JP3669464B2 - ポリアミド系樹脂フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明性、耐ピンホール性に優れたポリアミド系樹脂フィルムの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ナイロン6のフィルムは、耐衝撃性、ガスバリヤー性等に優れ、強靭であるところから食品用途を中心として広く使用されているが、耐ピンホール性が充分でないことが問題である。ナイロン6の耐ピンホール性を改良するために、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーを配合すると効果があることは古くから知られているが、多くの場合、ナイロン6の透明性を損なうという難点があった。
【0003】
ポリアミドにアイオノマーを配合して透明性に優れたフィルムを得る方法として、ポリアミドとアイオノマーを充分な混練能力のある押出機で溶融混練して両者の混合物を調製し、しかるのちフィルム成形する方法が、特開昭56−147847号公報に開示されている。しかしながらこの方法は、生産性に問題があるとともに、透明性の改良においても未だ充分な効果を達成することはできない。また特定性状のアイオノマーを使用することにより透明性に優れたポリアミドフィルムを得る方法も、特公昭61−54338号や特開平3−234763号などの各公報で提案されているが、アイオノマー無配合のポリアミドフィルムの透明性に匹敵するほどの透明性を有するものは得られず、未だ改良効果は充分とは言えなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らは、ナイロン6フィルムの耐ピンホール性を改良するとともに、それと同等以上の透明性が得られるようなフィルムの製造方法について検討を行った。その結果、特定のアイオノマーと特定の共重合ポリアミドを予め溶融混合したアイオノマー組成物を配合してナイロン6フィルムの成形を行えば、その目的が達成できることを見いだすに至った。したがって本発明の目的は、耐ピンホール性、透明性、耐衝撃性に優れたナイロン6フィルムを、生産性よく製造する方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の亜鉛アイオノマーと融点が215℃以下の脂肪族共重合ポリアミドとを重量比で60/40〜95/5の割合で予め溶融混合して得られたアイオノマー組成物(A)1〜20重量部と、ナイロン6(B)99〜80重量部とを、混合し、フィルム成形することを特徴とするポリアミド系樹脂フィルムの製造方法に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ナイロン6(B)にアイオノマーと共重合ポリアミドからなるアイオノマー組成物(A)の溶融混合物を配合してフィルム成形するものである。
【0007】
アイオノマー組成物(A)の主成分となるアイオノマーとしては、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の亜鉛アイオノマーが使用される。上記共重合体における不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノメチルなどを挙げることができるが、アクリル酸またはメタクリル酸が最も好ましい。エチレン・不飽和カルボン酸共重合体にはまた、他の単量体が共重合されたものであってもよい。このような他の単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸nブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジエチルのような不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素等を例示することができる。
【0008】
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体における共重合組成としては、不飽和カルボン酸含量が5〜15モル%、好ましくは6〜12モル%、一層好ましくは7〜10モル%であり、任意成分である他の単量体は0〜15モル%、好ましくは0〜10モル%の範囲である。不飽和カルボン酸含量が上記範囲より少ないものを用いた場合には、透明性に優れたポリアミドフィルムを得ることが難しくなる一方、その含量が過度に高いものは製造が困難であるとともに樹脂が脆くなるという欠点を有している。
【0009】
本発明においては、上記共重合体のアイオノマーとして亜鉛をイオン源とするものが用いられる。亜鉛以外の金属、例えばナトリウムをイオン源とするものを代わりに用いた場合には、充分に透明性に優れたポリアミドフィルムを得ることはできない。アイオノマーとしては、亜鉛イオン含量が、アイオノマー1kg当たり0.4〜1.5モル、とくに0.5〜1.2モルの範囲にあるものを使用することが、透明性、耐ピンホール性に優れたポリアミドフィルムを得る上で好ましい。亜鉛含量が上記範囲より少ないアイオノマーを使用した場合には、透明性の改良効果を充分発揮することが難しくなる。
