯＮｙフィルムとなったときの物性の面からは、リサイクル回数のできるだけ少ないバージン原料を用いることが好ましい。なお、Ｎｙ６とＭＸＤ６とが互いに混合され溶融混練された履歴を持っていても、その混練が弱いため、ＭＸＤ６の融点降下があまりなく、２３８℃を超えていれば、これらのＮｙ６とＭＸＤ６は依然としてバージン原料を構成するものであって、熱履歴品を構成するものではない。
すなわち、本実施形態では、バージン原料を構成するＮｙ６とＭＸＤ６に熱履歴品を加えた三者（あるいは二者）がいわゆるドライブレンドされた後に溶融混練されてＯＮｙフィルムを構成する。
上述の熱履歴品とは、Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合品で、一度押出機を通過したものをいい、本発明については、示査走査熱量計（ＤＳＣ）でＭＸＤ６樹脂の融点が２３３℃以上、２３８℃以下の範囲に保持されたものを用いる。
すなわち、本実施形態では、バージン原料を構成するＮｙ６とＭＸＤ６に熱履歴品を加えた三者（あるいは二者）がいわゆるドライブレンドされた後に溶融混練されてＯＮｙフィルムを構成する。
上述の熱履歴品とは、Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合品で、一度押出機を通過したものをいい、本発明については、示査走査熱量計（ＤＳＣ）でＭＸＤ６樹脂の融点が２３３℃以上、２３８℃以下の範囲に保持されたものを用いる。
本実施形態のＯＮｙフィルムは、バージン原料におけるＮｙ６とＭＸＤ６の配合割合が、Ｎｙ６が４０質量部から８５質量部まで、ＭＸＤ６が１５質量部から６０質量部までであるので、直線カット性に優れている。そして、原料全体に対して、Ｎｙ６およびＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品が５質量％以上、４０質量％以下含まれているので、ＯＮｙフィルムを過酷な条件下で使用しても層内剥離を起こしにくい。
ここで、層内剥離とは、ＯＮｙフィルムを適当なシーラントフィルムとラミネートした後に過酷な条件で使用すると、ＯＮｙフィルム（ナイロン層）内で剥離を引き起こす現象をいう。層内剥離の機構は必ずしも明確ではないが、ＯＮｙフィルム内では、Ｎｙ６とＭＸＤ６が層状に配向しており、その界面で剥離が起こるものと考えられる。
このような層内剥離が起こると、ラミネートフィルムの強度が不安定となり、袋を構成した場合に過酷な使用条件下では破袋等の問題を生ずるおそれがある。このような過酷な使用条件は、例えば、ラミネートフィルムのラミネート強度（剥離強度）を測定する試験により再現することができる。
ここで、層内剥離とは、ＯＮｙフィルムを適当なシーラントフィルムとラミネートした後に過酷な条件で使用すると、ＯＮｙフィルム（ナイロン層）内で剥離を引き起こす現象をいう。層内剥離の機構は必ずしも明確ではないが、ＯＮｙフィルム内では、Ｎｙ６とＭＸＤ６が層状に配向しており、その界面で剥離が起こるものと考えられる。
このような層内剥離が起こると、ラミネートフィルムの強度が不安定となり、袋を構成した場合に過酷な使用条件下では破袋等の問題を生ずるおそれがある。このような過酷な使用条件は、例えば、ラミネートフィルムのラミネート強度（剥離強度）を測定する試験により再現することができる。
また、熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点は２３３℃以上、２３８℃以下であり、好ましくは２３５℃以上、２３７℃以下である。熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３３℃未満になると、易裂性延伸フィルムの直線カット性と衝撃強度が低下する。また、熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３８℃を超えると、層内剥離を防止する効果が低くなる。
なお、熱履歴品が製造される過程で、混練時の温度や圧力が高いと熱履歴品中のＭＸＤ６の融点はより大きく下がる。
ここで、熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点とは、バージン原料と溶融混練される前の状態で測定された融点をいう。
本実施形態のＯＮｙフィルムをラミネート袋の表基材として利用する場合には、易裂性の観点より、ＭＤ方向およびＴＤ方向のいずれの方向についても引裂強度が７０Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。
なお、熱履歴品が製造される過程で、混練時の温度や圧力が高いと熱履歴品中のＭＸＤ６の融点はより大きく下がる。
ここで、熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点とは、バージン原料と溶融混練される前の状態で測定された融点をいう。
