JPH0458373B2 - - Google Patents

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JPH0458373B2
JPH0458373B2 JP8805985A JP8805985A JPH0458373B2 JP H0458373 B2 JPH0458373 B2 JP H0458373B2 JP 8805985 A JP8805985 A JP 8805985A JP 8805985 A JP8805985 A JP 8805985A JP H0458373 B2 JPH0458373 B2 JP H0458373B2
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JP
Japan
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film
temperature
heat treatment
stretching
polyamide
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Application number
JP8805985A
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Japanese (ja)
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JPS61244527A (en
Inventor
Tsugio Okumura
Terumi Kuwajima
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Mitsubishi Kasei Polytec Co
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Polytec Co
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Kasei Polytec Co filed Critical Mitsubishi Kasei Polytec Co
Priority to JP8805985A priority Critical patent/JPS61244527A/en
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Publication of JPH0458373B2 publication Critical patent/JPH0458373B2/ja
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

「産業上の利用分野」 本発明は、二軸延伸ポリアミドフイルムの製造
方法に関するものである。更に詳しくは、まずロ
ール式縦延伸方式によつて縦方向に延伸し、つい
でテンタークリツプで把持して横方向に延伸して
二軸延伸ポリアミドフイルムを製造する方法の改
良に関し、ボーイング現象を抑制し、フイルムの
幅方向に均一な物理的性質をもつフイルムを製造
する方法に関するものである。 「従来の技術」 二軸延伸されたポリアミドフイルムは、強靭
性、耐熱性、耐寒性、透明性、印刷適性、耐薬品
性等に優れ、かつ、ピンホールが生じにくい等の
特徴を有するところから、食品その他の包装用基
材フイルムとして広く利用されている。二軸延伸
されたポリアミドフイルムを食品包装の用に供す
る場合、通常印刷、ラミネート加工、製袋、食品
充填、ヒートシールが行なわれるが、この場合、
基材フイルムの品質の良否が、印刷、ラミネート
加工、製袋工程等での生産速度、製品歩留り等に
大きな影響を及ぼす。例えば平坦性の悪い基材フ
イルムや物性の不均一な基材フイルムを用いる
と、印刷、ラミネート加工、製袋工程等におい
て、印刷ピツチのずれ、皺の発生、カーリングや
蛇行等のトラブルが発生し、良品が得られない
し、生産速度を上げることができないという欠点
がある。また、基材フイルムの平坦性や物性の均
一性は、ボーイング歪の有無に関係し、ボーイン
グ歪の改良された基材フイルムほど平坦性が良
く、物性も均一であるため、ボーイング歪の改良
に対する要請は、極めて強い。 「ボーイング歪」はボーイング現象に起因す
る。ボーイング現象とは、例えば特開昭58−
55221号公報、特開昭58−147322号公報で説明さ
れているように、未延伸のフイルム上に、移送方
向に対して直角に直線を印しておいたとすると、
縦及び横方向への二軸延伸を終了し、熱固定した
後では直線は、弓状に歪み、フイルムの中央部ほ
ど遅れている現象である。また直線に代えて、多
数の小円を描いておくと、フイルム中央部では直
径が拡大された円のままであるが、フイルム幅方
向縁部では、傾斜した楕円になる現象である。 このような二軸延伸フイルム製造時に生起する
ボーイング現象の抑制方法として、特開昭54−
13706号公報、特開昭51−80372号公報に記載の技
術が提案されているが、これら公報で提案されて
いる技術は、同時二軸延伸法に適用される技術で
あつて、本発明方法のような逐次二軸延伸法に適
用しても効果がない。 また、特公昭43−5557号公報には、横延伸帯と
熱処理帯との間に、緩衝帯を設ける方法が提案さ
れているが、本発明者らの実験によれば、ここで
提案されている技術をポリアミドフイルムに適用
しても効果がないことが分つた。 さらに、特開昭50−73978号公報には、横延伸
帯と熱処理帯にニツプロール群を設ける方法が提
案されているが、この方法ではニツプロールによ
つてフイルム表面に擦り傷が発生し易く、実用に
供し得ない。 さらにまた、特開昭57−87331号公報には、逐
次二軸延伸法におけるボーイング現象抑制策とし
て、縦方向及び横方向に逐次二軸延伸を終了した
フイルムを、直ちにガラス転移温度以下に冷却し
た後、一たんフイルム側端部把持を解放し、再び
フイルム側端部を把持して熱処理を行う方法を提
案しているが、この方法は、ポリエチレンテレフ
タレートの様に比較的高い温度で延伸されたフイ
ルムでは有効であつても、ポリアミドのように比
較的低い温度で延伸されたフイルムでは全く効果
がなく、ボーイング現象を抑止することはできな
かつた。 本発明者らは、さきに逐次二軸延伸ポリアミド
フイルムの製造方法を完成した(例えば、特開昭
59−171626、特願昭59−30101等参照)が、この
方法によつてフイルムを製造する場合には、フイ
ルムのボーイング現象は、フイルムを熱固定する
工程で発生することがわかつた。 「発明が解決しようとする問題」 本発明は、逐次二軸延伸法に従つて二軸延伸ポ
リアミドフイルムを熱固定する際に生ずるボーイ
ング現象を抑制して、幅方向に均一な物理的性質
をもち、平坦性に優れたフイルムの製造方法を提
供することを目的とする。 「問題点を解決するための手段」 しかして本発明の要旨とするところは、実質的
に無定形で配向していないポリアミドフイルム
を、温度45〜60℃の範囲内で、ロール式縦延伸方
式によつて、変形速度10000%/分以上で、2.7〜
3.5倍に縦方向に延伸し、ついでこのフイルムの
両側端部をテンタークリツプで把持し、フイルム
温度を100℃以下とし、平均変形速度2000〜10000
%/分の範囲で、3〜5倍に横方向に延伸し、引
続きこのフイルムの両側端部を把持したまま、温
度100〜170℃の範囲内で第1段目の熱処理を行
い、ついでこのフイルムを原料ポリアミドのガラ
ス転移温度以下に冷却した後、フイルム両側端部
把持を一たん解放し、ついで次の熱処理帯に移送
し、別のテンタークリツプでフイルムの両側端部
を把持し移送しつつ、原料ポリアミドの融点より
10℃低い温度を上限とする温度条件で第2段目の
熱処理を行うことを特徴とする、二軸延伸ポリア
ミドフイルムの製造方法に存する。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明において原料として使用されるポリアミ
ドとは、ε−カプロラクタムの単独重合体(ホモ
ポリマー)、ε−カプロラクタムを主成分とし、
2〜10モル%までのこれと共重合可能な他の化合
物との共重合体(コポリマー)、およびこれらホ
モポリマーおよび/またはコポリマーに、これら
と相溶性のある重合体を5〜20重量%まで混合し
たものをいう。 ε−カプロラクタムと共重合可能な化合物とし
ては、脂肪族または芳香族のジアミン類、脂肪族
または芳香族のジカルボン酸類との縮合物があげ
られる。 ジアミン類の具体例としては、エチレンジアミ
ン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレ
ンジアミン、デカメチレンジアミン、メタキシレ
ンジアミン、パラキシレンジアミン等があげられ
る。 ジカルボン酸類としては、アジピン酸、セバシ
ン酸、コルク酸、グルタール酸、アゼライン酸、
β−メチルアジピン酸、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、デカメチレンジカルボン酸、ピメリン酸等
