JPH03262633A

JPH03262633A - ポリアミドフィルムの製造方法

Info

Publication number: JPH03262633A
Application number: JP5995590A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yamaguchi; 裕山口
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1991-11-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、層状珪酸塩が均一に分散されているボリアく
ド組威物から底形された延伸ボリアくドフィルムの製法
に関するものであり、さらに詳しくは、ガスバリヤ−性
、透明性、滑り性が優れており、かつラミネート、印刷
、製袋などの後加工に必要な剛性を有する延伸ボリアミ
ドフィルムの製法に関するものである。

（従来の技術）ポリアミドフィルムは、透明性、耐ピンホール性、ガス
バリヤ−性、耐熱性および耐油性などの緒特性が優れて
いるために主に食品包装の分野で使用されている。

しかし、近年、食品包装ではガスバリヤ−性の一層の向
上が要求されているが、用途によってはポリアミドフィ
ルムのガスバリヤ−性は十分とは言えない。特に、高湿
度下ではポリアミドフィルムのガスバリヤ−性は著しく
低下する。このため、ガスバリヤ−性が優れたエチレン
−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）とポリアミド
を共押出し底形したり、ポリアミドフィルムの表面にガ
スバリヤ−性の良好なポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）
をコートすることが行われている。しかし、このＥＶＯ
ＨおよびＰＶＤＣは高価格であるだけでなく、共押出し
フィルムの層構成の増加やコーティングラインの設置な
どによる設備面のコストアップもあり、価格面で要求を
満たさない場合が多い。

さらに、ポリアミドフィルム、特にナイロン６フィルム
では湿度の高い環境下では吸湿することによりフィルム
の滑り性および腰（剛性）が低下してしまう、このよう
な剛性の低下はラミネート工程、印刷工程、製袋工程な
どの後工程の際にトラブルを招くことになるため、その
改善が強く要望されている。

前記フィルム特性のなかで、滑り性を改善する方法とし
ては、金属石鹸類、ビスアミド類、ポリオレフィン類、
無機粒子などを添加する方法が公知であり、なかでも二
酸化ケイ素、タルク、カオリンなどの不活性無機粒子を
添加することが効果的であり、実用化されている。しか
し、吸湿によるポリアミドフィルムの剛性の低下につい
ては改良が非常に困難である０例えば、タルクやガラス
繊維などの添加は透過性や耐ピンホール性を低下させ、
また吸湿性の低い変化ポリオレフィン、アイオノマー樹
脂の添加はやはり透明性を損なうだけでなく、ガスバリ
ヤ−性や剛性の低下を招く。

そこで、ポリアミドに層状珪酸塩を均一に分散した材料
を用いて、フィルムを作威し、優れたガスバリヤ−性、
滑り性、剛性、透明性を持たせるという発明がなされて
いる。（特廟昭６３−２５７３０６号）。

この発明は単層、多層の多様な用途に適用でき各種用途
に用いられているが、フィルムの強度等を向上させるた
め、フィルムを延伸して用いるような用途において、そ
のフィルムの延伸時に透明性が低下し、一部の用途には
不都合を生しる場合があった。

（発明が解決しようとする課１！！り本発明は、優れたガスバリヤ−性、透明性および滑り性
を有しており、かつラミネート、印刷、製袋などの後加
工に必要な剛性を有する延伸ポリアミドフィルムを製造
する方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
ポリアミドおよびそれに均一に分散されている層状珪酸
塩を含有する混合ものより作られたフィルムを水分率１
．２％以下にて延伸する延伸フィルムの製造方法である
。

本発明のポリアミドフィルムを構成するポリアミドとは
分子中に酸アミド結合（−ＣＯＮ）（−）を有するもの
であり、例えば、ε−カプロラクタム、６−ア逅ツカブ
ロン酸、ε−エナントラクタム、７−アミノへブタン酸
、１１−アミノウンデカン酸、９−アミノノナン酸、α
−ピロリドン、α−ピペリドンなどから得られる重合体
または共重合体；ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレ
ンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレ
ンジアミン、メタキシリレンジアミンなどのジアミンと
テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸
なとのジカルボン酸とを重縮合して得られる重合体もし
くは共重合体もしくはこれらのブレンド物を挙げること
ができる。

ポリアミドは、平均分子量が９，０００〜３０．０００
のものが好ましい。

ポリアミドフィルムを構成する層状珪酸塩としては、そ
の厚みが６〜２０人で、−辺の長さが０、００２〜１μ
ｍの平板状のものが好ましい。

また、層状珪酸塩はポリアミド中に均一に分散すること
が必要であるが、分散した際にそれぞれが平均的に２０
Å以上の層間距離を保ち、均一に分散されていることが
好ましい。ここで層間距離とは層状珪酸塩の平板の重心
間の距離を言い、均一に分散するとは層状珪酸塩の一枚
一枚が、もしくは平均的に重なりが５層以下の多層物が
、平均にまたはランダムに、もしくは平行とランダムが
混在した状態で、その５０重量％以上が、好ましくは７
０重量％以上が局所的な塊を形成することなく分散する
状態を言う。従って層状珪酸塩とは例えば−辺がＯ，Ｏ
Ｏ２〜１μｍ１厚みが６〜２０人の物質の一単位を示す
ものである。