本実施形態のＯＮｙフィルムをラミネート袋の表基材として利用する場合には、易裂性の観点より、ＭＤ方向およびＴＤ方向のいずれの方向についても引裂強度が７０Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。
本実施形態のＯＮｙフィルムでは、熱履歴品におけるＮｙ６とＭＸＤ６の配合割合が、Ｎｙ６：ＭＸＤ６＝６０質量部から８５質量部まで：１５質量部から４０質量部まで（両者の合計は１００質量部）であることが好ましい。熱履歴品におけるＮｙ６とＭＸＤ６の配合割合が、この範囲内であると、直線カット性、衝撃強度および層内剥離防止効果により優れる。
〔易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法〕
本実施形態のＯＮｙフィルムは、チューブラー法による同時二軸延伸法により好適に製造できる。具体的には、以下のようにして製造できる。
まず、押出工程において、バージン原料と熱履歴品を含む原料を２７０℃で溶融混練した後、溶融物をダイスから円筒状のフィルムとして押出し、引き続き水で急冷して原反フィルムを作製する。
次に延伸工程において、図１に示すように、上述の原反フィルム１１を一対のニップロール１２間に挿通した後、中に気体を圧入しながらヒータ１３で加熱すると共に、延伸開始点にエアーリング１４よりエアー１５を吹き付けてバブル１６に膨張させ、下流側の一対のニップロール１７で引き取ることにより、チューブラー法によるＭＤ方向およびＴＤ方向の同時二軸延伸を行う。この際、ＭＤ方向およびＴＤ方向のそれぞれの延伸倍率が２．８倍以上であることが好ましい。延伸倍率が２．８倍未満である場合、衝撃強度が低下して実用性に問題が生ずるおそれがある。
そして、この延伸工程において、ＭＤ方向の最大延伸応力をσＭＤ、ＴＤ方向の最大延伸応力をσＴＤとしたとき、σＭＤおよびσＴＤがともに３０ＭＰａ以上、１３０ＭＰａ以下であるように制御する。
ただし、前記したσＭＤとσＴＤは、それぞれ下式で表される。
σＭＤ＝（Ｆ×ＢＭＤ）／Ａ
Ｆ＝Ｔ／ｒ
ここで、Ｆは延伸力（Ｎ）、ＢＭＤはＭＤ方向の延伸倍率、Ａは原反フィルムの断面積（ｍ２）、Ｔはニップロールの回転トルク（Ｎ・ｍ）、ｒはニップロールの半径（ｍ）である。
σＴＤ＝（ΔＰ×Ｒ）／ｔ
ここで、ΔＰはバブル内圧力（Ｐａ）、Ｒはバブル半径（ｍ）、ｔはフィルムの厚み（ｍ）である。
本実施形態のＯＮｙフィルムは、チューブラー法による同時二軸延伸法により好適に製造できる。具体的には、以下のようにして製造できる。
まず、押出工程において、バージン原料と熱履歴品を含む原料を２７０℃で溶融混練した後、溶融物をダイスから円筒状のフィルムとして押出し、引き続き水で急冷して原反フィルムを作製する。
次に延伸工程において、図１に示すように、上述の原反フィルム１１を一対のニップロール１２間に挿通した後、中に気体を圧入しながらヒータ１３で加熱すると共に、延伸開始点にエアーリング１４よりエアー１５を吹き付けてバブル１６に膨張させ、下流側の一対のニップロール１７で引き取ることにより、チューブラー法によるＭＤ方向およびＴＤ方向の同時二軸延伸を行う。この際、ＭＤ方向およびＴＤ方向のそれぞれの延伸倍率が２．８倍以上であることが好ましい。延伸倍率が２．８倍未満である場合、衝撃強度が低下して実用性に問題が生ずるおそれがある。
そして、この延伸工程において、ＭＤ方向の最大延伸応力をσＭＤ、ＴＤ方向の最大延伸応力をσＴＤとしたとき、σＭＤおよびσＴＤがともに３０ＭＰａ以上、１３０ＭＰａ以下であるように制御する。
ただし、前記したσＭＤとσＴＤは、それぞれ下式で表される。
σＭＤ＝（Ｆ×ＢＭＤ）／Ａ
Ｆ＝Ｔ／ｒ
ここで、Ｆは延伸力（Ｎ）、ＢＭＤはＭＤ方向の延伸倍率、Ａは原反フィルムの断面積（ｍ２）、Ｔはニップロールの回転トルク（Ｎ・ｍ）、ｒはニップロールの半径（ｍ）である。
σＴＤ＝（ΔＰ×Ｒ）／ｔ
ここで、ΔＰはバブル内圧力（Ｐａ）、Ｒはバブル半径（ｍ）、ｔはフィルムの厚み（ｍ）である。
σＭＤとσＴＤのいずれかが１３０ＭＰａを越えると、延伸途上のバブルの破袋が頻発するため、連続生産が困難となる。また、σＭＤとσＴＤのいずれかが３０ＭＰａ未満の場合には、延伸途上のバブルが不安定になるため、フィルムの厚み精度が悪くなる。それ故、σＭＤとσＴＤは、少なくともいずれか一方の下限が４０ＭＰａ以上、少なくともいずれか一方の上限が１２０ＭＰａ以下になるように調製することが好ましい。もちろん、σＭＤとσＴＤは、ともに下限が４０ＭＰａ以上、ともに上限が１２０ＭＰａ以下になるように調製することがさらに好ましい。
上述の延伸工程後、延伸されたフィルムをテンター式熱処理炉（図示せず）に入れ、１６０〜２１０℃で熱固定を施すことにより、本実施形態のＯＮｙフィルム１８を得ることができる。
