JPH0379634A - 易滑性ポリアミドフィルムの製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はポリアミドフィルムの製造方法に関する。

詳しくは、スリップ性の改良されたポリアミドフィルム
を製造する方法に関する。

（従来の技術） ポリアミドの２軸延伸フイルムは機械的特性、光学的特
性、熱的特性、バリヤー性はもちろんの事、耐摩耗性、
耐衝撃性及び耐ピンホール性に優れることから食品包装
分野を中心に広く用いられている。

しかしながら、ポリアミドフィルムはポリアミド樹脂自
体の特性から吸湿性が高いため、フィルムの２次加工時
においてスリップ性の低下に起因する様々な問題を引き
起こしている。

従来より上記欠点を改善するために、酸化珪素等の無機
微粉末をポリアミドフィルムへ添加する方法、あるいは
アルキレンビスアミド等の有機化合物を添加する方法等
が検討されてきた。なかでも、アルキレンビスアミド等
の有機化合物を添加する方法は、酸化珪素等の無機微粉
末を添加する方法に比ベフィルムの透明性の低下を生ず
る事なく、フィルムにスリップ性を付与できるという点
で仕れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のアルキレンビスアミドはその融点
がポリアミドに較べて通常５０℃以上低く、またその溶
融粘庁も小さいことからシートへの押し出し成形時に直
接添加することは、押出機でアルキレンビスアミドが早
く溶融し喰い込み安定性を著しく阻害し困難であること
から、通常アルキレンビスアミドのマスターペレットを
’３５！し、これをシートへの成形加工時に所定量添加
する方法が用いられている。しかしながら、アルキレン
ビスアミドはその分解開始温度がポリアミドの融点に近
く、上記のようなマスターベレットを製造する方法では
、加工の過程での分解開始温度近傍での熱履歴が長時間
となるために、溶融時におけるアルキレンビスアミドの
熱分解によるポリアミド樹脂との相溶性の低下に起因す
る透明性の低下、あるいは機械的特性の低下、またマス
ターベレットの乾燥時における着色等様々な問題を有し
ていた。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、この様な問題点を改善するために鋭意検
討の結果、特定の融点及び分解開始温度を有するアルキ
レンビスアミドを自己発熱型の撹拌機により、特電の温
度条件下でポリアミド樹脂ペレットに添着することによ
りマスターベレットを製造し、これを用いてポリアミド
シートを溶融成形することにより、押出機での安定押し
出しが可能で、かつ加工時のアルキレンビスアミドの熱
履歴を大幅に短くすることにより、Ｅ記問題点が改善さ
れることを見い出し本発明に到達したのである。

すなわち、本発明はポリアミド樹脂にアルキレンビスア
ミドを添加し、これを溶融押し出しし、シートとなし、
ついで２軸延伸するポリアミド延伸フィルムの製造方法
において、融点がポリアミド樹脂の融点よりも５０℃以
上低く、かつ分解開始温度丁ｄ（℃）がＴｍ　−３０℃
＜　Ｔｄ　＜　Ｔ＠＋　３０℃（Ｔｇｇ（℃）はポリア
ミド樹脂の融点である。〕であるアルキレンビスアミド
を自己発熱型の撹拌機を用いて、アルキレンビスアミド
の融点よりも５０℃以上高くない温度に発熱させること
によりポリアミド樹脂のペレットに添着し、これを用い
てシートを製造することを特徴とする易滑性ポリアミド
フィルムの製造方法を要旨とするものである。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明のポリアミドとは、その分子内にアミド結合−Ｃ
ＯＮＨ−を有する綿状高分子化合物であり、ポリカプロ
ラクタム（ナイロン６）、ポリへキサメチレンアジバξ
ド（ナイロン６６）、ポリへキサメチレンセバカよド（
ナイロン６１０）、ボリアミノウンデカン酸（ナイロン
１１）、ポリラウリンラクタム（ナイロン１２）及びそ
れらの共重合物等が含まれる。特に本発明に好適なポリ
アミドとしては、ポリカプロラクタム（ナイロン６）及
びポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）゛を
挙げることが出来る。