このような層状珪酸塩の原料としては、珪酸マグネシウ
ムまたは珪酸アルミニウムの層から構成される層状フィ
ロ珪酸鉱物を例示することができる。具体的には、モン
モリロナイト、サボナイト、バイデライト、ノントロナ
イト、ヘクトライト、スティブンサイトなどのスメクタ
イト系粘土鉱物やバーミキュライト、ハロイサイトなど
を例示することかでき、これらは天然のものであっても
、合成されたものであってもよい。これらのなかでもモ
ンモリロナイトが好ましい。

層状珪酸塩の配合量は、ポリアミドに対して０．０５〜
１５重量％が好ましく、０．１〜１０重量％がさらに好
ましい。層状珪酸塩の配合量が０．０５重量％未満であ
るとガスバリヤ−性、滑り性、剛性などの改良効果が低
いので好ましくなく、１５重量％を越えると透明性が著
しく低下するので好ましくない。

本発明のポリアミドフィルムの権威成分としては、その
ほかにも必要に応じて、滑剤、酸化防止剤、耐熱安定剤
、耐候性付与剤、帯電防止剤、透明性改良剤などを配合
することができる。

ポリアミドに層状珪酸塩を均一に分散させる方法につい
ては特に制限はないが、本発明の層状珪酸塩の原料が多
層状粘土鉱物である場合には、膨潤化剤と接触させて、
予め眉間を拡げて眉間にモノマーを取り込みやすくした
のち、ポリアミドモノマーと混合し、重合する方法（特
開昭６２−７４９５７号公報参照）を適用することがで
きる。

また、膨潤化剤に高分子化合物を用い、予め層間を１０
０Å以上に拡げて、これをポリアミド樹脂もしくはこれ
を含む樹脂と溶融混練して均一に分散させる方法（特願
平１−１２４４０２号参照）を適用することができる。

さらに、層状珪酸塩を高濃度で含むポリアミド組成物を
予め前記方法で調整し、この組成物と層状珪酸塩を含ま
ないポリアミドを混合する方法を適用することができる
。

ポリアミドおよびそれに均一に分散されている層状珪酸
塩を含有する混合物より、未延伸のフィルムを底形する
方法については、特に制限されるものではなく、例えば
、層状珪酸塩を配合したポリアミドを２００〜３００″
Ｃの押し出し温度で、押出機より溶融混練し、Ｔダイに
より、フィルム状に押し出し、キャスティングロール面
場でキャスティングしたフィルムを冷却するキャスティ
ング法（Ｔダイ法）、あるいはリング状ダイにより筒状
に押し出したものを空冷または水冷するチュウブラー法
等の各方法を適用することができる。

延伸フィルムを底形する方法としては、特に制限は無く
、上記のようにキャスチング法またはチュウブラー法で
底形した未延伸フィルムを、５０〜１８０°Ｃの延伸温
度で一軸延伸または二輪延伸し、必要に応して１２０°
Ｃ以上で融点より低い温度で熱固定する方法を適用する
ことができる。二輪延伸を行う場合はテンター法二軸延
伸法またはチュブラ−法二軸延伸法などの公知の方法を
適用することができる。

フィルムはポリアミドおよびそれに均一に分散されてい
る層状珪酸塩を含有した混合物の単層でもよく、この材
料の層を含む多層フィルムであってもよい。

フィルムの延伸時にフィルムの水分を１．２％以下にす
る方法については、特に制限はない。

フィルム延伸時のフィルム水分率の範囲は１．２％以下
であり、これを越えるとフィルム延伸後、フィルムの結
晶化が促進されフィルム白化が激しくなる。

フィルムを３０°Ｃ以上の無湿状態に１０時間以上放置
するか、製造ライン上で上記雰囲気に、長時間流した後
延伸してもよい。

また、未延伸フィルムを水冷以外の方法で成膜し、フィ
ルムは湿度があると急速に吸湿するため、成膜後は無湿
状態で保存し、延伸するか、フィルム厚みによって異な
るが成膜後１分以内延伸するか、好ましくは、未延伸フ
ィルムを成膜し、連続して延伸を行い、装置全体を無湿
状態に制御するなどの方法によってもよい。

（実施例）以下において実施例および比較例を掲げて本発明をさら
に詳しく説明する。なお、以下において物性の測定法は
以下のとおりである。

■ポリアミドの分子量ＪＩＳ　　Ｋ６８１０−１９７０に準じて９８％硫酸を
用いて相対粘度を測定し、分子量（Ｋｎ）を求めた。

■透明性スガ試験機社製直読式ヘーズメータにより、ＡＳＴＭ　
　Ｄ−１００３に準じてフィルムの曇価（ヘーズ率）を
測定した。

■酸素ガス透過度モダンコントロール社製ＭＯＣＯＮ　　ＯＸ−ＴＲＡＮ
　　１００Ａにより、ＡＳＴＭ　　Ｄ−３９８５−８１
に準してフィルムの酸素ガス透過度を測定した。

