JP2013129707A - 易裂性延伸フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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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、得られた延伸フィルムの厚み精度(偏肉精度)を向上させた易裂性延伸フィルム、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】Ny6とMXD6とを原料として成形された原反フィルムを、MD方向とTD方向ともに2.8倍以上の倍率で延伸してなる易裂性延伸フィルムであって、前記原料は、Ny6を62質量部以上85質量部以下と、MXD6を15質量部以上38質量部以下とからなるバージン原料と、Ny6およびMXD6を溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品を含み、バージン原料における溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であり、当該易裂性延伸フィルムは、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下である。
【選択図】なし
【解決手段】Ny6とMXD6とを原料として成形された原反フィルムを、MD方向とTD方向ともに2.8倍以上の倍率で延伸してなる易裂性延伸フィルムであって、前記原料は、Ny6を62質量部以上85質量部以下と、MXD6を15質量部以上38質量部以下とからなるバージン原料と、Ny6およびMXD6を溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品を含み、バージン原料における溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であり、当該易裂性延伸フィルムは、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下である。
【選択図】なし
Description
本発明は、ナイロン6(Ny6)とメタキシリレンアジパミド(MXD6)を原料とする易裂性延伸フィルムおよびその製造方法に関する。
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)。
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)。
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。
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、得られた延伸フィルムの厚み精度(偏肉精度)を向上させた易裂性延伸フィルム、およびその製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決すべく、本発明は、以下のような易裂性延伸フィルムおよびその製造方法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)とを原料とし成形された原反フィルムを、MD方向(フィルムの移動方向)とTD方向(フィルムの幅方向)ともに2.8倍以上の倍率で延伸してなる易裂性延伸フィルムであって、前記原料は、ナイロン6(Ny6)を62質量部以上85質量部以下と、メタキシリレンアジパミド(MXD6)を15質量部以上38質量部以下とからなる(ただし、Ny6+MXD6=100質量部)バージン原料と、Ny6およびMXD6を前記バージン原料と同じ割合で溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品を含み、前記バージン原料における270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であり、当該易裂性延伸フィルムは、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下であることを特徴とする易裂性延伸フィルム。
(2)上述の(1)に記載の易裂性延伸フィルムにおいて、前記熱履歴品を構成するNy6およびMXD6の270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が前記バージン原料における溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)と同じである
ことを特徴とする易裂性延伸フィルム。
(3)上述の(1)または(2)に記載の易裂性延伸フィルムにおいて、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリカーボネート樹脂の少なくともいずれかを原料とする樹脂層がさらに1層以上積層されていることを特徴とする易裂性延伸フィルム。
(4)ナイロン6(Ny6)を62質量部以上85質量部以下と、メタキシリレンアジパミド(MXD6)を15質量部以上38質量部以下とからなり(ただし、Ny6+MXD6=100質量部)、両者の270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であるバージン原料と、Ny6およびMXD6を前記バージン原料と同じ割合で溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品とを含む原料を混合し、前記混合物を溶融して押出成形する押出工程と、押し出された溶融原反を冷却して原反フィルムとする冷却工程と、冷却された原反フィルムをMD方向(フィルムの移動方向)とTD方向(フィルムの幅方向)ともに2.8倍以上の倍率で延伸する延伸工程とを備え、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下であることを特徴とする易裂性延伸フィルムの製造方法。