なお、ＯＮｙフィルムには、必要な添加剤を適宜添加することができる。このような添加剤として、例えばアンチブロッキング剤（無機フィラー等）、はっ水剤（エチレンビスステアリン酸エステル等）、滑剤（ステアリン酸カルシウム等）を挙げることができる。
次に、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの例によって何等限定されるものではない。
［評価方法］
各種の原料を用いて、図１の装置によりチューブラー二軸延伸を行い、以下に示す評価を行った。結果を表１に示す。
各種の原料を用いて、図１の装置によりチューブラー二軸延伸を行い、以下に示す評価を行った。結果を表１に示す。
（成形安定性）
延伸フィルム１８の製膜時におけるバブルの安定性を成形安定性として評価した。具体
的には、バブルが安定しているものを◎、バブルの揺れがあって不安定なものを×として
評価した。なお、当初、バブルの揺れがあっても、微調節でバブルを安定化できたものは○とした。
延伸フィルム１８の製膜時におけるバブルの安定性を成形安定性として評価した。具体
的には、バブルが安定しているものを◎、バブルの揺れがあって不安定なものを×として
評価した。なお、当初、バブルの揺れがあっても、微調節でバブルを安定化できたものは○とした。
（層内剥離）
延伸フィルム１８を表基材フィルム、Ｌ−ＬＤＰＥフィルム〔ユニラックス ＬＳ−７１１Ｃ（商品名）、出光ユニテック（株）製、厚さ５０μｍ〕をシーラントフィルムとして、両者をドライラミネートしてラミネートフィルムを作成した。ドライラミネート用の接着剤としては、三井タケダケミカル製のタケラックＡ−６１５／タケネートＡ−６５の配合品（配合比１６／１）を用いた。また、ドライラミネート後のラミネートフィルムは、４０℃で３日間エージングを行った。
上述のラミネートフィルムから１５ｍｍ幅の短冊状試験片を切り出し、その端部を手で数ｃｍほど界面剥離を行い、表基材フィルム（延伸フィルム１８）とシーラントフィルムとに分離した。その後、各々のフィルム片を引張り試験機（インストロン万能試験機 １１２３型）にセットして、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度でラミネート部分の剥離試験を行った（９０度剥離）。
剥離試験の最中に表基材フィルム内部で層内剥離が生ずると剥離強度が急激に減少するため、そのような挙動が発現したか否かで層内剥離発生の有無を判別できる。例えば、剥離試験の開始時は、剥離強度が７Ｎ／ｍ程度であったものが、剥離試験の途中で急激に１〜２Ｎ／ｍ程度に減少すれば、層内剥離が生じたと判断できる。
そして、表基材フィルム内部で層内剥離の挙動を示さないものを◎、層内剥離の挙動を示したものを×として評価した。
延伸フィルム１８を表基材フィルム、Ｌ−ＬＤＰＥフィルム〔ユニラックス ＬＳ−７１１Ｃ（商品名）、出光ユニテック（株）製、厚さ５０μｍ〕をシーラントフィルムとして、両者をドライラミネートしてラミネートフィルムを作成した。ドライラミネート用の接着剤としては、三井タケダケミカル製のタケラックＡ−６１５／タケネートＡ−６５の配合品（配合比１６／１）を用いた。また、ドライラミネート後のラミネートフィルムは、４０℃で３日間エージングを行った。
上述のラミネートフィルムから１５ｍｍ幅の短冊状試験片を切り出し、その端部を手で数ｃｍほど界面剥離を行い、表基材フィルム（延伸フィルム１８）とシーラントフィルムとに分離した。その後、各々のフィルム片を引張り試験機（インストロン万能試験機 １１２３型）にセットして、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度でラミネート部分の剥離試験を行った（９０度剥離）。
剥離試験の最中に表基材フィルム内部で層内剥離が生ずると剥離強度が急激に減少するため、そのような挙動が発現したか否かで層内剥離発生の有無を判別できる。例えば、剥離試験の開始時は、剥離強度が７Ｎ／ｍ程度であったものが、剥離試験の途中で急激に１〜２Ｎ／ｍ程度に減少すれば、層内剥離が生じたと判断できる。
そして、表基材フィルム内部で層内剥離の挙動を示さないものを◎、層内剥離の挙動を示したものを×として評価した。
（厚み精度）
延伸フィルム１８の幅方向に１ｃｍごとに厚みを測定し、下記式で厚み精度（％）を求めた。
（（フィルム最大厚み−フィルム最小厚み）／２／フィルム平均厚み）×１００％
そして、この式で求めた厚み精度（％）に基づき、以下の基準で評価した。
◎：４％以下
○：４％を超え、６％以下
×：６％を超える
延伸フィルム１８の幅方向に１ｃｍごとに厚みを測定し、下記式で厚み精度（％）を求めた。
（（フィルム最大厚み−フィルム最小厚み）／２／フィルム平均厚み）×１００％
そして、この式で求めた厚み精度（％）に基づき、以下の基準で評価した。