また本発明のアルキレンビスアミドとは、アルキレンシ
ア柔ンと脂肪族カルボン酸とからヰ成され、その融点が
ポリアミド樹脂の融点よりも５０℃以上低く、かつその
分解開始温度ＴｄがＴｗ　−３０″ＣくＴｄ　＜　Ｔ１
−３０℃（ここでＴａｒはポリアミド樹脂の融点である
。）で示される範囲にあるビスア逅ドである。ポリアミ
ド樹脂の融点よりも５０℃以上低くない融点を有するア
ルキレンビスアミドについては、ポリアミド樹脂の成形
加工時に直接添加する方法を用いることが可能であり、
特に本発明の方法による必要はない。また、分解開始温
度Ｔｄがポリアミド樹脂の融点Ｔ−よりも３０℃以上低
いアルキレンビスアミドでは、本発明の方法を用いても
シートへの成形加工時のアルキレンビスアミドの熱分解
が著しく、本発明を達成することが出来ない。

一方、分解開始温度Ｔｄがポリアミド樹脂の融点Ｔｍよ
りも３０℃以上高いアルキレンビスアミドについてはマ
スターベレットによる方法を適用することが可能であり
、特に本発明の方法を用いる必要はない。この様なアル
キレンビスアミドの中から特に本発明に好適なアルキレ
ンビスアミドを具体的に例示するならば、エチレンビス
ステアリン酸ア≧ドとヘキサメチレンビスベヘン酸アミ
ドを挙げ名ことが出来る。

また、本発明のアルキレンビスアミドの添加量は該フィ
ルム中に０．０２ＷＴ％〜ＩＷＴ％、好ましくは０．０
５−Ｔ％〜０．５ＷＴ％である。アルキレンビスアミド
の添加量が０．０２ＷＴ％よりも少ないと本発明の目的
とするスリップ性が得られない。また、アルキレンビス
アごドの添加量が０．５ＷＴ％よりも多いと、目的とす
るスリップ性は得られるもののフィルムが２次加工の工
程で要求される接着性が実用に耐えない程度にまで低下
する。

次ぎに、アルキレンビスアミドを自己発熱型の撹拌機に
よりポリアミド樹脂ベレットに添着する方法について説
明する。

まず、本発明の自己発熱ヤの混合機とは、高速で回転す
る撹拌混合翼を有するタンクより構成されており、タン
クの容積に対して一定の割合の樹脂ベレットと一定景の
アルキレンビスアミドを該タンク内に投入し、撹拌混合
翼を特定の速度で回転させることにより、該樹脂ベレッ
トとアルキレンビスアミドとを撹拌混合し、生じる樹脂
の＊蒸熱によりアルキレンビスアミドを樹脂に溶融添着
せしめることを特徴とする混合機である。

本発明の自己発熱型の混合機の容積に対する樹脂の体積
の割合は１０％〜７０％、好ましくは２０％〜５０％で
ある。混合機の容積に対する樹脂の体積の割合が１０％
より小さいと撹拌混合を行なっても樹脂の発熱が不十分
となり、アルキレンビスアミドの樹脂への添着が行なわ
れない。一方、混合機の容積に対する樹脂の体積の割合
が７０％を越えると、アルキレンビスアミドの樹脂への
均一な添着および樹脂の発熱温度のコントロールが難し
くなるとともに、撹拌混合翼への負荷が大きくなりすぎ
るためオーバーロード等のトラブルを生じ易い。

また、本発明の撹拌混合翼の回転速度は３００回転回転
−３０００回転／分、好ましくは７００回転回転−２０
００回転／分である。撹拌混合翼の回転速度が３００回
転／分より低いと撹拌混合を行なっても樹脂の発熱が不
十分となり、アルキレンビスアミドの樹脂への添着が行
なわれない、一方、撹拌混合翼の回転速度が３０００回
転／分を越えると樹脂の発熱温度のコントロールが難し
くなるとともに、撹拌混合翼への負荷が大きくなりすぎ
るためオーバーロード等のトラブルを生じ易い。

また、該混合機により樹脂とともに撹拌混合されるアル
キレンビスアミドの混合機への投入量は、該ポリアミド
樹脂に対して５ＷＴ％以下、好ましくは３ＷＴ％以下で
ある。アルキレンビスアミドの投入量が５ＷＴ％を越え
ると、ポリアミド樹脂に添着されないアルキレンビスア
ミドの固形物が形成されるため、押出機によりシートに
成形加工する際にトラブルの原因となる。

さらに本発明の方法では、特に摩擦熱による発熱温度は
該アルキレンビスアミドの融点より５０℃以上高くない
温度でなければならない。発熱温度が該アルキレンビス
アミドの融点より５０℃以上高くなるとアルキレンビス
アミドの分解温度近傍で長時間の熱譚歴を受けることに
なり、マスターペレットによる方法と同様にアルキレン
ビスアミドの熱分解に起因して、ポリアミド樹脂との相
溶性の低下に起因するフィルムの透明性の低下等の問題
が生ずる。