測定条件は２３°Ｃ，Ｏ％ＲＨおよび１００％ＲＨであ
る。

■引張特性東洋ボールドウィン社製テンシロンＵＴＭ−３によりＡ
ＳＴＭ　　Ｄ−８８２に準じて引張特性を測定した。フ
ィルムの剛性の評価法として引張弾性率をもちいた。テ
ストピース水分率は２３°Ｃ１６５％ＲＨ大気中平衡水
分率である。

実施例１層状珪酸塩の一単位の厚みが平均８人で一辺の長さが約
０．１μｍの原料であるモンモリロナイト１００ｇを１
０１の水に分散し、これに５１．２　ｇの１２−アミノ
ドデカン酸と２４ｍｆの濃塩酸を加え、５分間攪拌した
のち、濾過した。さらにこれを十分洗浄したのち、真空
乾燥した。この操作により、１２−アミノドデカン酸ア
ンモニウムイオンとモンモリロナイトの複合体を調整し
た。複合体中の層状珪酸塩分は約８０重量％となった。

Ｘ線解析の結果この複合体中の層状珪酸塩の層間距離は
１８．０人であった。

次に、攪拌機付きの反応容器に１０ｋｇのεカプロラク
タム、１ｋｇの水および１００ｇの乾燥した前記複合体
を入れ、１００°Ｃで反応系内が均一な状態になるよう
に攪拌した。

さらに温度を２６０°Ｃに上昇させ、１５ｋｇ／−の加
圧下で１時間攪拌した。その後、放圧し、水分を反応容
器から揮散させながら、常圧下、２６０″Ｃで２時間反
応を行い、さらに４００ｍ＋Ｈｇの減圧下で２６０°Ｃ
で、１時間反応させた。反応終了後、反応容器の下部ノ
ズルから、ストランド状に取り出した反応物を水冷し、
カッティングを行い、ポリアミドおよびモンモリロナイ
トからなるペレットを得た。このペレットを熱水中に浸
漬し、未反応のモノマー約１０％を抽出、除去したのち
、真空中で乾燥した。

このペレットを用い、直径４０ｍｏの押し出し機でシリ
ンダー温度２６０°Ｃの条件で混練し、３００＋＋ａｎ
幅のＴ−ダイでフィルム状に押し出し、８０°Ｃの冷却
ロール上で固化し、厚さ６０μｍのフィルムを調整した
。フィルムに含有されている層状珪酸塩の層間距離は１
００Å以上であった。

さらに、このフィルムを３０°Ｃ真空中（５ＴＯｒｒ以
下）に放置し、フィルム中の水分率を０．６％とし、す
みやかに、下記の装置にて、８０°Ｃの雰囲気温度で２
×２倍に２軸延伸した。

（延伸装置）岩本製作所製　二輪延伸機そのようにして得られた１５μｍフィルムについて、前
述したポリアミドの分子量、透明性、酸素ガス透過度、
引っ張り特性の測定を行った。

結果を第１表に示す。

実施例２実施例１において、反応容器に入れる複合体の量を２０
０ｇとし、フィルム延伸時のフィルム水分率を０．６％
とした以外は実施例１と同様の実験を行った。結果を第
１表に示す。

実施例３実施例２においてＴ−ダイでフィルム作威し、２０秒後
に延伸操作を行った以外は、実施例２と同様の実験を行
った。延伸時のフィルムをサンプリングし、水分率を測
定したところ、０．４％であった。結果を第１表に示す
。

実施例４実施例１において反応容器に入れる複合体の量を４５０
ｇとし、フィルム延伸時のフィルム水分率を０．４％と
した以外は実施例１と同様の実験を行った。結果を第１
表に示す。

比較例１実施例１において、Ｔ−ダイで作成したフィルムを大気
中放置しフィルム水分率を０．４％とした以外は、実施
例１と同様の実験を行った。結果を第１表に示す。

比較例２実施例２においてＴ−ダイで作成したフィルムを、大気
中放置し、フィルム水分率を１．７％とし、延伸操作を
行った以外は、実施例２と同様の実験を行った。結果を
第１表に示す。

比較例３実施例４においてＴ−ダイで作成したフィルムを大気中
放置し、フィルム水分率を１．５％とし、延伸操作を行
った以外は実施例４と同様の実験を行った。結果を第１
表に示す。

参考例参考のため、層状珪酸塩を含まないポリアミドの実施例
を載せた。結果を第１表に示す。

（発明の効果）本発明の製法により得られた延伸フィルムは、ガスバリ
ヤ−性、透明性、滑り性、耐衝撃性が優れているだけで
なく、優れた剛性を有していることから印刷、うξネー
ト、製袋などの後加工が良好であり、特に食品包装用フ
ィルムとして実用上極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

ポリアミドおよびそれに均一に分散されている層状珪酸
塩を含有する混合物より形成されたフィルムを延伸する
際に、そのポリアミドフィルムの水分率を１．２％以下
とすることを特徴とする延伸ポリアミドフィルムの製造
方法。