【0010】
亜鉛アイオノマーとしてはまた、所望の効果を達成するためには、190℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが、0.05〜50g/10分、とくに0.1〜25g/10分のものを使用するのが好ましい。
【0011】
アイオノマー組成物(A)のもう一方の成分として、上記亜鉛アイオノマーとともに用いられる脂肪族共重合ポリアミドは、融点(示差走査熱量計による)が215℃以下、好ましくは160〜210℃の共重合ポリアミドが用いられる。より具体的には、ナイロン6/66、ナイロン6/610、ナイロン6/12、ナイロン66/12、ナイロン66/610、ナイロン610/12、ナイロン6/66/610、ナイロン6/66/12などの脂肪族共重合ポリアミドの使用が好ましい。すなわちポリアミドとして、上記範囲より融点の高いポリアミドを使用した場合には、透明性や耐ピンホール性の改良が充分でなく、またあまり融点の低いポリアミドを使用した場合には、ナイロン6のフィルムが有する強靭性を損なう。
【0012】
上記共重合ポリアミドとしてはまた、溶融粘度が上記亜鉛アイオノマーのそれと近いものを用いることが好ましく、例えば相対粘度(濃硫酸中で測定)が2〜4.5程度のものが好適に使用することができる。
【0013】
亜鉛アイオノマーと上記共重合ポリアミドとは、重量比で60/40〜95/5、好ましくは65/35〜90/10の割合で、両者の融点以上で溶融混合される。この際、後記するような添加剤を同時に配合することもできる。本発明においては、この予備混練が必須であり、ナイロン6に直接、上記亜鉛アイオノマーと共重合ポリアミドを配合しても、本発明における様な透明性に優れたポリアミドフィルムを得ることはできない。
【0014】
本発明においては、かくして得られる亜鉛アイオノマーと共重合ポリアミドの溶融混合物(A)をナイロン6(B)に配合してフィルム成形するものである。両者の配合比率は、目的とするフィルム物性によっても異なるが、溶融混合物(A)1〜20重量部、好ましくは2〜15重量部に対し、ナイロン6(B)を99〜80重量部、好ましくは98〜85重量部(両者の合計量で100重量部)となる割合で配合して、フィルム成形される。溶融混合物の配合量があまり少ないと、耐ピンホール性や耐衝撃性の改良が充分でなく、逆にその配合量を多くしすぎると、ナイロン6の有する優れた特性、例えばガスバリヤー性や強靭性などが損なわれるようになる。
【0015】
ナイロン6としては、フィルムグレードのものを使用することができ、例えば相対粘度(濃硫酸中で測定)が2〜4.5程度のものが好適に使用することができる。
【0016】
フィルム成形方法にはとくに限定がなく、公知の方法を採用することができる。例えば、亜鉛アイオノマーと共重合ポリアミドの溶融混合物とナイロン6とをドライブレンドしたのち、押出機を通して、Tダイ法やインフレーション法により成形することができる。ダイ部における樹脂温度としては、例えば、235〜275℃とするのがよい。これらフィルム成形においては、必要に応じ、同時に又は逐次に延伸することができる。また他の熱可塑性樹脂と共押出したり、あるいは他のフィルム上に押出ラミネートすることもできる。
【0017】
本発明のフィルムには、本発明の目的を損なわない範囲において、通常の添加剤、例えば酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、ゲル化防止剤、顔料、染料などを配合することができる。
【0018】
【発明の効果】
本発明によれば、耐ピンホール性、透明性、耐衝撃性に優れたポリアミドフィルムが提供できる。とくに透明性に関していえば、ナイロン6単味のフィルムよりも透明性に優れたフィルムを得ることが可能である。また全体を予備溶融混合する必要がなく、亜鉛アイオノマーと共重合ポリアミドの予備混練のみでよいから、生産性にも優れている。かくして本発明により得られるポリアミド系樹脂フィルムは、食品用途を始めとして、種々の包装材料として使用することができる。
【0019】
【実施例】
以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、実施例、比較例組成物の配合に用いた原料の組成と物性、並びに、得られたポリアミド系樹脂フィルムの物性測定方法は下記の通りである。
【0020】
1.原料
(1)アイオノマー
エチレン・メタクリル酸共重合体アイオノマー
メタクリル酸含量: 20重量%
金属イオン種: 亜鉛
中和度(モル%): 40%
亜鉛イオン含有量: 0.93モル/kgアイオノマー
MFR: 1.2g/10min
【0021】
(2)脂肪族共重合ポリアミド
【0022】
(3)ナイロン6
宇部興産(株)製 UBEナイロン1022B