この様にして得られたアルキレンビスアミドが添着され
たポリアミド樹脂のベレットは、アルキレンビスアミド
の融点以下に撹拌されながら冷却されなければならない
、アルキレンビスアミドの融点以下に冷却する事なく該
ベレットを押し出し成形加工に用いると、スクリューへ
の巻き付き等によるトラブルを生じる。また、該ベレッ
トを撹拌する事なくアルキレンビスアミドの融点以下に
冷却するとベレットのブロッキングが起こり、押し出し
成形加工に使用できなくなる。

また、アルキレンビスアミドが添着されたボリア５ド樹
脂ベレツトの冷却方法は特に限定するものではないが、
自己発熱型の混合機でアルキレンビスア旦ドが樹脂に添
着する温度まで撹拌混合した後、引続き樹脂の摩擦熱に
よる温度上昇が生じない程度にまで回転数を落とし゛ζ
該アルキレンビスア多ドの融点以下になるまで冷却する
方法、冷却装置が装備された自己発熱型の混合機でアル
キレンビスアミドが樹脂に添着する温度まで撹拌混合し
た後、引続き冷却装置を作動させながら連続的に撹拌し
アルキレンビスアよドの融点以下になるまで冷却する方
法、あるいは自己発熱型の混合機でアルキレンビスアミ
ドのポリアミド樹脂への添着を完了した後、新たに冷却
手段を備えた撹拌混合機に該ペレットを導入し、所定の
温度まで冷却する方法等を用いることが出来る。

この様にして得られたペレットは単独でシートへの押し
出し成形加工に用いることも出来るし、あるいはアルキ
レンビスアミドのシート中の濃度が所定量になるように
アルキレンビスアミドが添着されていないペレットで希
釈して押し出し成形加工に用いてもよい。また、本発明
では目的に応じてアルキレンビスアミドに無機微粉末を
併用して用いてもよい。

本発明のアルキレンビスアミドを含むポリアミド樹脂は
通常のポリアミドの製脱方法、例えばＴ−グイ法、イン
フレーション法等によりシート化できる。

この様にして得られたシートは逐次または同時２軸延伸
される。延伸の温度は通常のポリアミドフィルムの延伸
温度とほぼ同様の温度で行なうことが出来るが、必要に
応じて変更した温度で行なってもかまわない。また延伸
倍率は必要に応じて縦方向に１．２〜６倍、横方向に１
．２〜６倍の範囲で行なうことが出来る。

こうして延伸されたフィルムは必要に応じて通常のポリ
アミドの熱処理条件で熱処理される。

（作用） 本発明によると、アルキレンビスアミドを自己発熱型の
混合機によりポリアミド樹脂に添着し、これを用いて押
し出し成形によりシート化することにより、押し出し時
の喰い込み安定性に優れ、かつアルキレンビスアミドの
熱分解に起因する様々なトラブルを生ずる事なくスリッ
プ性に優れたポリアミドフィルムを製造することが出来
る。

この理由は、自己発熱型の混合機によりアルキレンビス
アミドをポリアミド樹脂に添着し、これを押し出し成形
に用いることにより、押し出し時にアルキレンビスアミ
ドをそのまま添加するトライブレンド法のようにスクリ
ューへの巻き付き等による喰い込み不良が生じないこと
、また練込みマスター法のように高温下で長時間熱Ｈ歴
を受けることがないため、アルキレンビスアミドの熱分
解が起こりにくい事によるものと考えられる。

（実施例） まず１本発明における特性値の測定方法について説明す
る。

■融点 品性製作所製のＤＳＣ（示差走査熱量計）装置ＤＴ−４
０を用いて、アルキレンビスアミド粉末を窒素気流中、
１０’Ｃ／ｗｉｎの速度で加熱昇温した場合に得られる
熱量曲線における結晶融解ピークの温度をその値とした
。

■分解開始温度 パーキンエルマー社製のＴＧＡ　（熱重量分析）装ｊｌ
Ｄｅｌｔａを用いて、アルキレンビスアミド粉末を窒素
気流中、１０″Ｃ／ｌ１ｌｉｎの速度で加熱昇温した場
合に得られる減量曲線における滅景開始温げをその値と
した。

■スリップ性 ３０φの円筒に幅５０ｍｎ＋のフィルムを１４０度の抱
き角になるように接触させ、一端にＩＫＲの加重を掛け
、他端を品性製作所のオートグラフで５００＋ｗｎ＋　
／ｓｉｎの速度で引っ張った際に発生する張力より次式
で求められるオイラーのＦＪ擦係数をその特性値とした
。