◎：４％以下
○：４％を超え、６％以下
×：６％を超える
（総合評価）
上述した成形安定性、層内剥離、および厚み精度の３項目すべてに◎がつくか、３項目のうち◎が２つで○が１つであるものを◎とする総合評価を行った。上述の３項目のうち、一つでも×があれば総合評価として×とした。
上述した成形安定性、層内剥離、および厚み精度の３項目すべてに◎がつくか、３項目のうち◎が２つで○が１つであるものを◎とする総合評価を行った。上述の３項目のうち、一つでも×があれば総合評価として×とした。
［実施例１］
（延伸フィルムの製造）
Ｎｙ６ペレット７０質量部と、ＭＸＤ６ペレット３０質量部を混合してなるバージン原料に対して、すでに一度、この配合比で溶融混合してペレット化した熱履歴品（ＭＸＤ６の融点が２３６℃のもの）を原料全量基準（バージン原料と熱履歴品の合計量基準）で３０質量％配合した。後述する他の実施例・比較例においても、Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比は、バージン原料と熱履歴品ともに同じである。結局、本実施例におけるＮｙ６全体とＭＸＤ６全体の質量比は、Ｎｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０である。
このドライブレンド品を押出機中、２７０℃で溶融混練した後、溶融物をダイスから円筒状のフィルムとして押出し、引き続き水（１５℃）で急冷して原反フィルムを作製した。なお、ＭＸＤ６の融点は、パーキンエルマー社製示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）を用い、昇温速度１０℃／ｍｉｎで５０℃から２８０℃まで昇温を行って測定した。いずれもファーストランにおけるピーク値を融点とした。なお、熱履歴品は、２７０℃で１０分間熱処理を行ったものである。
Ｎｙ６として使用したものは、宇部興産（株）製ナイロン６〔ＵＢＥナイロン １０２３ＦＤ（商品名）、相対粘度 ηr＝３．６〕であり、ＭＸＤ６として使用したものは、三菱ガス化学（株）製メタキシリレンジアジパミド「ＭＸナイロン ６００７（商品名）、相対粘度 ηｒ＝２．７」である。
次に、図１に示すように、この原反フィルム１１を一対のニップロール１２間に挿通した後、中に気体を圧入しながらヒータ１３（設定温度 ３１０℃）で加熱すると共に、延伸開始点にエアーリング１４よりエアー１５を１５ｍ３／分の風量で吹き付けてバブル１６に膨張させ、下流側の一対のニップロール１７で引き取ることにより、チューブラー法によるＭＤ方向およびＴＤ方向の同時二軸延伸を行った。この延伸の際の倍率はＭＤ方向で３．０倍、ＴＤ方向で３．２倍とした。
結果を表１に示す。以下の各実施例・比較例についても同様に結果を表１に示す。
（延伸フィルムの製造）
Ｎｙ６ペレット７０質量部と、ＭＸＤ６ペレット３０質量部を混合してなるバージン原料に対して、すでに一度、この配合比で溶融混合してペレット化した熱履歴品（ＭＸＤ６の融点が２３６℃のもの）を原料全量基準（バージン原料と熱履歴品の合計量基準）で３０質量％配合した。後述する他の実施例・比較例においても、Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比は、バージン原料と熱履歴品ともに同じである。結局、本実施例におけるＮｙ６全体とＭＸＤ６全体の質量比は、Ｎｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０である。
このドライブレンド品を押出機中、２７０℃で溶融混練した後、溶融物をダイスから円筒状のフィルムとして押出し、引き続き水（１５℃）で急冷して原反フィルムを作製した。なお、ＭＸＤ６の融点は、パーキンエルマー社製示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）を用い、昇温速度１０℃／ｍｉｎで５０℃から２８０℃まで昇温を行って測定した。いずれもファーストランにおけるピーク値を融点とした。なお、熱履歴品は、２７０℃で１０分間熱処理を行ったものである。
Ｎｙ６として使用したものは、宇部興産（株）製ナイロン６〔ＵＢＥナイロン １０２３ＦＤ（商品名）、相対粘度 ηr＝３．６〕であり、ＭＸＤ６として使用したものは、三菱ガス化学（株）製メタキシリレンジアジパミド「ＭＸナイロン ６００７（商品名）、相対粘度 ηｒ＝２．７」である。
次に、図１に示すように、この原反フィルム１１を一対のニップロール１２間に挿通した後、中に気体を圧入しながらヒータ１３（設定温度 ３１０℃）で加熱すると共に、延伸開始点にエアーリング１４よりエアー１５を１５ｍ３／分の風量で吹き付けてバブル１６に膨張させ、下流側の一対のニップロール１７で引き取ることにより、チューブラー法によるＭＤ方向およびＴＤ方向の同時二軸延伸を行った。この延伸の際の倍率はＭＤ方向で３．０倍、ＴＤ方向で３．２倍とした。