(中粘度タイプ)
モノマー種:εカプロラクタム
融点(DSC法):225℃
【0023】
2.測定方法
(1)MFR
190℃、2160g荷重で、10分間にメルトインデクサーにより流れ出る溶融ポリマーの重量(g/10min)を測定した。
【0024】
(2)耐ピンホール性
23℃、相対湿度50%において、捻り角度440°、ストローク152.4mmの条件でフィルムを1000回屈曲した時に発生したピンホール数を、東洋精機ゲルボフレックス測定機を用いて測定した(4回の測定の平均値)。
【0025】
(3)光学性
(1) ヘイズ:JIS K6714
(2) グロス:JIS Z8741
(3) トランス:ASTM D1746
にそれぞれ準拠して測定した。
【0026】
[実施例1]
エチレン・メタクリル酸共重合体アイオノマー70重量部と共重合ナイロン6/12 30重量部とから成るアイオノマー組成物(アイオノマー組成物▲1▼)を単軸押出機(40mm径、先端ダルメージスクリュー、L/D=28)を用いて、215℃で溶融混練し調製した。得られたアイオノマー組成物とナイロン6をそれぞれ5重量部、95重量部の割合で混合し、40mm径押出機(L/D=32)を用いて460mm幅ストレートマニホールドダイより樹脂温度260℃で押し出し、冷却ロールで急冷することにより厚み25μmのポリアミド系樹脂フィルムを成形した。
【0027】
得られたフィルム試験片について各種物性値の測定を行い、結果を表1に示した。表1から明らかなように、実施例1のポリアミド系樹脂フィルムは、優れた透明性と良好な耐ピンホール性を示した。
【0028】
[比較例1]
実施例1で用いたナイロン6に、アイオノマー組成物を配合せず、ナイロン6単体を用いて、実施例1と同様にしてナイロン6のフィルムを成形し、得られたフィルムの各種物性値の測定を行った。結果は、表1に示すように耐ピンホール性が不足していた。
【0029】
[比較例2]
実施例1のアイオノマー組成物の調製において、ポリアミド成分として共重合ナイロン6/12の代わりにナイロン6を用いて溶融混練してアイオノマー組成物(アイオノマー組成物▲2▼)を調製し、この組成物とナイロン6を実施例1と同様にして5重量部/95重量部の割合で混合し、ポリアミド系樹脂フィルムを成形し、得られたフィルムの各種物性値の測定を行った。結果を表1に示す。εカプロラクタムのホモポリマーで、高融点であるナイロン6配合のアイオノマー組成物を添加したのではフィルムの透明性や耐ピンホール性は無添加のナイロン6の場合(比較例1)とあまり変わらず、アイオノマー組成物添加による改良効果は見られなかった。
【0030】
[比較例3]
実施例1で用いたと同じアイオノマー、共重合ナイロン6/12及びナイロン6を用い、但し、アイオノマーと共重合ナイロン6/12とをあらかじめ溶融混練することなく、3成分を実施例1の配合割合と同じく、それぞれ3.5重量部、1.5重量部、95重量部の割合で混合し、実施例1記載のフィルム成形方法と同様に、40mm径押出機(L/D=32)を用いて460mm幅ストレートマニホールドダイより樹脂温度260℃で押し出し、冷却ロールで急冷することにより厚み25μmのポリアミド系樹脂フィルムを成形した。得られたフィルム試験片の評価結果は、表1に示すように、透明性がナイロン6の場合(比較例1)に比較して劣っていた。
【0031】
【表1】
・アイオノマー組成物▲1▼:
アイオノマー/共重合ナイロン6/12(重量比70/30)の溶融混合物
・アイオノマー組成物▲2▼:
アイオノマー/ナイロン6(重量比70/30)の溶融混合物
Claims (2)
- エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の亜鉛アイオノマーと融点が215℃以下の脂肪族共重合ポリアミドとを重量比で60/40〜95/5の割合で予め溶融混合して得られたアイオノマー組成物(A)1〜20重量部と、ナイロン6(B)99〜80重量部とを混合し、フィルム成形することを特徴とするポリアミド系樹脂フィルムの製造方法。
- 亜鉛アイオノマー中の亜鉛イオン含量が、アイオノマー成分1kg当たり0.4〜1.5モルの範囲にある請求項1記載のポリアミド系樹脂フィルムの製造方法。
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JP27294697A JP3669464B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | ポリアミド系樹脂フィルムの製造方法 |
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- 1997-10-06 JP JP27294697A patent/JP3669464B2/ja not_active Expired - Fee Related
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