但し、μＳ　：オイラーの摩擦係数 θ：　１４０／３６０　Ｘ　２π Ｔｏ　　：　ＩＫｇ Ｔ１　：発ヰする張力（にｇ） ■透明性（曇価） Ｊ　Ｉｓ−に−６７１４法により測定した。

■喰い込み安定性 シリンダー温度が２６０″Ｃに設定された一軸押出機で
押し出した際の押し出し開始後６時間の間に発生する喰
い込み不良（叶出むら）の発生回数で示した。

本発明をより理解し易くするために、比較例及び実施例
を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない、ここで使用するアルキレンビ
スアミドを第１表に例示する。

比較例１ ９６％濃硫酸中で２５℃で測定した相対粘度３．０の ポリカプロラクタム（融点２２０℃）を２６０℃でＴ−
グイより溶融押し出しし、３０℃のドラム上で冷却して
１７３μ−の未延伸フィルムを得た。続いてこのフィル
ムを縦方向に３．３倍、横方向に３．５倍８０℃で同時
２軸延伸し、さらにこれを２００℃で１０秒間熱処理し
１５μｍの２軸延伸フイルムを得た。

比較例２ 比較例１のポリカプロラクタム９９．９ＷＴ％と第１表
のエチレンビスラウリル酸アミド（アルキレンビスアミ
ドＡ）０．１ｈｔ％を混合（トライブレンド法）し、２
ε０゛ＣでＴ−グイより溶融押し出しし、３０℃のドラ
ム上で冷却して１７３μｍの未延伸フィルムを得た。続
いてこのフィルムを縦方向に３．３倍、横方向に３．５
倍８０℃で同時２軸延伸し、さらにこれを２００℃で１
０秒間熱処理し１５μ−の２軸延伸フイルムを得た。

比較例３ 比較例１のポリカプロラクタム９９ＷＴ％と比較例２の
アルキレンビスアミドＡＩＷＴ％を混合し、２５０℃に
設定した押出機で溶融混練しベレット化した（マスター
ベレット法）。次いでこのベレットｌＯ社％と比較例Ｉ
のポリカプロラクタム９０ＷＴ％を混合し、２６０℃で
Ｔ−グイより溶融押し出しし、３０℃のドラム上で冷却
して１７３μ−の未延伸フィルムを得た。Ｕいてこのフ
ィルムを縦方向に３．３倍、横方向に３．５倍８０℃で
同時２軸延伸し、さらにこれを２００℃で１０秒間熱処
理し１５μｍの２軸延伸フイルムを得た。

実施例１ 比較例１のポリカプロラクタムのベレット４０Ｋｇと比
較例２のアルキレンビスアミドＡ４００ｇを１５０リツ
トルの容積を有する本発明の自己発熱型の混合機である
（株）カワタ社製のスーパーミキサーに投入し、撹拌混
合翼の速度１４００回転／回転棚脂の温度が１６０℃の
温度になるまで撹拌混合した。

こうして得られたベレットを直ちに水冷装置のついた撹
拌機に投入し、樹脂の温度が１００℃になるまで撹拌し
ながら冷却した（添着法）。こうして得られたエチレン
ビスオレイン酸アミドＩＷＴ％が添着されたベレット１
０ＷＴ％と比較例１のポリカプロラクタム９０ＷＴ％を
混合し、２６０℃でＴ−グイより溶融押し出しし、３０
゛Ｃのドラム上で冷却して１７３μ園の未延伸フィルム
を得た。続いてこのフィルムを縦方向に３．３倍、横方
向に３．５倍８０℃で同時２軸延伸し、さらにこれを２
００℃で１０秒間熱処理し１５μｍの２軸延伸フイルム
を得た。

実施例２ 比較例１のポリカプロラクタムのベレット４０にｇと第
１表のエチレンビスステアリン酸アミド（アルキレンビ
スアミドＢ　）　４００ｇを１５０リツトルの容積を有
する本発明の自己発熱型の混合機である（株）カワタ社
製のスーパーミキサーに投入し、撹拌混合翼の速度１４
００回転／回転棚脂の温度が１５０℃の温度になるまで
撹拌混合した。

こうして得られたベレットを直ちに水冷装置のついた撹
拌機に投入し、樹脂の温度が１００℃になるまで撹拌し
ながら冷却した。こうして得られたエチレンビスステア
リン酸アミドＩＷ↑％が点着されたベレットｌ０ＷＴ％
と、比較例１のポリカプロラクタム９０ＷＴ％を混合し
、２６０℃でＴ−グイより溶融押し出しし、３０℃のド
ラム上で冷却して１７３μ鋤の未延伸フィルムを得た。