があげられる。 前記ホモポリマーおよび/またはコポリマーと
相溶性のある重合体としては、上記ジアミン類と
上記ジカルボン酸類との共重合体があげられる。 これら原料ポリアミドには、滑剤、帯電防止
剤、ブロツキング防止剤、安定剤、染料、顔料、
無機微粒子等の各種樹脂添加剤を、フイルムの性
質に悪影響を与えない範囲で添加することができ
る。 本発明方法によるときは、実質的に無定形で配
向していないポリアミドフイルム(以下これを
「未延伸フイルム」という。)を用いる。未延伸フ
イルムは、例えばポリアミドを押出機で加熱溶融
し、T−ダイからフイルム状に押出し、これをエ
アナイフキヤスト法、静電印加法、バキウムチヤ
ンバー法等の公知のキヤステイング法で、40℃以
下、さらに好ましくは35℃以下で、結露温度以上
に保たれたキヤステイングロール上で急冷して製
造することができる。 本発明方法によるときは、未延伸フイルムを、
まずロール式縦延伸方式によつて、縦方向に延伸
(以下、単に「縦延伸」という。)する。ロール式
縦延伸方式による延伸とは、ロール式縦延伸機を
用いて縦延伸する方式をいい、本発明において
は、従来から知られているロール式高速縦延伸機
が使用できる。 未延伸フイルムを縦延伸するには、温度調節さ
れた予熱ロールによつて、まず、未延伸フイルム
を45〜65℃に調節するのがよい。 未延伸フイルムの温度が45℃より低いと、縦延
伸後のフイルムに縦延伸斑を生じ易く、65℃より
高いと、フイルムがロール表面上に粘着しやすく
なり、これまた縦延伸後のフイルムに縦延伸斑を
生じ易く、更には延伸された方向に方向性をもつ
た水素結合が生起し、次の横方向への延伸(以
下、単に「横延伸」という。)時に、フイルムに
横延伸斑や未延伸残部を生じたり、フイルムが裂
け易くなるので、好ましくない。 縦延伸工程においては、変形速度を10000%/
分以上、延伸倍率を2.7〜3.5倍の範囲、なる延伸
条件を採用する必要がある。 ここで、変形速度は()式で、また延伸倍率
は()式で、それぞれ表わされる式によつて算
出される値をいう。 VMD=(X−l)/L×(UL+UH)/Z×100 …() X=UH/UL ……() [()式及び()式において、各々の記号は
次の意味を有する。 VMD:フイルムの縦変形速度(%/分) X:フイルムの縦延伸倍率 L:縦方向延伸区間の長さ(m) UL:低速ロールの線速度(m/分) UH:高速ロールの線速度(m/分)] 変形速度(VMD)が10000%/分より低いと、
縦延伸は良好に行われたとしても、次の横延伸時
に、フイルムの横延伸斑を生じ易くなり、好まし
くない。変形速度の上限は、使用する装置の構
造、性能、延伸開始時のフイルム温度等によつて
て、種々選ぶことができるが、中でも50000%/
分以下とするのがよい。 なお、延伸開始時のフイルム温度が低いとき
は、変形速度は上記範囲内において小さくし、フ
イルム温度が高いときは、上記範囲において、大
きくするのが好ましい。 フイルムの縦延伸倍率が2.7倍より小さいとき
は、最終的に得られるフイルムに、所望の配向効
果を賦与することができず、3.5倍より大きいと
きは、次の横延伸時に、横延伸斑や未延伸残部を
生じ易く、かつまた裂け易くなるので好ましくな
い。 本発明方法によるときは、上記の条件で縦延伸
したフイルムを、直ちに45〜60℃の温度範囲に調
節し、次の()式で表わされる時間、すなわち t=e(3.9-0.053T1) ……() [()式において、tは縦延伸終了後、横延
伸を開始するまでの時間(秒)を意味し、T1
この間のフイルムの温度(℃)であつて、45〜60
℃の範囲から選ばれる。eは自然対数の底を意味
する]の時間内に、次の横延伸開始位置(テンタ
ーレールが拡幅を開始する位置をいう。)まで移
送するのがよい。 縦延伸を終了したのちに、このフイルムを45〜
60℃の温度範囲に調節するのは次の理由による。
すなわち、フイルムの温度が45℃より低いと、横
延伸を行う場合に温度が低すぎて、フイルムが破
れ易くなるので好ましくなく、60℃より高いと、
縦延伸終了後横延伸開始位置までの移送時間が極
めて短くなり、装置の設計や配置または操作性の
点で問題が生じ、好ましくないからである。 縦延伸を終了したフイルムは、これを次の横延
伸工程に移送するが、ポリアミドの場合は結晶化
速度が速いので、縦延伸後のフイルムは、経時的
に水素結合が強固となる。このため、横延伸が可
能なできるだけ低い温度で、短時間に移送するの
が好ましい。前記()式で算出される時間をこ
える場合には、横延伸する際に、フイルムに横延
伸斑が生じ易くなるか、またはフイルムの幅方向
の縁部に、未延伸残部を生じ易易く、好ましくな
い。 本発明方法によるときは、テンター式横延伸方
式により横延伸するときは、テンタークリツプ間
の機械的設定倍率が元の1.4倍以上に達する迄は、
フイルム幅方向中心線に対して6度以内の角度で
拡幅し、この間のテンタークリツプの温度を、フ
イルムの温度より低く保つことが好ましい。 横延伸開始位置での横延伸開始直後の条件を上
のようにするのは、テンタークリツプ近傍でのネ
ツク発生を抑制し、フイルム幅方向中央部でのネ
ツク延伸発生位置をランダムにすることにより、
フイルムの破断を避け、フイルム幅方向に沿つて
の物理的性質の均一化を計るためである。 テンターによる横延伸を行う際には、また、横
延伸位置からフイルム温度を段階的に昇温し、横
延伸終了位置では、100℃以下、好ましくは70〜
100℃の範囲内、特に好ましくは75〜90℃の範囲
内に入るような温度条件とする必要がある。 本発明方法によるときは、縦延伸を終了し、横
延伸開始位置まで移送されてきたフイルムの温
度、すなわち、45〜60℃は、フイルムの横延伸す
る温度としては低すぎ、この温度で横延伸を行う
と、テンタークリツプでのフイルム破断が起り易
く、安定した横延伸は困難である。 安定した横延伸を行うため、さらには縦方向の
配向が比較的バランスしたフイルムを得るために
は、前記したとおり、横延伸工程の初期の段階で
のテンタークリツプの拡幅角度を特定とすること
により、フイルム幅方向中央部に発生するネツク
延伸開始点をランダムにすることに加え、フイル
ムを段階的に昇温しつつ横延伸することが必要で
ある。 フイルムを横延伸する際に急激に昇温すると、
フイルムのネツク延伸の始まつていない部分、す
なわちフイルムの未だ横延伸されていない部分
は、強い熱を受ける結果、縦延伸工程で生じた方
向性をもつた水素結合が強固となり、これを横延
伸すると、横延伸斑や未延伸残部を生じ、縦方向
と横方向の配向が著しくバランスしないフイルム
となるので好ましくない。 本発明者らの実験によれば、フイルムをテンタ
ーによつて横延伸を行う際に、横延伸開始位置か
らフイルム温度を段階的に昇温し、横延伸終了位
置では、フイルム温度が100℃以下、好ましくは
70〜100℃の範囲内、特に好ましくは75〜90℃の
範囲に入る温度条件とすると、水素結合が強固と
ならないように抑制し、かつ、ネツク延伸消失点
を、横延伸工程の早い時期におこさせることがで
き、配向バランスがよく、また厚さ精度の良好な
フイルムを、安定して製造できることが判つた。 横延伸工程で、フイルムを段階的に昇温するに
は、フイルムの上面および/または下面に、フイ
ルム進行方向に対して直角の方向に、少なくとも
2区画以上の区画を設け、各区画内に、熱風を吹
きこむ方法、赤外線ヒーターを設置する方法、こ
れらを組み合せる方法等のいずれかによればよ
い。 横延伸終了位置でのフイルム温度は、70〜100
℃の温度範囲が好適であるが、フイルムの変形速
度および延伸倍率が高い場合は、フイルム温度は
上記範囲内で高めを選び、変形速度および延伸倍
率が低い場合はフイルム温度は上記範囲内で低め
を選ぶのが好ましい。 横延伸工程においては、平均変形速度を2000〜
10000%/分の範囲、延伸倍率を3〜5倍、さら
に好ましくは3.5〜4.5倍の範囲、なる延伸条件を
採用する必要がある。 ここで平均変形速度とは、次の()式で表わ
される式によつて算出される値をいう。 VTD=(Y−l)/LT×UT×100 …() [()式において、各々の記号は次の意味を
有する。 VTD:フイルムの平均変形速度(%/分) Y:フイルムの機械的設定延伸倍率(倍)で、
横延伸終了位置でのテンター間の幅を横延伸
開始位置でのテンター間の幅で除した値 UT:テンターの速度(m/分) LT:横延伸区間の長さ(m)] 平均変形速度(VTD)が、2000%/分より低い
と、フイルムに横延伸斑が生じ易く、10000%/
分より大であると、フイルムに破断が生じ易く、
好ましくない。 フイルムの横延伸倍率が3倍より小さいとき
は、未延伸残部を生じ易く、5倍を超えるとき
は、横延伸フイルムの破断が生じ易く、好ましく
ない。 上記の方法に従つて、比較的低い温度で、結晶
化を抑制しつつ、縦方向ついで横方向に延伸した
ポリアミドフイルムは、横延伸を終了した段階で
は殆んどボーイング現象を生じていない。しか
し、横延伸を終了したフイルムをそのまま種々の
用に供すると、収縮がおこりいわゆる寸法安定性
が悪いという欠点がある。二軸延伸したフイルム
に寸法安定性を与えるため、二軸延伸したフイル
