JP3119562B2 - 多層延伸フィルム - Google Patents
多層延伸フィルムInfo
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Description
バリアー性および耐ピンホール性に優れたポリアミド系
多層延伸フィルムに関するものである。
ン6を主原料とした二軸延伸フィルムは、機械的性質、
耐ピンホール性、ガスバリアー性、透明性に優れてお
り、包装分野において幅広く使用されている。
れる用途によっては、さらに高度なガスバリアー性が求
められ、ナイロン6を主原料とした二軸延伸フィルムの
表面に塩化ビニリデン系重合体ラテックスをコートした
フィルムが広く用いられている。しかしながら、このフ
ィルムは熱水処理により白濁するという欠点を有してい
る。
ら得られるポリメタキシリレンアジパミド(以下、MX
D6という)に代表される半芳香族ポリアミドは、耐熱
性、ガスバリアー性が優れていることから、包装用フィ
ルムの原料として使用することが提案されているが、耐
ピンホール性が良くないという問題が有り、その用途は
制限されていた。
用することが提案されており、たとえば、MXD6と脂
肪族ポリアミドとの混合物からなる二軸延伸フィルム
(特開昭48−54176号)、MXD6と脂肪族ポリ
アミドをインフレーション法により積層したフィルム
(特開昭57−51427号)、あるいはMXD6と脂
肪族ポリアミドとの混合物よりなる多層フィルム(特開
昭56−155762号)などがある。
ドとの混合物からなる二軸延伸フィルムでは、ガスバリ
アー性と耐ピンホール性を兼備させることは困難であ
り、また、MXD6と脂肪族ポリアミドを積層する場合
には、層間剥離現象が生じ易いため問題であった。
アミド樹脂層(Z)とキシリレンジアミン成分と炭素数
が4〜12の脂肪族ジカルボン酸成分とから形成された
ポリアミド樹脂層(X)との間で層間剥離現象が生じる
ことがなく、脂肪族ポリアミド(B)の優れた機械的性
質、耐ピンホール性、透明性に加え、ポリアミド(A)
の耐熱性、ガスバリアー性を兼ね備えた、包装用材料と
して好適なポリアミド系多層延伸フィルムを提供しよう
とするものである。
は次のようである。
2の脂肪族ジカルボン酸成分とから形成されたポリアミ
ド(A)の樹脂層(X)、脂肪族ポリアミドの樹脂層
(Z)、ポリアミド(A)及び/又は脂肪族ポリアミド
(B)5〜90重量%と、非晶性ポリアミド(C)95
〜10重量%とを含有するポリアミド樹脂層(Y)の各
樹脂層からなり、Z、Y、X、Y、Zの順序で積層され
てなる5層で構成された多層延伸フィルム。
は、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロ
ン610、ナイロン612、ナイロン12、ナイロン1
1、及びこれらの共重合ポリアミド、混合ポリアミド樹
脂を挙げることができ、特に、ナイロン6が好ましい。
はパラキシリレンジアミンと炭素数が4〜12の脂肪族
ジカルボン酸とから重縮合反応によって得られたポリア
ミド、特に、メタキシリレンとアジピン酸とから合成さ
れるMXD6が好適である。
(A)には、その特性を大きく損なわない限り、他のポ
リアミドや熱可塑性樹脂を配合しても良い。この場合、
その配合量は20重量%以下であることが望ましい。こ
のような熱可塑性樹脂としては、不飽和カルボン酸成分
等を共重合した変性ポリオレフィン、ポリカプロラクト
ン、ポリプロピレングリコールまたはポリテトラメチレ
ングリコール成分を共重合した脂肪族ポリアミド、アイ
オノマー等を挙げることができる。
いものか、結晶性の乏しいものを総称しており特に制限
はないが、一般には、結晶化を阻害するような構造、す
なわち側鎖や環構造を有するモノマー成分からなる重合
体である。このような重合体としては、テレフタル酸、
イソフタル酸等のジカルボン酸と、ヘキサメチレンジア