結果を表１に示す。以下の各実施例・比較例についても同様に結果を表１に示す。
［実施例２］
熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を５質量％添加した以外は、実施例１と同様にして行った。なお、熱履歴品は、２７０℃で３分間熱処理を行ったものである。
熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を５質量％添加した以外は、実施例１と同様にして行った。なお、熱履歴品は、２７０℃で３分間熱処理を行ったものである。
［実施例３］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝８０／２０とし、実施例２で用いた熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を２０質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝８０／２０とし、実施例２で用いた熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を２０質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。
［実施例４］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３５℃）を１５質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。なお、熱履歴品は、２８０℃で５分間熱処理を行ったものである。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３５℃）を１５質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。なお、熱履歴品は、２８０℃で５分間熱処理を行ったものである。
［実施例５］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、実施例２で用いた熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を２０質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、実施例２で用いた熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を２０質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。
［実施例６］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３４℃）を３５質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。なお、熱履歴品は、２９０℃で６分間熱処理を行ったものである。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３４℃）を３５質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。なお、熱履歴品は、２９０℃で６分間熱処理を行ったものである。
［比較例１］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３４℃）を４５質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。熱履歴品は、実施例６で用いたものと同じである。
延伸時にバブルの横揺れがひどく成形安定性が悪かった。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３４℃）を４５質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。熱履歴品は、実施例６で用いたものと同じである。
延伸時にバブルの横揺れがひどく成形安定性が悪かった。また、厚み精度も悪かった。
［比較例２］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２１０℃）を３０質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。なお、熱履歴品は、２９５℃で３０分間熱処理を行ったものである。
延伸時にバブルの横揺れがひどく成形安定性が悪かった。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２１０℃）を３０質量％添加した以外は実施例１と同様にして行った。なお、熱履歴品は、２９５℃で３０分間熱処理を行ったものである。