ムを熱処理する方法が採用される。本発明方法に
従つて製造された二軸延伸したフイルムを、横延
伸に引続き同じテンター内で熱処理を行うとき
は、最終的に得られるフイルムに著しく大きなボ
ーイング現象が生起してしまうことが分つた。 本発明者らは、この熱処理工程で発生するボー
イング現象を抑制するため、熱処理時の昇温パタ
ーンやテンターのレールパターン等を種々変えて
検討実験を行つたが、一台のテンターで熱処理す
る限り、最終的に得られるフイルムにあらわれる
ボーイング現象を抑止するには限界があり、ボー
イング歪を目標とする範囲内に減少させることは
極めて困難であることが分つた。 そこで更に実験を行つた結果、熱処理を2段階
に別けて行うと、最終的に得られるフイルムにあ
らわれるボーイング現象を大幅に抑制できること
が分つた。2段階の熱処理法とは、横延伸を終了
したフイルムの両側端部をテンタークリツプで把
持したまま、温度100〜170℃、好ましくは110〜
150℃の範囲内で第1段目の熱処理を行い、つい
でこのフイルムを原料ポリアミドのガラス転位温
度以下に冷却したのち、フイルム両側端部把持を
一たん解放し、ついで次の熱処理帯へ移送し、こ
こでフイルムの両側端部を別のテンタークリツプ
で把持し移送しつつ、原料ポリアミドの融点より
10℃以上低い温度で第2段目の熱処理を行う方法
である。この場合、後述するように、第2段目の
熱処理の温度条件を上記要件を満たす範囲で選択
することにより、一般の包装用に供される非熱収
縮性のフイルムと、収縮包装用に供される熱収縮
性のフイルムのうち、いずれをも得ることができ
る。 第1段目の熱処理において、熱処理温度が170
℃より高いと、この条件下の熱処理段階において
フイルムに大きなボーイング現象が発生し好まし
くない。また、熱処理温度が100℃より低いと、
冷却後に両側端部把持を解放されたフイルムに移
送方向および幅方向に著しい収縮が生じたり、ま
たは、不規則な収縮が生じ、最終的に得られるフ
イルムの平坦性を損うので好ましくない。 なお、第1段目の熱処理を行うときのテンター
クリツプ間隔は、横延伸終了時と同じにし緊張状
態で行つてもよいし、または、間隔を狭めて弛緩
状態で行つてもよい。 第1段目の熱処理の後には、フイルムの両側端
部をテンタークリツプで把持したまま、フイルム
温度を原料ポリアミドのガラス転移温度以下に冷
却することが必要である。原料ポリアミドのガラ
スの転移温度以下に冷却することなしに、第1段
目の熱処理後、直ちにフイルムの両側端部把持を
解放すると、フイルムには次の熱処理帯へ移送さ
れる間に不規則な収縮が発生し、またフイルムが
熱い状態でガイドロール等へ接触するため、フイ
ルムがガイドロール等へ粘着したり、不均一な冷
却を受け、最終的に得られるフイルムの平坦性を
著しく損つてしまう。 原料ポリアミドのガラス転移温度以下まで冷却
されたフイルムは、冷却後、テンタークリツプに
よる両側端部把持を一たん解放することが必要で
ある。この解放によつてボーイング現象発生の原
因となる移送方向応力、すなわち、縦延伸に基づ
く緩和応力、横延伸時のポアツソン比に基づく流
れ方向応力等の応力場から解放され、後続する熱
処理帯で、これらの応力に起因するボーイング歪
の発生を回避することができる。 テンタークリツプの把持から解放された冷却後
のフイルムは、後続する第2段目の熱処理用テン
ターへ移送し再度、フイルムの両側端部を把持す
る。第1段目の熱処理用テンターと第2段目の熱
処理用テンター間を移送するには、ガイドロー
ル、エキスパンダー、張力制御用のダンサーロー
ルまたはテンシヨンピツクアツプロール、ニツプ
ロール等の中から選んだものを必要に応じて設置
し使用すればよい。 第2段目の熱処理を行なうには、第2段目の熱
処理テンターへ移送されたフイルムの両側端部を
把持し移送しつつ、原料ポリアミドの融点より10
℃低い温度を上限とする温度条件で第2段目の熱
処理を行なう。この上限温度以上で熱処理を行な
うと、フイルムの表面が白化したり、フイルムが
破断したりするので好ましくない。 本発明方法によるときは、第2段目の熱処理温
度条件は、最終的に得ようとするフイルムに賦与
する性質に応じて、以下の条件を自由に選択する
ことができる。 すなわち、沸騰水中に5分間浸漬した場合の収
縮率が4%以内であるような非熱収縮性のフイル
ムを得る場合の熱処理温度は、190℃を下限とし、
原料ポリアミドの融点より10℃低い温度を上限と
する温度範囲、好ましくは195〜205℃の温度範囲
で選ぶものとする。190℃より低い温度で熱処理
を行なうと、最終的に得られるフイルムの収縮率
が大きくなり、収縮率が小さい非熱収縮性フイル
ムが得られない。 また、沸騰水中に5分間浸漬した場合、15%以
上の収縮率を有する収縮包装の用に供せられる熱
収縮性のフイルムを得る場合の熱処理温度は、
100〜170℃、好ましくは120〜150℃の温度範囲で
選ぶものとする。100℃以下で熱処理を行なつた
フイルムは、熱処理が不充分で室内で保存中に自
然収縮してしまい、また、170℃以上であると、
熱収縮率が小さくなり、収縮率の大きい熱収縮性
のフイルムが得られない。 また、第2段目の熱処理を行なうに当つては、
必要に応じて左右のテンターのレール間隔をやや
狭くしたり、一定幅としたり、またはやや拡げた
りして延伸バランスを調製することができる。特
に非熱収縮性フイルムを得る場合には、初期の段
階でテンターのレール間隔を狭め、幅方向に弛緩
を与え、その後定幅とするとボーイング現象の抑
制に効果的であり、一方、熱収縮性フイルムを得
る場合には、一貫して定幅とする方がボーイング
現象の抑制に効果的である。 第2段目の熱処理を終了したフイルムは常に従
い、冷却し巻取る。 この様にして製造された二軸延伸ポリアミドフ
イルムはそのボーイング量(後に定義)は5%以
下と小さく、かつフイルムの幅方向に物理的性質
が均一で、平坦性の良いものである。 「発明の効果」 本発明方法よるときは、逐次延伸方式で二軸延
伸したポリアミドフイルムを熱固定する際に生ず
るボーイング現象を抑制することができ、従つて
フイルムの幅方向に均一な物理的性質をもち、平
坦性に優れ、充分に熱固定された非熱収縮性フイ
ルムまたは熱収縮性フイルムを容易に製造するこ
とができる。 「実施例」 次に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以
下の例に限定されるものではない。 以下の例において、得られたフイルムの物理的
性質は、以下に記した方法によつて評価した。 (1) フイルムの厚さ(μm) フイルムの幅方向に沿つて30点測定し、その平
均値を採用した。 (2) フイルムの厚さ斑(%) 次式により求めた。 厚さ斑=dnax−dnio/dav×100 ここでdnax=幅方向における最大厚さ dnio=幅方向における最小厚さ dav=幅方向における平均厚さ (3) ボーイング量(%) 未延伸フイルムの表面に、フイルムの移送(流
れ)方向に直角にフエルトペンで直線を描き、
その直線が、縦延伸、横延伸、熱処理等の一連
の工程を経て得られた製品フイルム上で変形し
た割合で、フイルム側端部に対してフイルム中
央部が遅れた長さをフイルム幅で除した値に
100を乗じたものを採用した。 (4) 熱収縮率及び熱収縮率差(%) まず、製品フイルムを温度25℃、相対湿度45%
の雰囲気下でコンデイシヨニングし、フイルム
表面に一辺の長さ80mmである正方形の標線を、
正方形の各辺がフイルムの縦方向および横方向
に平行となるように描いた。次にこの試料を沸
騰水の中に5分間浸漬し、取り出した後、再び
温度25℃、相対湿度45%の雰囲気下に24時間放
置した。沸騰水へ浸漬する前と浸漬した後の正
方形の寸法を測定し、下記の計算式より求め
た。 縦方向熱収縮率=l1−l1′/l1×100 横方向熱収縮率=l2−l2′/l2×100 対角方向熱収縮率差 =|(l3−l3′/l3−l4−l4′/l4×100| ここで l1,l1′は、フイルム縦方向に沿つた辺の浸漬前
後の長さを、l2,l2′はフイルム横方向に沿つた
辺の浸漬前後の長さを、l3,l3′は正方形の一つ
の対角線の浸漬前後の長さを、またl4,l4′は正
方形の他の対角線の浸漬前後の長さを、それぞ
れ意味する。なお、縦方向収縮率及び横方向収
縮率は3%以下が望ましく、対角方向収縮率差
は1%以下が望ましい。 (5) フイルムの平坦性(mm) 第1図に示したように、平坦なテーブル1の上
に、直線2,3を2メートル離して平行に描
き、長さ3メートル(製品フイルムを長さ方向
に切断したもの)の一端を、粘着テープ4でテ
ーブル1上に固定する。フイルムの他端に、幅
方向1cm当り20グラムの荷重を負荷してフイル
ムを緊張させ、基線3に対応するフイルム上に
標線6を描く。次いで、荷重の負荷をとり、フ
イルム長さ方向に沿つて、3cm間隔に短冊状に
切断する。ついで、各短冊の自由端に60グラム
の荷重を負荷し、テーブル上の基線3と短冊上
の標線6とのズレを、順次測定する。測定値の
うち最大値と最小値との差を、平坦性の指標と
する。 この指標が2mm以下の場合は、製品フイルム
に実用上の問題はないが、より好ましくは、