ミン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−ジシ
クロヘキシレンメタン、4,4’−ジアミノ−ジシクロ
ヘキシレンプロパン、イソフォロンジアミン等のジアミ
ンとの反応により得られるポリアミド、あるいは、上記
成分にさらにラクタム成分や4,4’−ジフェニルメタ
ン−ジイソシアネート等のイソシアネート成分を共重合
したポリアミドが挙げられる。
(X)に接するポリアミド樹脂層(Y)は、ポリアミド
(A)及び/又は脂肪族ポリアミド(B)が5〜90重
量%と、非晶性ポリアミド(C)95〜10重量%とか
ら成る。ポリアミド樹脂層(Y)として、ポリアミド
(A)及び/又は脂肪族系ポリアミド(B)が5〜49
重量%と、非晶性ポリアミド(C)を95〜51重量%
とすることによって、層間剥離強力がより高くなり、さ
らに好ましい。
の場合、層間剥離強力が充分でなく、95重量%を超え
ると熱水処理した際に白濁するため好ましくない。
は、脂肪族ポリアミド(B)の樹脂層(Z)は通常2〜
35μm、好ましくは3〜20μm程度とするのがよ
い。ポリアミド(A)の樹脂層(X)は、通常1〜20
μm、好ましくは2〜15μm程度とするのがよい。ポ
リアミド樹脂層(Y)については、通常0.3〜10μ
m、好ましくは0.5〜5μm程度とするのがよい。
の層間剥離強力は、120℃×30minのレトルト処
理の前後で、200g/15mm以上であり、これ以下
の層間剥離強力では、実用性を有さない。
必要に応じて、スリップ剤、帯電防止剤、酸化防止剤、
無機微粉末等を含有させることができる。
シートを製膜した後、延伸を施すことにより得られる
が、多層未延伸シートは、公知の共押出法で得ることが
できる。すなわち、各層を構成する数種の樹脂を別々の
押出機を用いて溶融し、フィードブロック法により重ね
合わせた後、ダイスより押し出す方法、溶融した数種の
樹脂をマルチマニホールドダイス中で重ね合わせた後、
押し出す方法及びその組み合わせが挙げられる。
テンター式逐次二軸延伸法、チューブラー式同時二軸延
伸法を用いることができるが、同時二軸延伸法により得
られたフィルムは、逐次二軸延伸法により得られたフィ
ルムよりも層間剥離強力が勝るため好ましい。
て使用する場合、通常、ヒートシール性を付与したり、
用途により、さらに、ガスバリアー性や機械的強度を高
めたりするために、ポリプロピレン、ポリエチレン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル等のプラス
チックフィルムや紙、アルミニウム等の金属箔等と積層
して用いることができる。
離強力が、ポリアミド(A)の樹脂層(X)と脂肪族ポ
リアミド(B)の樹脂層(Z)の界面の層面剥離強力に
比べて大きく向上する理由としては、次のように考えら
れる。結晶性ポリアミド樹脂同士を積層して多層未延伸
シートを製膜し、延伸した場合、層間界面ではそれぞれ
の重合体が単独で面内に分子配向、結晶化し、層間での
水素結合が生じ難くなり層間剥離強力が低い。一方、非
晶性ポリアミドを配合した樹脂層を結晶性ポリアミド樹
脂層と積層すると、非晶性ポリアミド樹脂を配合した樹
脂層は、延伸した後でもフリーなアミド基が比較的多く
存在し、層間界面で水素結合が生じ易くなり層間剥離強
力が向上するものと考えられる。また、層間剥離強力を
向上させる上で、同時二軸延伸法が好ましい理由として
は、同時二軸延伸法は逐次二軸延伸法に比べ、延伸時の
剪断力が低いため層間剥離強力が低下しにくいためと考
えられる。
説明する。なお、実施例および比較例の評価に用いた原
料および測定法は次のとおりである。
7 非晶性ポリアミド; EMS社製 グリボリー;XE3038 ジアミン;ヘキサメチレンジアミン4,4’−ジアミノ