(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)とを原料とし成形された原反フィルムを、MD方向(フィルムの移動方向)とTD方向(フィルムの幅方向)ともに2.8倍以上の倍率で延伸してなる易裂性延伸フィルムであって、前記原料は、ナイロン6(Ny6)を62質量部以上85質量部以下と、メタキシリレンアジパミド(MXD6)を15質量部以上38質量部以下とからなる(ただし、Ny6+MXD6=100質量部)バージン原料と、Ny6およびMXD6を前記バージン原料と同じ割合で溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品を含み、前記バージン原料における270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であり、当該易裂性延伸フィルムは、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下であることを特徴とする易裂性延伸フィルム。
(2)上述の(1)に記載の易裂性延伸フィルムにおいて、前記熱履歴品を構成するNy6およびMXD6の270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が前記バージン原料における溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)と同じである
ことを特徴とする易裂性延伸フィルム。
(3)上述の(1)または(2)に記載の易裂性延伸フィルムにおいて、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリカーボネート樹脂の少なくともいずれかを原料とする樹脂層がさらに1層以上積層されていることを特徴とする易裂性延伸フィルム。
(4)ナイロン6(Ny6)を62質量部以上85質量部以下と、メタキシリレンアジパミド(MXD6)を15質量部以上38質量部以下とからなり(ただし、Ny6+MXD6=100質量部)、両者の270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であるバージン原料と、Ny6およびMXD6を前記バージン原料と同じ割合で溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品とを含む原料を混合し、前記混合物を溶融して押出成形する押出工程と、押し出された溶融原反を冷却して原反フィルムとする冷却工程と、冷却された原反フィルムをMD方向(フィルムの移動方向)とTD方向(フィルムの幅方向)ともに2.8倍以上の倍率で延伸する延伸工程とを備え、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下であることを特徴とする易裂性延伸フィルムの製造方法。
本発明によれば、延伸フィルムの厚み精度(偏肉精度)を向上させた易裂性延伸フィルム、およびその製造方法を提供することができる。
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。
〔易裂性延伸フィルムの構成〕
本実施形態の易裂性延伸フィルム(以下、単に「ONyフィルム」ともいう。)は、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)とを原料として成形された原反フィルムを、MD方向(フィルムの移動方向)とTD方向(フィルムの幅方向)ともに2.8倍以上の倍率で延伸してなるものである。また、前記原料は、ナイロン6(Ny6)を62質量部以上85質量部以下と、メタキシリレンアジパミド(MXD6)を15質量部以上38質量部以下とからなる(ただし、Ny6+MXD6=100質量部)バージン原料と、Ny6およびMXD6を前記バージン原料と同じ割合で溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品を含み、前記バージン原料における270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であり、当該易裂性延伸フィルムは、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10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。
〔易裂性延伸フィルムの構成〕
本実施形態の易裂性延伸フィルム(以下、単に「ONyフィルム」ともいう。)は、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)とを原料として成形された原反フィルムを、MD方向(フィルムの移動方向)とTD方向(フィルムの幅方向)ともに2.8倍以上の倍率で延伸してなるものである。また、前記原料は、ナイロン6(Ny6)を62質量部以上85質量部以下と、メタキシリレンアジパミド(MXD6)を15質量部以上38質量部以下とからなる(ただし、Ny6+MXD6=100質量部)バージン原料と、Ny6およびMXD6を前記バージン原料と同じ割合で溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品を含み、前記バージン原料における270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であり、当該易裂性延伸フィルムは、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10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、原料として、Ny6が62質量部以上85質量部以下、MXD6が15質量部以上38質量部以下であり、好ましくは、Ny6が65質量部以上80質量部以下、MXD6が20質量部以上35質量部以下である。このNy6とMXD6の割合は、バージン原料と熱履歴品の双方からなる原料についての割合である。