1.5mm以下がよい。 実施例 1 相対粘度が3.5のポリ−ε−カプロアミド(三
菱化成工業(株)製、ノバミツド1020CA)を、90mm
φの押出機で、シリンダー温度280℃の条件にて
溶融、混練し、T−ダイからフイルム状に押出
し、30℃に保たれた600mmφのキヤステイングロ
ール上で急冷し、厚さ約140μ、幅約350mmの実質
的に無定形で、配向してていない(未延伸)フイ
ルムを得た。 この未延伸フイルムの表面にボーイング量の測
定に供するため、赤色のフエルトペンで、フイル
ムの移送方向に対して直角方向に直線を描いた。
この未延伸フイルムを、150mmφ、幅700mmの複数
ロールで構成される縦延伸機に、8m/分の移送
速度で導き、50℃に加熱、調節したのち、周速度
の異なるロール間で、変形速度14700%/分、延
伸倍率3.1倍の条件で縦延伸を行ない、縦延伸し
たフイルムを、縦延伸ゾーンに後続するロール群
によつて45℃に温調するとともに、幅1.5m、長
さ20mのテンター式横延伸機の横延伸開始位置ま
で移送した。次ぎに、フイルム両側端部をテンタ
ークリツプで把持し、60℃から80℃に昇温しつ
つ、変形速度約3000%/分、延伸倍率4.5倍の条
件で横延伸を行なつた。 横延伸を終了したフイルムは、引続き両側端部
を把持したまま、130℃にて2秒間の第1段目の
熱処理を行なつたのち、30℃に冷却し、フイルム
両側端部把持を一たん解放した。 把持を解放されたフイルムは、ガイドロールな
らびにエキスパンダーロールを通過させ、幅1.5
m、長さ15mの別のテンターへ導き、再びフイル
ムの両側端部をテンタークリツプで把持し、幅方
向に10%の弛緩を与えた状態で、200℃にて10秒
間の第2段目の熱処理を行なつたのち、フイルム
を30℃に冷却し、テンタークリツプよりフイルム
を解放し、両耳をトリミングし、厚さ約15μ、幅
1mのフイルムを巻取つた。 かくして得られたフイルムについて、前記の方
法に基づいて諸特性を測定した。測定結果を第1
表に示す。 得られたフイルムは、ボーイング量が2.5%と
非常に小さく、幅方向に沿つての物理的特性は均
一であつた。 比較例 1 実施例1で使用したと同種の未延伸フイルム
を、同例に記載したと同様の手順で二軸方向に延
伸した。横延伸を終了したフイルムを、引続き同
一テンター内で、200℃にて10秒間だけ熱処理を
行なつたのち、フイルムを30℃に冷却し、テンタ
ークリツプよりフイルムを解放し、両耳をトリミ
ングした後巻取つた。 かくして得られたフイルムについて、実施例1
と同様に諸特性を測定した。結果を第1表に示
す。得られたフイルムは、ボーイング量が8.6%
と非常に大きく、かつ、フイルム中央部が縁部に
くらべ引きつつた平坦性の悪いものであつた。幅
方向に沿つての物理的特性も、実施例1で得られ
たフイルムより不均一であつた。この比較例1に
記載の方法は、実施例1に記載した例における第
1段目の熱処理と、冷却及び冷却後のフイルムの
テンタークリツプからの把持解放を省略したもの
であるが、良品を得るためには、これらの工程が
省略できないことがわかる。 実施例 2、3 実施例1に記載した例において、第1段目と第
2段目の熱処理温度を第1表に記載したように変
更した以外は、同例におけると同様の手順によ
り、二軸延伸し、熱処理したフイルムを得た。 得られたフイルムのボーイング量測定結果を第
1表に示す。得られたフイルムはいづれもボーイ
ング量が小さく良好なフイルムであつた。 比較例 2〜4 実施例1に記載した例において、第1段目と第
2段目の熱処理温度を第1表に記載したように変
更した以外は、同例におけると同様の手順によ
り、二軸延伸し、熱処理したフイルムを得た。 得られたフイルムのボーイング量の測定結果と
フイルム外観観察結果を第1表に示す。得られた
フイルムは、外観不良、第2段目の熱処理中での
フイルム破断およびボーイング量が大等でいづれ
も良品は製造できなかつた。 実施例 4 実施例1で使用したと同種の未延伸フイルム
を、同例に記載したと同様の手順で二軸方向に延
伸した。横延伸を終了したフイルムを、引続き同
一テンター内で、幅方向に5%の弛緩を与えた状
態で、100℃にて2秒間の第1段目の熱処理を行
なつたののち、30℃に冷却し、フイルム両側端部
把持を一たん解放した。 把持を解放されたフイルムは、ガイドロールな
らびにエキスパンダーロールを通過させ、幅1.5
m、長さ15mの別のテンターへ導き、再びフイル
ムの両側端部をテンタークリツプで把持し、定幅
の状態で、120℃にて2秒間の第2段目の熱処理
を行なつたのち、フイルムを30℃に冷却し、テン
タークリツプよりフイルムを解放し、両耳をトリ
ミングし、厚さ約15μ、幅1mのフイルムを巻取
つた。 かくして得られたフイルムについて、前記の方
法に基づいて諸物性を測定した。測定結果を第1
表に示す。 得られたフイルムは、ボーイング量が2.4%と
非常に小さく、幅方向に沿つての物理的性質が均
一であつた。また熱収縮率は29%と、熱収縮性フ
イルムとして好適な収縮性を有し、対角方向熱収
縮率差も充分に小さいものであつた。 実施例 5、6 実施例4に記載した例において、第1段目と第
2段目の熱処理温度を第1表に記載したように変
更した以外は、同例におけると同様の手順によ
り、二軸延伸し、熱処理したフイルムを得た。 第1表に第1段目および第2段目の熱処理温度
とともに、得られたフイルムのボーイング量の測
定結果を示す。得られたフイルムはいづれもボー
イング量が小さく、良好なフイルムであつた。
"Industrial Application Field" The present invention relates to a method for producing a biaxially oriented polyamide film. More specifically, the present invention relates to an improvement in the method of manufacturing a biaxially stretched polyamide film by first stretching it in the longitudinal direction using a roll-type longitudinal stretching method, then holding it with tenter clips and stretching it in the transverse direction, and suppressing the bowing phenomenon. , relates to a method for producing a film having uniform physical properties in the width direction of the film. ``Prior art'' Biaxially stretched polyamide film has excellent toughness, heat resistance, cold resistance, transparency, printability, chemical resistance, etc., and has characteristics such as being resistant to pinholes. It is widely used as a base film for food and other packaging. When biaxially stretched polyamide film is used for food packaging, printing, lamination, bag making, food filling, and heat sealing are usually performed.
The quality of the base film has a great influence on the production speed, product yield, etc. in printing, laminating, bag making processes, etc. For example, if a base film with poor flatness or uneven physical properties is used, problems such as printing pitch misalignment, wrinkles, curling, and meandering may occur during printing, laminating, bag making, etc. However, there are disadvantages in that good quality products cannot be obtained and production speed cannot be increased. In addition, the flatness and uniformity of physical properties of the base film are related to the presence or absence of bowing distortion, and a base film with improved bowing distortion has better flatness and more uniform physical properties. The request is extremely strong. "Boeing distortion" is caused by the Boeing phenomenon. For example, the Boeing phenomenon is
