JP2020163587A - 易接着性ポリアミドフィルム - Google Patents
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Abstract
Description
また、チューブラー法による厚さ精度の良好な二軸延伸ポリアミド6/66共重合体フィルムの製造方法が提案されている(特許文献4参照)。
これらのポリアミド6/66共重合体からなる二軸延伸ポリアミドフィルムは、ポリアミド6やポリアミド66に比べて融点が低いため、耐熱性や高温での寸法安定性が悪く、ボイル処理やレトルト処理に使う包装袋用のフィルムには適さない。
本発明は、以下の構成よりなる。
〔1〕 ポリアミド6樹脂98〜80質量%とポリアミド系エラストマー2〜20質量%を含む基材層(A層)の少なくとも一方の面に、共重合体中の共重合成分の比率が3〜35質量%であるポリアミド6共重合体を60〜100質量%、ポリアミド6を0〜40質量%を含む易接着層(B層)が積層されていることを特徴とする易接着性ポリアミドフィルム。
〔2〕 前記A層およびB層が、A層/B層、又はB層/A層/B層の順に積層されたことを特徴とする〔1〕に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
〔3〕 前記ポリアミド6共重合体がポリアミド6/66共重合体であることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
〔4〕 A層がポリアミド6/66共重合体を0.5〜30質量%含むことを特徴とする〔3〕に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
〔5〕 前記ポリアミド6共重合体がポリアミド6/12共重合体であることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
〔6〕 A層がポリアミド6/12共重合体を0.5〜30質量%含むことを特徴とする〔5〕に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
〔7〕 積層延伸ポリアミドフィルムの厚みが5〜30μmであり、A層の厚みが4.5μm以上であり、B層の厚みが0.5μm以上であることを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
〔8〕 耐水ラミネート強度が2.0N/15mm以上であることを特徴とする〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
また、本発明の積層延伸ポリアミドフィルムは、コーティング工程を省けるため、生産性が良く経済的であり、また傷などの欠点が少ないという利点がある。さらに本発明の易接着性ポリアミドフィルムは、コーティング剤が積層されていないので衛生的であるという利点がある。
本発明の積層延伸ポリアミドフィルムは、ポリアミド6樹脂98〜80質量%とポリアミド系エラストマー2〜20質量%を含む基材層(A層)の少なくとも一方の面に、共重合体中の共重合成分の比率が3〜35質量%であるポリアミド6共重合体を60〜100質量%、ポリアミド6を0〜40質量%を含む易接着層(B層)が積層された積層延伸ポリアミドフィルムである。
本発明の積層延伸ポリアミドフィルムの積層構成としては、A層/B層、又はB層/A層/B層の順に積層された構成が挙げられる。
本発明における基材層(A層)は、ポリアミド6樹脂97.5〜80質量%とポリアミド系エラストマー2.5〜20質量%を含むポリアミド樹脂組成物である。
本発明における基材層(A層)は、ポリアミド系エラストマー2.5〜20質量%を含むことで、耐ピンホール素材としてのポリアミド系エラストマーが分散した構造を持ち、優れた耐屈曲ピンホール性、特に、低温環境下における耐屈曲ピンホール性が良好な積層延伸ポリアミドフィルムを得ることができる。
本発明における基材層(A層)は、ポリアミド6樹脂の含有量が97.5〜80質量%であることで、衝撃強度などの機械的強度が良好な積層延伸ポリアミドフィルムを得ることができる。
基材層のポリアミド樹脂組成物のポリアミド系エラストマーの含有量の下限は、2.5質量%である。これによって耐屈曲ピンホール性の良好な積層延伸ポリアミドフィルムが得られる。
基材層のポリアミド樹脂組成物のポリアミド系エラストマーの含有量の上限は、20質量%である。これによって他の機械的特性や透明性を維持しつつ、耐屈曲ピンホール性の良好な積層延伸ポリアミドフィルムが得られる。
本発明の積層延伸ポリアミドフィルムの易接着層(B層)は、共重合体中の共重合成分の比率が3〜35質量%であるポリアミド6共重合体を60〜100質量%含む。
易接着層(B層)のポリアミド6共重合体の含有量が60質量%より少ない場合、十分な耐水ラミネート強度が得られなくなる。
上記ポリアミド6共重合体中の共重合成分の比率は3〜35質量%である。