原料におけるNy6とMXD6の割合がこの範囲であると、易裂性(特に直線カット性)に優れるだけでなく、二軸延伸後のフィルムの厚み精度に極めて優れる。
原料におけるNy6とMXD6の割合がこの範囲であると、易裂性(特に直線カット性)に優れるだけでなく、二軸延伸後のフィルムの厚み精度に極めて優れる。
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、ONyフィルムの直線カット性と衝撃強度が低下する。一方、熱履歴品におけるMXD6の融点が238℃を超えると厚み精度が悪化する。
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、熱履歴品の配合割合は、前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下であり、好ましくは15質量%以上30質量%以下である。
熱履歴品の配合割合が10質量%未満では、二軸延伸後のフィルムの厚み精度が悪化する。一方、熱履歴品の配合割合が40質量%を超えると易裂性が低下する。
熱履歴品の配合割合が10質量%未満では、二軸延伸後のフィルムの厚み精度が悪化する。一方、熱履歴品の配合割合が40質量%を超えると易裂性が低下する。
本実施形態のONyフィルムでは、バージン原料における270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であり、好ましくは、0.4以上9以下である。
ηMXD6/ηNy6が10を超えると、易裂性と衝撃強度が著しく低下する。一方、ηMXD6/ηNy6が0.2未満であっても易裂性が低下する。
それ故、熱履歴品を構成するNy6とMXD6の溶融粘度比(ηMXD6/ηNy6)についてもバージン品における好ましい溶融粘度比(ηMXD6/ηNy6)に合わせることが望ましい。
なお、前記各樹脂の溶融粘度は、フローテスターを用いて測定できる。
ηMXD6/ηNy6が10を超えると、易裂性と衝撃強度が著しく低下する。一方、ηMXD6/ηNy6が0.2未満であっても易裂性が低下する。
それ故、熱履歴品を構成するNy6とMXD6の溶融粘度比(ηMXD6/ηNy6)についてもバージン品における好ましい溶融粘度比(ηMXD6/ηNy6)に合わせることが望ましい。
なお、前記各樹脂の溶融粘度は、フローテスターを用いて測定できる。
〔易裂性延伸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(溶融原反)として押出す。次いで、冷却工程において、溶融原反を水で急冷して原反フィルムとする。
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。
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(溶融原反)として押出す。次いで、冷却工程において、溶融原反を水で急冷して原反フィルムとする。
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。
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アミド等)、滑剤(ステアリン酸マグネシウム等)を挙げることができる。
また、上述の実施形態では、単層のONyフィルムについて説明したが、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリカーボネート樹脂の少なくともいずれかを原料とする樹脂層がさらに1層以上積層されていてもよい。
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アミド等)、滑剤(ステアリン酸マグネシウム等)を挙げることができる。
また、上述の実施形態では、単層のONyフィルムについて説明したが、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリカーボネート樹脂の少なくともいずれかを原料とする樹脂層がさらに1層以上積層されていてもよい。
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。原料構成および結果を表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。原料構成および結果を表1に示す。
(衝撃強度)
衝撃強度の測定は、東洋精機(株)製のフィルム・インパクト・テスターを使用し、23℃において、固定されたリング状のONyフィルム18に半円球状の振り子(直径1/2インチ)を打ち付けて、フィルムの打ち抜きに要した衝撃強度(J/m)を測定することにより行った。この値が大きい程、耐衝撃性に優れていると評価できる。
そして、衝撃強度が45000J/m以上を○、45000J/m未満を×として評価した。この衝撃強度が45000J/mより小さくなると、たとえば、液体包装用基材としての実用性が乏しくなる。
衝撃強度の測定は、東洋精機(株)製のフィルム・インパクト・テスターを使用し、23℃において、固定されたリング状のONyフィルム18に半円球状の振り子(直径1/2インチ)を打ち付けて、フィルムの打ち抜きに要した衝撃強度(J/m)を測定することにより行った。この値が大きい程、耐衝撃性に優れていると評価できる。