As explained in Japanese Patent Application Laid-open No. 55221 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-147322, if a straight line is marked on an unstretched film at right angles to the transport direction,
After completing biaxial stretching in the longitudinal and transverse directions and heat setting, the straight line is distorted into an arched shape, a phenomenon that lags closer to the center of the film. Furthermore, if a large number of small circles are drawn instead of a straight line, the circle remains enlarged in diameter at the center of the film, but becomes a slanted ellipse at the edges in the width direction of the film. As a method for suppressing the bowing phenomenon that occurs during the production of such biaxially stretched films, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-
The techniques described in Japanese Patent Application Laid-open No. 13706 and JP-A-51-80372 have been proposed, but the techniques proposed in these publications are techniques applied to the simultaneous biaxial stretching method, and the method of the present invention is There is no effect even if it is applied to a sequential biaxial stretching method such as Additionally, Japanese Patent Publication No. 43-5557 proposes a method of providing a buffer zone between the lateral stretching zone and the heat treatment zone, but according to experiments conducted by the present inventors, the method proposed here is It was found that applying this technique to polyamide film was ineffective. Furthermore, JP-A-50-73978 proposes a method of providing a group of nip rolls in the transverse stretching zone and the heat treatment zone, but this method tends to cause scratches on the film surface due to the nip rolls, making it impractical for practical use. I can't offer it. Furthermore, JP-A-57-87331 discloses that as a measure to suppress the bowing phenomenon in the sequential biaxial stretching method, a film that has been sequentially biaxially stretched in the longitudinal and transverse directions is immediately cooled to below the glass transition temperature. After that, the authors propose a method in which the grip on the film side edge is released, and the film side edge is gripped again to perform heat treatment. Although it is effective for films, it is completely ineffective for films such as polyamides that are stretched at relatively low temperatures, and it has not been possible to suppress the bowing phenomenon. The present inventors have previously completed a method for manufacturing a sequentially biaxially stretched polyamide film (for example,
59-171626, Japanese Patent Application No. 59-30101, etc.), it has been found that when a film is manufactured by this method, the bowing phenomenon of the film occurs during the process of heat-setting the film. "Problem to be Solved by the Invention" The present invention suppresses the bowing phenomenon that occurs when heat-setting a biaxially stretched polyamide film according to the sequential biaxial stretching method, and has uniform physical properties in the width direction. The object of the present invention is to provide a method for producing a film with excellent flatness. "Means for Solving the Problems" However, the gist of the present invention is to stretch a substantially amorphous and unoriented polyamide film using a roll longitudinal stretching method at a temperature of 45 to 60°C. Depending on the deformation speed of 10000%/min or more, 2.7~
The film was stretched 3.5 times in the longitudinal direction, and then both ends of the film were held with tenter clips, the film temperature was kept below 100°C, and the average deformation rate was 2000 to 10000.