続いてこのフィルムを縦方向に３．３倍、横方向に３．
５倍８０℃で同時２軸延伸し、さらにこれを２００℃で
１０秒間熱処理し１５μ鋤の２軸延伸フイルムを得た。

比較例４ 比較例工のポリカプロラクタム９９．’ｌｌＴ％と実施
例２のアルキレンビスア稟ドＢ　Ｏ，ＩＷＴ％を混合し
、２６０℃でＴ−グイより溶融押し出しし、３０℃のド
ラム上で冷却して１７３μ−の未延伸フィルムを得た。

続いてこのフィルムを縦方向に３．３倍、横方向に３．
５倍８０℃で同時２軸延伸し、さらにこれを２００℃で
１０秒間熱処理し１５μｍの２ｔｈｈ延伸フイルムを得
た。

比較例５ 比較例１のポリカプロラクタム９９−１％と実施例２の
アルキレンビスアミドＢＩＷ↑％を混合し、２５０℃に
設定した押出機で溶融混練しベレット化した。

次いでこのベレットＩＯＷ↑％と比較例１のポリカプロ
ラクタム９０ＷＴ％を混合し、２６０℃でＴ−グイより
溶融押し出しし、３０℃のドラム上で冷却して１７３　
μ曙の未延伸フィルムを得た。続いてこのフィルムを縦
方向に３．３倍、横方向に３．５倍８０″Ｃで同時２軸
延伸し、さらにこれを２００℃で１０秒間熱処理し１５
μｍの２袖延伸フイルムを得た。

実施例３ 比較例１のポリカプロラクタムのベレット４０Ｋｇと第
１表のヘキサメチレンビスベヘン酸アミド（アルキレン
ビスアミドＣ）４００ｇを１５０リツトルの容積を有す
る本発明の自己発熱型の混合機である（株）カワタ社製
のスーパーミキサーに投入し１、撹拌混合翼の速度１４
００回転／分で樹脂の温度が１５０℃の温度になるまで
撹拌混合した。

こうして得られたベレットを直ちに水冷装置のついた撹
拌機に投入し、樹脂の温度が４５℃になるまで撹拌しな
がら冷却した。こうして得られたヘキサメチレンベヘン
酸アミドＩＷＴ％が添着されたベレットｌ０ＷＴ％と比
較例工のポリカプロラクタム９０ＷＴ％を混合し、２６
０″ＣでＴ−グイより溶融押し出しし、３０℃のドラム
上で冷却して１７３μ躊の未延伸フィルムを得た。続い
てこのフィルムを縦方向に３．３倍、横方向に３．５倍
８０℃で同時２軸延伸し、さらにこれを２００℃で１０
秒間熱処理し１５μ−の２軸延伸フイルムを得た。

以上の比較例及び実施例のフィルムの特性４１１を第２
表に示した。

この表から明らかなように、本発明のフィルムのみがス
リップ性、透明性、喰い込み安定性に優れる。

第２表 〈発明の効果〉 本発明の方法によると、従来のトライブレンド法が有し
ていた喰い込み安定性の問題、またマスターベレット法
が有していた透明性の低下等の問題が改善され、スリッ
プ性および透明性に優れた易滑性ポリアミドフィルムの
優れた操業安定性のもとに提供することが可能となった
。

また、本発明の方法は、マスターベレット法のように余
分な溶融成形加工および乾燥工程を必要としないため上
記のような優れたフィルムを安価に製造することが可能
であり、その経済的効果も大きい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリアミド樹脂にアルキレンビスアミドを添加し
   、これを溶融押し出しし、シートとなし、ついで２軸延
   伸するポリアミド延伸フィルムの製造方法において、融
   点がポリアミド樹脂の融点よりも５０℃以上低く、かつ
   分解開始温度Ｔｄ（℃）がＴｍ−３０℃＜Ｔｄ＜Ｔｍ＋
   ３０℃〔Ｔｍ（℃）はポリアミド樹脂の融点である。〕
   であるアルキレンビスアミドを自己発熱型の撹拌機を用
   いて、アルキレンビスアミドの融点よりも５０℃以上高
   くない温度に発熱させることによりポリアミド樹脂のペ
   レットに添着し、これを用いてシートを製造することを
   特徴とする易滑性ポリアミドフィルムの製造方法。
2. （２）アルキレンビスアミドがエチ レンビスステアリン酸アミド及び／又はヘキサメチレン
   ビスベヘン酸アミドである事を特徴とする請求項（１）
   記載の帯電防止性ポリアミドフィルムの製造方法。