そして、衝撃強度が45000J/m以上を○、45000J/m未満を×として評価した。この衝撃強度が45000J/mより小さくなると、たとえば、液体包装用基材としての実用性が乏しくなる。
(易裂性)
直線カット性により評価した。具体的には以下の通りである。
図2に示すように、20cm幅のフィルムに2cm間隔で切れ目21を入れ、これらの切れ目21に沿ってフィルムを引き裂いた後、フィルム片18Aの他端の幅Weを測定し、元の間隔Wsとの偏差αを下記の通り求める。
α=|〔(Ws−We)/Ws〕|×100
この測定を10枚のフィルム片18Aに対して行い、その平均値のα(%)が10%未満のものを◎(直線カット性が非常に良好)、10%≦α≦30%のものを○(直線カット性が良好)、α(%)が30%を越えるものを×(直線カット性が不良)として評価した。α(%)が30%を越えるとフィルムを真っ直ぐに切ることが困難になる。
直線カット性により評価した。具体的には以下の通りである。
図2に示すように、20cm幅のフィルムに2cm間隔で切れ目21を入れ、これらの切れ目21に沿ってフィルムを引き裂いた後、フィルム片18Aの他端の幅Weを測定し、元の間隔Wsとの偏差αを下記の通り求める。
α=|〔(Ws−We)/Ws〕|×100
この測定を10枚のフィルム片18Aに対して行い、その平均値のα(%)が10%未満のものを◎(直線カット性が非常に良好)、10%≦α≦30%のものを○(直線カット性が良好)、α(%)が30%を越えるものを×(直線カット性が不良)として評価した。α(%)が30%を越えるとフィルムを真っ直ぐに切ることが困難になる。
(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
[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。
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 1022FD(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。延伸成形性は良好であった。
得られたONyフィルムについて、衝撃強度、易裂性(直線カット性)および厚み精度を測定し、その結果を表1に示した。以下の各実施例・比較例についても同様に結果を表1に示した。
(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。
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 1022FD(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。延伸成形性は良好であった。
得られたONyフィルムについて、衝撃強度、易裂性(直線カット性)および厚み精度を測定し、その結果を表1に示した。以下の各実施例・比較例についても同様に結果を表1に示した。
[実施例2〜7、比較例1〜13]
バージン品における樹脂構成、溶融粘度比、熱履歴品の配合量、および熱履歴品の融点を表1の通りに変更した以外は、実施例1と同様にしてONyフィルムを製造した。なお、熱履歴品は、いずれもバージン品を用いて、バージン品と同じNy6/MXD配合比で溶融混練して製造したものである。
バージン品における樹脂構成、溶融粘度比、熱履歴品の配合量、および熱履歴品の融点を表1の通りに変更した以外は、実施例1と同様にしてONyフィルムを製造した。なお、熱履歴品は、いずれもバージン品を用いて、バージン品と同じNy6/MXD配合比で溶融混練して製造したものである。
[評価結果]
各実施例とも、表1に示すように製造後のフィルムの衝撃強度、易裂性(直線カット性)および厚み精度のすべてに渡って良好であった。また、延伸成形性はいずれも良好であった。
一方、比較例1では、溶融粘度比(ηMXD6/ηNy6)が高すぎるため、フィルムの厚み精度が18.0%と非常に悪く印刷加工等の二次加工に適さない。また、易裂性(直線カット性)も不良であり、さらに衝撃強度も実用上使用に耐えないものである。
比較例2では、溶融粘度比(ηMXD6/ηNy6)が低すぎるため厚み精度が15.0%と非常に悪く印刷加工に適さない。また、易裂性(直線カット性)もあまり好ましいものではない。
比較例3では、Ny6の配合量が少なく、MXD6の配合量が多い。また、熱履歴品が配合されていない。そのため、フィルムの厚み精度が20.0%と非常に悪く二次加工に適さない。
比較例4では、Ny6の配合量が多く、MXD6の配合量が少ないので、直線カット性が大幅に低下して易裂性フィルムとしての実用性を有しなかった。
各実施例とも、表1に示すように製造後のフィルムの衝撃強度、易裂性(直線カット性)および厚み精度のすべてに渡って良好であった。また、延伸成形性はいずれも良好であった。
一方、比較例1では、溶融粘度比(ηMXD6/ηNy6)が高すぎるため、フィルムの厚み精度が18.0%と非常に悪く印刷加工等の二次加工に適さない。また、易裂性(直線カット性)も不良であり、さらに衝撃強度も実用上使用に耐えないものである。
比較例2では、溶融粘度比(ηMXD6/ηNy6)が低すぎるため厚み精度が15.0%と非常に悪く印刷加工に適さない。また、易裂性(直線カット性)もあまり好ましいものではない。
比較例3では、Ny6の配合量が少なく、MXD6の配合量が多い。また、熱履歴品が配合されていない。そのため、フィルムの厚み精度が20.0%と非常に悪く二次加工に適さない。
比較例4では、Ny6の配合量が多く、MXD6の配合量が少ないので、直線カット性が大幅に低下して易裂性フィルムとしての実用性を有しなかった。
比較例5では、MXD6が配合されていないので、直線カット性が得られなかった。
比較例6では、熱履歴品が添加されていないので、フィルムの厚み精度が6.5%と劣り、二次加工で問題を生じるおそれがある。