%/min in the transverse direction, and then the first heat treatment is performed at a temperature of 100 to 170°C while holding both ends of the film. After the film is cooled to below the glass transition temperature of the raw material polyamide, the grips at both ends of the film are released, and then transferred to the next heat treatment zone, where the film is gripped at both ends with another tenter clip and transferred. , from the melting point of the raw material polyamide
The present invention resides in a method for producing a biaxially oriented polyamide film, characterized in that a second stage heat treatment is performed at a temperature that is 10° C. lower as an upper limit. The present invention will be explained in detail below. The polyamide used as a raw material in the present invention is a homopolymer of ε-caprolactam, which has ε-caprolactam as its main component,
2 to 10 mol% of copolymers with other compounds copolymerizable with these homopolymers and/or copolymers, and 5 to 20% by weight of polymers compatible with these homopolymers and/or copolymers. It means a mixture. Examples of compounds copolymerizable with ε-caprolactam include aliphatic or aromatic diamines and condensates with aliphatic or aromatic dicarboxylic acids. Specific examples of diamines include ethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, metaxylenediamine, paraxylenediamine, and the like. Dicarboxylic acids include adipic acid, sebacic acid, corkic acid, glutaric acid, azelaic acid,
Examples include β-methyladipic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, decamethylene dicarboxylic acid, and pimelic acid. Examples of polymers that are compatible with the homopolymer and/or copolymer include copolymers of the diamines and dicarboxylic acids. These raw material polyamides include lubricants, antistatic agents, antiblocking agents, stabilizers, dyes, pigments,
Various resin additives such as inorganic fine particles can be added to the extent that they do not adversely affect the properties of the film. When using the method of the present invention, a substantially amorphous and unoriented polyamide film (hereinafter referred to as "unstretched film") is used. An unstretched film can be produced by, for example, heating and melting polyamide in an extruder, extruding it into a film through a T-die, and casting it by a known casting method such as an air knife casting method, an electrostatic application method, or a vacium chamber method. It can be produced by rapid cooling on a casting roll maintained at a temperature not higher than 35°C, more preferably not higher than the dew condensation temperature. When using the method of the present invention, the unstretched film is
First, the film is stretched in the longitudinal direction (hereinafter simply referred to as "longitudinal stretching") by a roll longitudinal stretching method. Stretching by a roll type longitudinal stretching method refers to a method of longitudinal stretching using a roll type longitudinal stretching machine, and in the present invention, a conventionally known roll type high speed longitudinal stretching machine can be used. To longitudinally stretch an unstretched film, it is preferable to first adjust the temperature of the unstretched film to 45 to 65°C using a temperature-controlled preheating roll. If the temperature of the unstretched film is lower than 45°C, the film tends to have longitudinal stretching irregularities, and if it is higher than 65°C, the film tends to stick to the roll surface, which also causes the film to develop after longitudinal stretching. It is easy to cause longitudinal stretching unevenness, and furthermore, directional hydrogen bonds occur in the direction of stretching, and during the next stretching in the transverse direction (hereinafter simply referred to as "lateral stretching"), transverse stretching unevenness occurs in the film. This is not preferable because it may cause unstretched residues or unstretched portions, and the film may be easily torn. In the longitudinal stretching process, the deformation speed is set to 10000%/
It is necessary to adopt stretching conditions of 2.7 to 3.5 times or more and a stretching ratio of 2.7 to 3.5 times. Here, the deformation speed is a value calculated by the formula (), and the stretching ratio is a value calculated by the formula (). V MD = (X-l) / L×(U L +U H )/Z×100… ( ) has the meaning of V MD : Film longitudinal deformation speed (%/min) X: Film longitudinal stretching ratio L: Length of longitudinal stretching section (m) U L : Linear speed of low speed roll (m/min) U H : High speed roll linear velocity (m/min)] If the deformation velocity (V MD ) is lower than 10000%/min,
Even if the longitudinal stretching is performed well, the film tends to develop unevenness in the transverse stretching during the subsequent transverse stretching, which is not preferable. The upper limit of the deformation rate can be selected depending on the structure and performance of the equipment used, the temperature of the film at the start of stretching, etc., but 50000%/
It is best to keep it under 1 minute. Note that when the film temperature at the start of stretching is low, the deformation rate is preferably reduced within the above range, and when the film temperature is high, it is preferably increased within the above range. When the longitudinal stretching ratio of the film is smaller than 2.7 times, the desired orientation effect cannot be imparted to the final film, and when it is larger than 3.5 times, transverse stretching unevenness or unevenness may occur during the next transverse stretching. This is not preferable because it tends to cause unstretched residue and also tends to tear. When using the method of the present invention, the film longitudinally stretched under the above conditions is immediately adjusted to a temperature range of 45 to 60°C, and the time expressed by the following formula (), t=e (3.9-0.053T1) ... ...() [In the formula (), t means the time (seconds) from the end of longitudinal stretching to the start of transverse stretching, and T1 is the temperature of the film during this time (°C), which is 45 to 60°C.
Selected from the range of °C. e means the base of the natural logarithm], it is preferable to transport the tenter rail to the next lateral stretching start position (the position where the tenter rail starts widening). After finishing the longitudinal stretching, this film is
The reason for adjusting the temperature range to 60°C is as follows.
That is, if the temperature of the film is lower than 45°C, the temperature will be too low during transverse stretching and the film will easily tear, which is undesirable; if it is higher than 60°C,
This is because the transport time from the end of longitudinal stretching to the starting position of transverse stretching becomes extremely short, which causes problems in the design, arrangement, and operability of the apparatus, which is undesirable. After the longitudinal stretching, the film is transferred to the next transverse stretching step. Since polyamide has a fast crystallization rate, hydrogen bonds in the film become stronger over time after the longitudinal stretching. For this reason, it is preferable to transfer the material in a short time at a temperature as low as possible to allow lateral stretching. If the time calculated by the above formula () is exceeded, the film is likely to have lateral stretching irregularities during lateral stretching, or unstretched residues are likely to be formed at the edges of the film in the width direction. Undesirable. When using the method of the present invention, when transversely stretching by the tenter type transverse stretching method, until the mechanically set magnification between the tenter clips reaches 1.4 times or more of the original value,
It is preferable to widen the film at an angle of 6 degrees or less with respect to the center line in the width direction of the film, and maintain the temperature of the tenter clip during this time to be lower than the temperature of the film. Setting the conditions immediately after the start of lateral stretching at the lateral stretching start position as above suppresses the occurrence of necks near the tenter clips and randomizes the position of occurrence of neck stretching in the center of the width direction of the film.
This is to avoid breakage of the film and to make the physical properties uniform along the width direction of the film. When performing transverse stretching using a tenter, the temperature of the film is raised stepwise from the transverse stretching position, and at the transverse stretching end position, the film temperature is 100°C or lower, preferably 70°C or lower.
The temperature conditions must be within the range of 100°C, particularly preferably within the range of 75 to 90°C. When using the method of the present invention, the temperature of the film that has been transferred to the transverse stretching start position after finishing the longitudinal stretching, that is, 45 to 60°C, is too low for the transverse stretching of the film. If this is done, the film is likely to break at the tenter clips, making stable transverse stretching difficult. In order to perform stable transverse stretching and to obtain a film with relatively balanced longitudinal orientation, as mentioned above, the widening angle of the tenter clips at the initial stage of the transverse stretching process is set to a specific value. In addition to randomizing the starting point of the net stretching that occurs at the center in the width direction of the film, it is necessary to transversely stretch the film while raising the temperature in stages. If the temperature rises rapidly when horizontally stretching the film,
The portions of the film where net stretching has not yet begun, that is, the portions of the film that have not yet been horizontally stretched, are exposed to strong heat, which strengthens the directional hydrogen bonds that occurred during the longitudinal stretching process, and the directional hydrogen bonds formed during the longitudinal stretching process become stronger. This is undesirable because it causes uneven stretching in the lateral direction and unstretched portions, resulting in a film with significantly unbalanced orientation in the longitudinal and lateral directions. According to experiments conducted by the present inventors, when a film is laterally stretched using a tenter, the film temperature is raised stepwise from the lateral stretching start position, and at the lateral stretching end position, the film temperature is 100°C or less. ,Preferably
Temperature conditions in the range of 70 to 100°C, particularly preferably in the range of 75 to 90°C, suppress hydrogen bonds from becoming strong and set the net stretching vanishing point early in the transverse stretching process. It was found that it was possible to stably produce a film with good orientation balance and good thickness accuracy. In order to raise the temperature of the film stepwise in the transverse stretching process, at least two or more sections are provided on the upper and/or lower surface of the film in a direction perpendicular to the film traveling direction, and within each section, Any method such as blowing hot air, installing an infrared heater, or a combination of these methods may be used. The film temperature at the end of horizontal stretching is 70 to 100.