共重合成分の比率が3質量%で未満である場合、十分な耐水ラミネート強度が得られなくなる。
共重合体中の共重合成分の比率が35質量%より大きいと、原料供給する際にハンドリングしにくくなる場合がある。
上記ポリアミド6共重合体の融点は、170〜220℃が好ましい。より好ましくは、175〜215℃、更に好ましくは180〜210℃である。ポリアミド6共重合体の融点が215℃より高いと十分な耐水接着性が得られなくなる場合がある。ポリアミド6共重合体の融点が170℃より低いと、原料供給する際にハンドリングしにくくなる場合がある。
ε−カプロラクタムへの共重合成分としては、例えば、ε−カプロラクタム以外のラクタムやアミノカプロン酸以外のアミノ酸やジカルボン酸とジアミンの塩を共重合することで得られる。ポリアミド6共重合体の重合においてε−カプロラクタムと共重合されるモノマーとしては、例えば、ウンデカンラクタム、ラウリルラクタム、アミノウンデカン酸、アミノラウリル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ヘキサメチレンジアミン、ノナンジアミン、デカンジアミン、メチルペンタンジアミン、メタキシリレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、等が挙げられる。
上記ポリアミド6共重合体としては、例えば、ポリアミド6/66共重合体、ポリアミド6/12共重合体、ポリアミド6/6T共重合体、ポリアミド6/610共重合体、ポリアミド6/6I共重合体、ポリアミド6/9T共重合体、ポリアミド6/6I共重合体、ポリアミド6/11共重合体、などが挙げられる。
Ultramid C3301(BASF社製)、Nylon 5023B(宇部興産株式会社製)などの市販されているものも使用できる。
なお、A層に0.5〜30質量%含有させてもよいポリアミド6/66共重合体も、上記のものを使用できる。
ポリアミド6/66共重合体中のポリアミド66の比率が3質量%より少ない場合、本発明の課題である易接着性が発現しない。
ポリアミド6/66共重合体中のポリアミド66の比率が35質量%より多い場合、共重合体の結晶性が低くなり、取り扱いが困難になる場合がある。
ポリアミド6/66共重合体の相対粘度は、1.8〜4.5であることが好ましく、より好ましくは、2.6〜3.2である。
ナイロン樹脂7024B(宇部興産株式会社製)などの市販されているものも使用できる。
なお、A層に0.5〜30質量%含有させてもよいポリアミド6/12共重合体も、上記のものを使用できる。
ポリアミド6/12共重合体中のポリアミド12の比率が3質量%より少ない場合、本発明の課題である易接着性が発現しない。
ポリアミド6/12共重合体中のポリアミド12の比率が35質量%より多い場合、共重合体の結晶性が低くなり、取り扱いが困難になる場合がある。
ポリアミド6/12共重合体の相対粘度は、1.8〜4.5であることが好ましく、より好ましくは、2.5〜4.0である。
装置としては通常の逐次二軸延伸装置が用いられる。製造の条件としては、押出温度は200℃〜300℃、装置の流れ方法である縦方向(MDと略す場合がある)の延伸温度は50〜100℃、縦方向の延伸倍率は2〜5倍、装置の幅方向(TDと略す場合がある)延伸温度は120〜200℃、幅方向延伸倍率は3〜5倍、熱固定温度は200℃〜230℃の範囲であることが好ましい。
特に表面エネルギーを下げる効果を発揮するエチレンビスステアリン酸アミド(EBS)等の有機滑剤を添加させると、フィルムの滑りが良くなるので好ましい。また、シリカ微粒子などの無機微粒子をブロッキング防止剤として添加させることが好ましい。
なお、フィルムの評価は次の測定法に基づいて行った。特に記載しない場合は、測定は23℃、相対湿度65%の環境の測定室で行った。
フィルムの幅方向(TD)に10等分して(幅が狭いフィルムについては厚みを測定できる幅が確保できる幅になるよう当分する)、縦方向に100mmのフィルムを10枚重ねで切り出し、温度23℃、相対湿度65%の環境下で2時間以上コンディショニングする。
テスター産業製厚み測定器で、それぞれのサンプルの中央の厚み測定し、その平均値を厚みとした。
基材層(A層)と易接着層(B層)の厚みは、上記方法で測定した積層延伸ポリアミドフィルムの合計の厚みを基材層(A層)の吐出量と易接着層(B層)の吐出量を測定し、吐出量の比をもとに基材層(A層)と易接着層(B層)の厚みを算出した。
幅20mm×長さ250mmの寸法のフィルム各5個を縦方向(MD)及び幅方向(TD)から切り出し、試験片とした。各試験片には,試験片の中央部を中心にして間隔200mm±2mmの標線を付けた。加熱前の試験片の標線の間隔を0.1mmの精度で測定した。試験片を熱風乾燥機(エスペック社製、PHH−202)内に無荷重の状態で吊り下げ、160℃、10分の加熱条件で熱処理を施した。試験片を恒温槽から取り出して室温まで冷却した後,初めに測定したときと同じ部分について長さ及び幅を測定した。各試験片の寸法変化率は,縦方向及び横方向について寸法変化の初期値に対する百分率として計算した。各方向の寸法変化率は,その方向での測定値の平均とした。