延伸時にバブルの横揺れがひどく成形安定性が悪かった。また、厚み精度も悪かった。
［比較例３］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３５℃）を２０質量％添加した。また。延伸倍率をＭＤ方向で２．４倍、ＴＤ方向で３．２倍とした。それ以外は実施例１と同様にして行った。熱履歴品は、実施例４で用いたものと同じである。
延伸時にバブルの破袋が発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３５℃）を２０質量％添加した。また。延伸倍率をＭＤ方向で２．４倍、ＴＤ方向で３．２倍とした。それ以外は実施例１と同様にして行った。熱履歴品は、実施例４で用いたものと同じである。
延伸時にバブルの破袋が発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
［比較例４］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３４℃）を１０質量％添加した。熱履歴品は、実施例６で用いたものと同じである。また、延伸倍率をＭＤ方向で３．８倍、ＴＤ方向で３．２倍とした。それ以外は実施例１と同様にして行った。
延伸応力が非常に高く、バブルの破袋が発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３４℃）を１０質量％添加した。熱履歴品は、実施例６で用いたものと同じである。また、延伸倍率をＭＤ方向で３．８倍、ＴＤ方向で３．２倍とした。それ以外は実施例１と同様にして行った。
延伸応力が非常に高く、バブルの破袋が発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
［比較例５］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品は添加しなかった。それ以外は実施例１と同様にして行った。
成形安定性は良好であったが、ＯＮｙフィルムに層内剥離が発生した。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品は添加しなかった。それ以外は実施例１と同様にして行った。
成形安定性は良好であったが、ＯＮｙフィルムに層内剥離が発生した。また、厚み精度も悪かった。
［比較例６］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を１５質量％添加した。熱履歴品は、実施例２で用いたものと同じである。また、ヒータ１３の設定温度を２８０℃とした。それ以外は実施例１と同様にして行った。
延伸時にバブルの破袋が発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を１５質量％添加した。熱履歴品は、実施例２で用いたものと同じである。また、ヒータ１３の設定温度を２８０℃とした。それ以外は実施例１と同様にして行った。
延伸時にバブルの破袋が発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
［比較例７］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３４℃）を２５質量％添加した。熱履歴品は、実施例６で用いたものと同じである。また、ヒータ１３の設定温度を４００℃とした。それ以外は実施例１と同様にして行った。
延伸時にバブルの揺れ発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝６０／４０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３４℃）を２５質量％添加した。熱履歴品は、実施例６で用いたものと同じである。また、ヒータ１３の設定温度を４００℃とした。それ以外は実施例１と同様にして行った。
延伸時にバブルの揺れ発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
［比較例８］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３２℃）を１５質量％添加した。なお、熱履歴品は、３００℃で５分間熱処理を行ったものである。それ以外は実施例１と同様にして行った。
延伸時にバブルの揺れ発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３２℃）を１５質量％添加した。なお、熱履歴品は、３００℃で５分間熱処理を行ったものである。それ以外は実施例１と同様にして行った。
延伸時にバブルの揺れ発生して連続成形が困難であった。また、厚み精度も悪かった。