比較例7では、Ny6の配合量がやや少なく、MXD6の配合量がやや多いので、フィルムの厚み精度が8.5%と不良であった。
比較例8では、Ny6の配合量が少なく、MXD6の配合量が多い。また、熱履歴品が配合されていない。それ故、フィルムの厚み精度が13.0%と劣り、二次加工で問題を生じるおそれがある。また、衝撃強度も劣っている。
比較例9では、熱履歴品が無添加なので、フィルムの厚み精度が7.4%と劣る。
比較例10では、熱履歴品の配合量が少ないため、フィルムの厚み精度が6.5%とよくない。
比較例11では、Ny6の配合量が少なく、MXD6の配合量が多い。また、熱履歴品が配合されていない。それ故、フィルムの厚み精度が15.6%と劣り、二次加工で問題を生じるおそれがある。
比較例12では、Ny6の配合量が少なく、MXD6の配合量が多い。それ故、フィルムの厚み精度が7.5%と劣る。
比較例13では、熱履歴品の配合量が多すぎるため、易裂性(直線カット性)に劣る。
比較例6では、熱履歴品が添加されていないので、フィルムの厚み精度が6.5%と劣り、二次加工で問題を生じるおそれがある。
比較例7では、Ny6の配合量がやや少なく、MXD6の配合量がやや多いので、フィルムの厚み精度が8.5%と不良であった。
比較例8では、Ny6の配合量が少なく、MXD6の配合量が多い。また、熱履歴品が配合されていない。それ故、フィルムの厚み精度が13.0%と劣り、二次加工で問題を生じるおそれがある。また、衝撃強度も劣っている。
比較例9では、熱履歴品が無添加なので、フィルムの厚み精度が7.4%と劣る。
比較例10では、熱履歴品の配合量が少ないため、フィルムの厚み精度が6.5%とよくない。
比較例11では、Ny6の配合量が少なく、MXD6の配合量が多い。また、熱履歴品が配合されていない。それ故、フィルムの厚み精度が15.6%と劣り、二次加工で問題を生じるおそれがある。
比較例12では、Ny6の配合量が少なく、MXD6の配合量が多い。それ故、フィルムの厚み精度が7.5%と劣る。
比較例13では、熱履歴品の配合量が多すぎるため、易裂性(直線カット性)に劣る。
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
18A・・・フィルム片
21・・・切れ目
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
18A・・・フィルム片
21・・・切れ目
Claims (4)
- 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)とを原料として成形された原反フィルムを、MD方向(フィルムの移動方向)とTD方向(フィルムの幅方向)ともに2.8倍以上の倍率で延伸してなる易裂性延伸フィルムであって、
前記原料は、ナイロン6(Ny6)を62質量部以上85質量部以下と、メタキシリレンアジパミド(MXD6)を15質量部以上38質量部以下とからなる(ただし、Ny6+MXD6=100質量部)バージン原料と、
Ny6およびMXD6を前記バージン原料と同じ割合で溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品を含み、
前記バージン原料における270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であり、
当該易裂性延伸フィルムは、前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下である
ことを特徴とする易裂性延伸フィルム。 - 請求項1に記載の易裂性延伸フィルムにおいて、
前記熱履歴品を構成するNy6およびMXD6の270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が前記バージン原料における溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)と同じである
ことを特徴とする易裂性延伸フィルム。 - 請求項1または請求項2に記載の易裂性延伸フィルムにおいて
ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリカーボネート樹脂の少なくともいずれかを原料とする樹脂層がさらに1層以上積層されている
ことを特徴とする易裂性延伸フィルム。 - ナイロン6(Ny6)を62質量部以上85質量部以下と、メタキシリレンアジパミド(MXD6)を15質量部以上38質量部以下とからなり(ただし、Ny6+MXD6=100質量部)、両者の270℃、せん断速度102sec−1での溶融粘度の比(ηMXD6/ηNy6)が0.2以上10以下であるバージン原料と、Ny6およびMXD6を前記バージン原料と同じ割合で溶融混練してMXD6の融点を233℃以上238℃以下とした熱履歴品とを含む原料を混合し、前記混合物を溶融して押出成形する押出工程と、
押し出された溶融原反を冷却して原反フィルムとする冷却工程と、
冷却された原反フィルムをMD方向(フィルムの移動方向)とTD方向(フィルムの幅方向)ともに2.8倍以上の倍率で延伸する延伸工程とを備え、
前記熱履歴品の配合割合が前記原料全量基準で10質量%以上40質量%以下である
ことを特徴とする易裂性延伸フィルムの製造方法。
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JP2011278684A JP2013129707A (ja) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | 易裂性延伸フィルムおよびその製造方法 |
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2011
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