東洋精機製作所株式会社製のフィルムインパクトテスターを使用し、温度23℃、相対湿度65%の環境下で10回測定し、その平均値で評価した。衝撃球面は、直径1/2インチのものを用いた。単位は15μm当たりの強度のJ/15μmを用いた。
テスター産業株式会社製の恒温槽付ゲルボフレックステスターBE1006を使用し、下記の方法によりピンホール数を測定した。
フィルムにポリエステル系接着剤〔東洋モートン株式会社製のTM−569(製品名)およびCAT−10L(製品名)を質量比で7.2/1に混合したもの(固形分濃度23%)〕を乾燥後の樹脂固形分が3.2g/m2となるように塗布した後、線状低密度ポリエチレンフィルム(L−LDPEフィルム:東洋紡株式会社製、リックス(登録商標)L4102)40μmをドライラミネートし、40℃の環境下で2日間エージングを行い、ラミネートフィルムを得た。
耐ピンホール性評価の説明に記載した方法と同様にして作製したラミネートフィルムを幅15mm×長さ200mmの短冊状に切断し、ラミネートフィルムの一端を二軸延伸ポリアミドフィルムと線状低密度ポリエチレンフィルムとの界面で剥離し、(株式会社島津製作所製、オートグラフ)を用い、温度23℃、相対湿度50%、引張り速度200mm/分、剥離角度90°の条件下で、上記短冊状ラミネートフィルムの剥離界面に水をスポイトで垂らしながらラミネート強度を3回測定し、その平均値で評価した。
0.25gのポリアミドを25mlのメスフラスコ中で1.0g/dlの濃度になるように96%硫酸で溶解したポリアミド溶液を20℃にて相対粘度を測定した。
(7)原料ポリアミドの融点
JIS K7121に準じてセイコーインスルメンツ社製、SSC5200型示差走査熱量測定器を用いて、窒素雰囲気中で、試料重量:10mg、昇温開始温度:30℃、昇温速度:20℃/分で測定し、吸熱ピーク温度(Tmp)を融点として求めた。
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、A層/B層の構成で積層してTダイから溶融樹脂をシート状に押出し、20℃に温調した冷却ロールに密着させて厚み200μmの積層未延伸シートを得た。
A層とB層の樹脂組成物は以下のとおりである。
A層を構成する樹脂組成物:ナイロン6(東洋紡株式会社製、相対粘度2.8、融点220℃)97質量部、及びナイロン12がハードセグメントでポリテトラメチレングリコールがソフトセグメントとするポリアミド系エラストマー(アルケマ社製、PEBAX4033SA02)3.0質量部、シリカ微粒子0.54質量部及び脂肪酸アマイド0.15質量部からなるポリアミド樹脂組成物。
B層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(相対粘度2.8、融点220℃)9質量部とポリアミド6/66共重合体(ポリアミド66の比率が7質量%、相対粘度2.8、融点198℃)91質量部、シリカ微粒子0.54質量部及び脂肪酸アマイド0.15質量部からなる樹脂組成物。
なお、使用した原料は、水分率が0.1質量%になるように乾燥してから使用した。
なお、積層延伸ポリアミドフィルムの厚みは、合計厚みが15μm、基材層(A層)の厚みが12μm、易接着層(B層)の厚みがそれぞれ1.5μmずつになるように、フィードブロックの構成と押出し機の吐出量を調整した。
基材層(A層)としてポリアミド6とポリアミド系エラストマー及びポリアミド6/66共重合体を質量比で90/5/5の割合で配合して溶融押出しし、易接着層(B層)としてポリアミド6とポリアミド6/66共重体を15/85質量比の割合となるように溶融押出しした。それ以外は実施例1−1と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
易接着層(B層)としてポリアミド6とポリアミド6/66共重合体を30/70質量比で溶融押出ししたこと以外は実施例1−2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
易接着層(B層)としてポリアミド6とポリアミド6/66共重合体を40/60質量比で溶融押出ししたこと以外は実施例1−2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
ポリアミド6/66共重合体(ポリアミド66の比率が7質量%、相対粘度2.8、融点198℃)の代わりにポリアミド66の共重合比を大きくしたポリアミド6/66共重合体(ポリアミド66の比率が25質量%、相対粘度2.7、融点187℃)を質量比で15/85の割合で配合した以外は実施例1−2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