［比較例９］
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を４質量％添加した。熱履歴品は、実施例２で用いたものと同じである。それ以外は実施例１と同様にして行った。
成形安定性は良好であったが、ＯＮｙフィルムに層内剥離が発生した。また、厚み精度も悪かった。
Ｎｙ６とＭＸＤ６の配合比をＮｙ６／ＭＸＤ６＝７０／３０とし、熱履歴品（熱履歴品融点 ２３７℃）を４質量％添加した。熱履歴品は、実施例２で用いたものと同じである。それ以外は実施例１と同様にして行った。
成形安定性は良好であったが、ＯＮｙフィルムに層内剥離が発生した。また、厚み精度も悪かった。
［評価結果（まとめ）］
上述したＯＮｙフィルム製造時の状況や表１の結果より、本発明の実施例１〜６では、いずれも所定の原料に所定の熱履歴品が所定量含まれており、しかも、延伸時の最大応力が所定の範囲にあるので、成形安定性に優れ、得られたＯＮｙフィルムも層内剥離を起こさず、さらに厚み精度にも優れている。
一方、これらの条件のいずれかを満たさない比較例１〜８は、成形安定性、層内剥離、および厚み精度のいずれかが劣っている。
上述したＯＮｙフィルム製造時の状況や表１の結果より、本発明の実施例１〜６では、いずれも所定の原料に所定の熱履歴品が所定量含まれており、しかも、延伸時の最大応力が所定の範囲にあるので、成形安定性に優れ、得られたＯＮｙフィルムも層内剥離を起こさず、さらに厚み精度にも優れている。
一方、これらの条件のいずれかを満たさない比較例１〜８は、成形安定性、層内剥離、および厚み精度のいずれかが劣っている。
本発明は、包装材料等として直線カット性に優れるとともに層内剥離を起こすことのない易裂性延伸フィルムおよびその製造方法として利用することができる。
１１ 原反フィルム
１２ ニップロール
１３ ヒータ
１４ エアーリング
１５ エアー
１６ バブル
１７ ニップロール
１８ 延伸フィルム
１２ ニップロール
１３ ヒータ
１４ エアーリング
１５ エアー
１６ バブル
１７ ニップロール
１８ 延伸フィルム
Claims (3)
- ナイロン６（以後、Ｎｙ６ともいう）とメタキシリレンアジパミド（以後、ＭＸＤ６ともいう）とを原料として含む易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法であって、
前記原料は、Ｎｙ６が４０質量部から８５質量部まで、ＭＸＤ６が１５質量部から６０質量部まで（両者の合計は１００質量部）からなるバージン原料と、
Ｎｙ６およびＭＸＤ６を溶融混練してなる熱履歴品とを含み、
前記熱履歴品におけるＭＸＤ６の融点が２３３℃以上、２３８℃以下で、かつ、
前記熱履歴品の含有量が原料全量基準で５質量％以上、４０質量％以下であり、
前記原料を溶融混練してチューブ状に押し出す押出工程と、
前記押出工程により得られたチューブ状原反をチューブラー法によりＭＤ方向とＴＤ方向に延伸する延伸工程とを備え、
前記延伸工程において、ＭＤ方向の最大延伸応力をσＭＤ、ＴＤ方向の最大延伸応力をσＴＤとしたとき、σＭＤおよびσＴＤがともに３０ＭＰａ以上、１３０ＭＰａ以下であるように制御する
ことを特徴とする易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法。
ただし、前記σＭＤとσＴＤは、それぞれ下式で表される。
σＭＤ＝（Ｆ×ＢＭＤ）／Ａ
Ｆ＝Ｔ／ｒ
ここで、Ｆは延伸力（Ｎ）、ＢＭＤはＭＤ方向の延伸倍率、Ａは原反フィルムの断面積（ｍ２）、Ｔはニップロールの回転トルク（Ｎ・ｍ）、ｒはニップロールの半径（ｍ）である。
σＴＤ＝（ΔＰ×Ｒ）／ｔ
ここで、ΔＰはバブル内圧力（Ｐａ）、Ｒはバブル半径（ｍ）、ｔはフィルムの厚み（ｍ）である。 - 請求項１に記載の易裂性二軸延伸ナイロンフィルムにおいて、
前記熱履歴品におけるＮｙ６とＭＸＤ６の配合割合が、Ｎｙ６：ＭＸＤ６＝６０質量部から８５質量部まで：１５質量部から４０質量部まで（両者の合計は１００質量部）である
ことを特徴とする易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法。 - 請求項１または請求項２に記載の易裂性二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法により製造された
ことを特徴とする易裂性二軸延伸ナイロンフィルム。
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2011
- 2011-07-26 JP JP2011163724A patent/JP2013028660A/ja active Pending
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