℃ is preferable, but if the film deformation speed and stretching ratio are high, the film temperature should be set higher within the above range, and if the deformation speed and drawing ratio are low, the film temperature should be set lower within the above range. It is preferable to choose. In the lateral stretching process, the average deformation speed is set at 2000~
It is necessary to adopt stretching conditions of 10,000%/min and a stretching ratio of 3 to 5 times, more preferably 3.5 to 4.5 times. Here, the average deformation speed refers to a value calculated by the following equation (). V TD = (Y-l)/L T ×U T ×100...() [In formula (), each symbol has the following meaning. V TD : Average deformation speed of the film (%/min) Y: Mechanically set stretching ratio (times) of the film,
Value obtained by dividing the width between tenters at the end position of lateral stretching by the width between tenters at the start position of lateral stretching U T : Speed of tenter (m/min) L T : Length of lateral stretching section (m)] Average When the deformation speed (V TD ) is lower than 2000%/min, horizontal stretching spots are likely to occur in the film, and when the deformation speed is lower than 10000%/min,
If it is larger than 1 minute, the film is likely to break,
Undesirable. When the transverse stretching ratio of the film is less than 3 times, unstretched portions tend to be formed, and when it exceeds 5 times, the transversely stretched film tends to break, which is not preferable. A polyamide film stretched in the longitudinal direction and then in the transverse direction at a relatively low temperature while suppressing crystallization according to the above method hardly exhibits the bowing phenomenon at the end of the transverse stretching. However, if the film that has been laterally stretched is used for various purposes as it is, it has the drawback of shrinkage and poor dimensional stability. In order to impart dimensional stability to the biaxially stretched film, a method of heat treating the biaxially stretched film is employed. It has been found that when a biaxially stretched film produced according to the method of the present invention is heat treated in the same tenter after transverse stretching, a significantly large bowing phenomenon occurs in the final film. . In order to suppress the bowing phenomenon that occurs in this heat treatment process, the present inventors conducted examination experiments by changing the temperature increase pattern during heat treatment, the rail pattern of the tenter, etc., but as long as heat treatment is performed with one tenter, It has been found that there is a limit to suppressing the bowing phenomenon that appears in the final film, and that it is extremely difficult to reduce the bowing distortion within the target range. As a result of further experiments, it was found that the bowing phenomenon that appears in the final film can be significantly suppressed by performing the heat treatment in two stages. The two-step heat treatment method is to heat the film at a temperature of 100 to 170°C, preferably 110 to 170°C, while holding both ends of the transversely stretched film with tenter clips.
The first stage of heat treatment is carried out within a range of 150°C, and then the film is cooled to below the glass transition temperature of the raw material polyamide, and then the grips at both ends of the film are released, and then the film is transferred to the next heat treatment zone. Here, while holding both ends of the film with separate tenter clips and transporting it, the temperature is lowered from the melting point of the raw polyamide
This is a method in which the second stage heat treatment is performed at a temperature 10°C or more lower. In this case, as will be described later, by selecting the temperature conditions for the second stage heat treatment within a range that satisfies the above requirements, it is possible to produce a non-heat shrinkable film used for general packaging and a film used for shrink packaging. Any of the following heat-shrinkable films can be obtained. In the first stage heat treatment, the heat treatment temperature was 170
If the temperature is higher than 0.degree. C., a large bowing phenomenon will occur in the film during the heat treatment step under these conditions, which is undesirable. Also, if the heat treatment temperature is lower than 100℃,
After cooling, the film whose both end grips are released undergoes significant shrinkage in the transfer direction and width direction, or irregular shrinkage occurs, which is undesirable since the flatness of the final film is impaired. The tenter clip spacing during the first stage heat treatment may be the same as that at the end of the lateral stretching and the tenter clips may be in a tensioned state, or the tenter clips may be performed in a relaxed state by narrowing the spacing. After the first heat treatment, it is necessary to cool the film to a temperature below the glass transition temperature of the raw material polyamide while holding both ends of the film with tenter clips. If the grips on both sides of the film are immediately released after the first heat treatment without cooling it below the transition temperature of the glass of the raw material polyamide, the film will have irregularities while being transferred to the next heat treatment zone. Shrinkage occurs, and since the film comes into contact with the guide rolls etc. in a hot state, the film may stick to the guide rolls etc. or be cooled unevenly, significantly impairing the flatness of the final film. . After cooling the film, which has been cooled to below the glass transition temperature of the raw material polyamide, it is necessary to temporarily release both ends of the film from being held by the tenter clips. As a result of this release, stress fields in the transport direction that cause the bowing phenomenon, such as relaxation stress due to longitudinal stretching and machine direction stress based on Poisson's ratio during transverse stretching, are released, and in the subsequent heat treatment zone, Bowing distortion caused by these stresses can be avoided. The cooled film released from the grip of the tenter clips is transferred to the succeeding second stage tenter for heat treatment, and both ends of the film are gripped again. To transfer between the first stage heat treatment tenter and the second stage heat treatment tenter, use a guide roll, an expander, a dancer roll for tension control, a tension pick-up roll, a nip roll, etc. It can be installed and used as needed. To carry out the second stage heat treatment, the film is transferred to the second stage heat treatment tenter, and while the film is being transferred, it is heated at 10
The second stage heat treatment is performed under temperature conditions where the upper limit is a temperature lower than 0.degree. If the heat treatment is performed at a temperature higher than this upper limit temperature, the surface of the film may become white or the film may break, which is not preferable. When using the method of the present invention, the temperature conditions for the second stage heat treatment can be freely selected from the following conditions depending on the properties to be imparted to the film to be finally obtained. In other words, the lower limit of the heat treatment temperature is 190°C when obtaining a non-heat-shrinkable film that has a shrinkage rate of 4% or less when immersed in boiling water for 5 minutes.
The temperature should be selected within a temperature range whose upper limit is 10°C lower than the melting point of the raw material polyamide, preferably within a temperature range of 195 to 205°C. If the heat treatment is performed at a temperature lower than 190°C, the shrinkage rate of the final film will increase, and a non-heat-shrinkable film with a small shrinkage rate will not be obtained. In addition, the heat treatment temperature for obtaining a heat-shrinkable film for use in shrink packaging that has a shrinkage rate of 15% or more when immersed in boiling water for 5 minutes is as follows:
The temperature should be selected from 100 to 170°C, preferably from 120 to 150°C. Films that have been heat-treated at temperatures below 100℃ will naturally shrink during storage indoors due to insufficient heat treatment, and films that have been heat-treated at temperatures below 170℃ will naturally shrink when stored indoors.
The heat shrinkage rate becomes small, and a heat-shrinkable film with a large shrinkage rate cannot be obtained. In addition, when performing the second stage heat treatment,
If necessary, the stretching balance can be adjusted by making the rail spacing between the left and right tenters a little narrower, making it a constant width, or making it a little wider. Particularly when obtaining a non-heat-shrinkable film, it is effective to suppress the bowing phenomenon by narrowing the tenter rail spacing in the initial stage to give relaxation in the width direction, and then making it a constant width. When obtaining a film, it is more effective to suppress the bowing phenomenon if the width is consistently constant. The film that has undergone the second stage heat treatment is always cooled and wound up. The biaxially stretched polyamide film produced in this manner has a low bowing amount (defined later) of 5% or less, has uniform physical properties in the width direction of the film, and has good flatness. "Effects of the Invention" When the method of the present invention is used, it is possible to suppress the bowing phenomenon that occurs when heat-setting a polyamide film that has been biaxially stretched by the sequential stretching method, and therefore, the film has uniform physical properties in the width direction. It is possible to easily produce a non-heat-shrinkable film or a heat-shrinkable film that has excellent flatness and is sufficiently heat-set. "Examples" Next, the present invention will be described in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. In the following examples, the physical properties of the resulting films were evaluated by the methods described below. (1) Film thickness (μm) Measurements were made at 30 points along the width of the film, and the average value was used. (2) Film thickness unevenness (%) Calculated using the following formula. Thickness unevenness = d nax − d nio / d av × 100 where d nax = maximum thickness in the width direction d nio = minimum thickness in the width direction d av = average thickness in the width direction (3) Bowing amount (% ) On the surface of the unstretched film, draw a straight line with a felt pen at right angles to the film transport (flow) direction.