基材層(A層)としてポリアミド6を100質量%で溶融押出しした以外は実施例1−2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
易接着層(B層)としてポリアミド6とポリアミド6/66共重合体の質量比で50/50の割合で配合したものを溶融押出しした以外は、実施例1−2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
一方、比較例1−1は、ポリアミドエラストマーが入っていないため耐ピンホール性が悪く、比較例1−2は、易接着層のポリアミド6/66共重合体の含有量が少ないため、十分な耐水ラミネート強度が得られない。
ポリアミド6/66共重合体(ポリアミド66の比率が7質量%、相対粘度2.8、融点198℃)の代わりにポリアミド6/12共重合体(宇部興産株式会社製7024B:相対粘度2.6、融点201℃)を質量比で9/91の割合で配合した以外は実施例1−1と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
基材層(A層)としてポリアミド6とポリアミド系エラストマー及びポリアミド6/12共重合体を質量比で90/5/5の割合で配合して溶融押出しし、易接着層(B層)としてポリアミド6とポリアミド6/ポリアミド12共重体を15/85質量比の割合となるように溶融押出しした。それ以外は実施例2−1と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
易接着層(B層)としてポリアミド6とポリアミド6/12共重合体を30/70質量比で溶融押出ししたこと以外は実施例2−2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
易接着層(B層)としてポリアミド6とポリアミド6/12共重合体を40/60質量比で溶融押出ししたこと以外は実施例2−2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
基材層(A層)としてポリアミド6を100質量%で溶融押出しした以外は実施例2−2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
易接着層(B層)としてポリアミド6とポリアミド6/12共重合体の質量比で50/50の割合で配合したものを溶融押出しした以外は、実施例2と同じように積層二軸延伸ポリアミドフィルムを作製した。
一方、比較例2−1はポリアミドエラストマーが入っていないため耐ピンホール性が悪く、比較例2−2は、易接着層(B層)のポリアミド6/12共重合体の含有量が少ないため、十分な耐水ラミネート強度が得られない。
本発明の積層延伸ポリアミドフィルムは、特に、漬物袋、業務用途の大型の水物用の袋などに好適に用いることができる。
Claims (8)
- ポリアミド6樹脂98〜80質量%とポリアミド系エラストマー2〜20質量%を含む基材層(A層)の少なくとも一方の面に、共重合体中の共重合成分の比率が3〜35質量%であるポリアミド6共重合体を60〜100質量%、ポリアミド6を0〜40質量%を含む易接着層(B層)が積層されていることを特徴とする易接着性ポリアミドフィルム。
- 前記A層およびB層が、A層/B層、又はB層/A層/B層の順に積層されたことを特徴とする請求項1に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
- 前記ポリアミド6共重合体がポリアミド6/66共重合体であることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
- A層がポリアミド6/66共重合体を0.5〜30質量%含むことを特徴とする請求項3に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
- 前記ポリアミド6共重合体がポリアミド6/12共重合体であることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
- A層がポリアミド6/12共重合体を0.5〜30質量%含むことを特徴とする請求項5に記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
- 積層延伸ポリアミドフィルムの厚みが5〜30μmであり、A層の厚みが4.5μm以上であり、B層の厚みが0.5μm以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
- 耐水ラミネート強度が2.0N/15mm以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の積層延伸ポリアミドフィルム。
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