−3,3’−ジメチル−ジシクロヘキシレンメタン ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸 三菱化成社製 ノバミッド;X21 ジアミン;ヘキサメチレンジアミン ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸 脂肪族共重合ポリアミド;ユニチカ社製 C1030S
P(ナイロン6ー66共重合体) 2.測定法 (1)層間剥離強力 幅15mmの多層延伸フィルムの端部のフィルム界面を
剥離し、20℃,65%RH雰囲気中で、島津製作所社
製オートグラフを用い、Tピール法にて剥離速度300
mm/minの条件で剥離強力を測定した。
P)(東レ社製トレファンZK−93K)をドライラミ
ネートした多層フィルムのCPP面同士を重ね合わせ、
3方をヒートシールした後、水50mlを充填し、残る
一方をヒートシールして封をし、縦14cm、横12c
mの長方形の充填袋を製作した。次に、この充填袋を、
120℃、30minの条件でレトルト処理し、外観を
目視により評価した。
6(樹脂層X)を270℃で、押出機(2)よりN6
(樹脂層Z)を265℃で、押出機(3)より、N6を
30重量部とXE3038を70重量部混合した樹脂
(樹脂層Y)を270℃で、それぞれ溶融押し出しし、
Z/Y/X/Y/Zの順に重ね合わせた多層未延伸シー
トをダイスより押し出し、表面温度18℃に温調した冷
却ドラム上に密着させて急冷し、厚さ150μm の未延
伸多層シートを得た。得られたシートを50℃に温調し
た温水槽に送り、1分間の浸水処理を施した。このシー
トの端部をテンター式同時二軸延伸機のクリップで保持
し、180℃の条件下で、延伸倍率として、縦3.0
倍、横3.3倍に同時二軸延伸装置で延伸した後、横方
向の弛緩率を5%として、210℃で4秒間の熱処理を
施し、室温まで徐冷し、厚さが、Z/Y/X/Y/Z=
4.5/0.5/5.0/0.5/4.5μm の多層延
伸フィルムを得た。得られた多層延伸フィルムの測定結
果を表1に示した。
様の方法で多層延伸フィルムを得た。得られた多層延伸
フィルムの測定結果を表1に示した。
1に示した。
6(樹脂層X)を270℃で、押出機(2)よりN6
(樹脂層Z)を265℃で、それぞれ溶融押し出しし、
Z/X/Zの順に重ね合わせた多層未延伸シートをダイ
スより押し出し、表面温度18℃に温調した冷却ドラム
上に密着させて急冷し、厚さ150μの未延伸多層シー
トを得た。次に、この多層シートを実施例1と同様の条
件で延伸し、さらにこれに210℃で熱処理を行い、厚
さがZ/X/Z=5.0/5.0/5.0μm の多層延
伸フィルムを得た。得られた多層延伸フィルムの測定結
果を表1に示した。
様の方法で多層延伸フィルムを得た。得られた多層延伸
フィルムの測定結果を表1に示した。
れた機械的性質、耐ピンホール性、透明性に加え、キシ
リレンジアミン成分と炭素数が4〜12の脂肪族ジカル
ボン酸成分とから形成されたポリアミドの耐熱性、ガス
バリアー性を兼ね備えた包装用材料として好適なポリア
ミド系多層延伸フィルムを提供することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 キシリレンジアミン成分と炭素数が4〜
12の脂肪族ジカルボン酸成分とから形成されたポリア
ミド(A)の樹脂層(X)、脂肪族ポリアミドの樹脂層
(Z)、ポリアミド(A)及び/又は脂肪族ポリアミド
(B)5〜90重量%と、非晶性ポリアミド(C)95
〜10重量%とを含有するポリアミド樹脂層(Y)の各
樹脂層からなり、Z、Y、X、Y、Zの順序で積層され
てなる5層で構成された多層延伸フィルム。 - 【請求項2】 (A)がポリメタキシリレンアジパミ
ド、脂肪族ポリアミド(B)がナイロン6である請求項
1記載の多層延伸フィルム。 - 【請求項3】 レトルト処理前後の各層間の層間剥離強
度が、200g/15mm以上である請求項1又は2記
載の多層延伸フィルム。
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