This is the rate at which the straight line is deformed on the product film obtained through a series of processes such as longitudinal stretching, transverse stretching, and heat treatment, and is the length by which the center of the film lags behind the film side edges, divided by the film width. to the value
The value multiplied by 100 was used. (4) Heat shrinkage rate and heat shrinkage rate difference (%) First, the product film was heated at a temperature of 25℃ and a relative humidity of 45%.
After conditioning the film in an atmosphere of
The square was drawn so that each side was parallel to the vertical and horizontal directions of the film. Next, this sample was immersed in boiling water for 5 minutes, taken out, and left again in an atmosphere at a temperature of 25° C. and a relative humidity of 45% for 24 hours. The dimensions of the square before and after immersion in boiling water were measured and calculated using the following formula. Longitudinal heat shrinkage rate = l 1 − l 1 ′/l 1 ×100 Transverse heat shrinkage rate = l 2 −l 2 ′/l 2 ×100 Diagonal heat shrinkage rate difference = | (l 3 − l 3 ′ /l 3 −l 4 −l 4 ′/l 4 ×100| Here, l 1 and l 1 ′ are the lengths of the sides along the longitudinal direction of the film before and after immersion, and l 2 and l 2 ′ are the lengths of the sides along the film length. l 3 , l 3 ′ are the lengths of one diagonal of the square before and after immersion, and l 4 , l 4 ′ are the lengths of the other diagonal of the square before and after immersion. Each length means the length of the film.The shrinkage percentage in the longitudinal direction and the shrinkage percentage in the transverse direction are preferably 3% or less, and the difference in shrinkage percentage in the diagonal direction is preferably 1% or less. (5) Flatness of the film (mm) As shown in Figure 1, draw straight lines 2 and 3 parallel to each other 2 meters apart on a flat table 1, and attach one end of the 3 meter length (product film cut in the length direction) to an adhesive. Fix it on the table 1 with tape 4. Apply a load of 20 grams per 1 cm in the width direction to the other end of the film to tension the film, and draw a marked line 6 on the film corresponding to the base line 3. Then, apply the load to the other end of the film. The film is cut into strips at 3 cm intervals along the length of the film.Then, a load of 60 grams is applied to the free end of each strip, and the base line 3 on the table and the marked line 6 on the strip are cut. The difference between the maximum and minimum measured values is used as an index of flatness. If this index is less than 2 mm, there is no practical problem with the product film, but More preferably,
1.5mm or less is better. Example 1 Poly-ε-caproamide (manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., Novamitsudo 1020CA) with a relative viscosity of 3.5 was
Melt and knead with a φ extruder at a cylinder temperature of 280℃, extrude into a film from a T-die, and rapidly cool on a 600mmφ casting roll kept at 30℃ to a thickness of approximately 140μ and width. A substantially amorphous, unoriented (unstretched) film of approximately 350 mm was obtained. In order to measure the amount of bowing on the surface of this unstretched film, a straight line was drawn with a red felt tip pen in a direction perpendicular to the film transport direction.
This unstretched film was introduced into a longitudinal stretching machine consisting of multiple rolls with a diameter of 150 mm and a width of 700 mm at a transfer speed of 8 m/min, heated and adjusted to 50°C, and then the deformation speed was adjusted between the rolls with different circumferential speeds. Longitudinal stretching was carried out at 14,700%/min and a stretching ratio of 3.1 times, and the longitudinally stretched film was heated to 45°C by a group of rolls following the longitudinal stretching zone, and then stretched into a 1.5 m wide and 20 m long film. It was transferred to the horizontal stretching start position of a tenter type horizontal stretching machine. Next, both ends of the film were held with tenter clips, and while the temperature was raised from 60°C to 80°C, transverse stretching was performed at a deformation rate of about 3000%/min and a stretching ratio of 4.5 times. The film that has been horizontally stretched is then subjected to the first stage heat treatment at 130°C for 2 seconds while gripping both sides of the film, then cooled to 30°C, and once the film is gripped at both ends. Released. The released film passes through a guide roll and an expander roll until it has a width of 1.5 mm.
The film was then guided to another tenter with a length of 15 m, gripping both ends of the film again with tenter clips, and a second stage of heating at 200°C for 10 seconds with 10% relaxation in the width direction. After the heat treatment, the film was cooled to 30° C., released from the tenter clip, trimmed at both ends, and wound into a film approximately 15 μm thick and 1 m wide. Various properties of the thus obtained film were measured based on the methods described above. Measurement results first
Shown in the table. The obtained film had a very small bowing amount of 2.5%, and its physical properties were uniform along the width direction. Comparative Example 1 An unstretched film of the same type as used in Example 1 was biaxially stretched in the same manner as described in that example. After completing the horizontal stretching, the film was heat-treated at 200℃ for 10 seconds in the same tenter, then cooled to 30℃, released from the tenter clip, and trimmed on both sides. Winding ivy. Regarding the film thus obtained, Example 1
Various characteristics were measured in the same manner. The results are shown in Table 1. The obtained film has a bowing amount of 8.6%
The film was very large, and the center of the film was more flat than the edges. The physical properties along the width direction were also more non-uniform than the film obtained in Example 1. Although the method described in Comparative Example 1 omits the first heat treatment, cooling, and releasing the film from the tenter clips after cooling in the example described in Example 1, a good product can be obtained. It can be seen that these steps cannot be omitted in order to achieve this goal. Examples 2 and 3 In the example described in Example 1, the second step was carried out using the same procedure as in the same example, except that the heat treatment temperatures of the first and second stages were changed as shown in Table 1. A film was obtained which was axially stretched and heat treated. Table 1 shows the results of measuring the bowing amount of the obtained film. All of the obtained films had a small amount of bowing and were good. Comparative Examples 2 to 4 In the example described in Example 1, the second stage was carried out by the same procedure as in the same example, except that the heat treatment temperatures of the first stage and the second stage were changed as described in Table 1. A film was obtained which was axially stretched and heat treated. Table 1 shows the measurement results of the bowing amount of the obtained film and the observation results of the film appearance. The obtained film had poor appearance, film breakage during the second stage heat treatment, and a large amount of bowing, and it was not possible to produce a good product in any case. Example 4 An unstretched film of the same type as used in Example 1 was biaxially stretched in the same manner as described in that example. After completing the horizontal stretching, the film was subjected to the first heat treatment at 100°C for 2 seconds in the same tenter with 5% relaxation in the width direction, and then heated to 30°C. After cooling, both ends of the film were released. The released film passes through a guide roll and an expander roll, and the width of the film is 1.5 mm.
After guiding the film to another tenter with a length of 15 m and holding both ends of the film with tenter clips and performing a second heat treatment at 120°C for 2 seconds at a constant width, The film was cooled to 30°C, released from the tenter clip, trimmed at both ends, and wound into a film approximately 15μ thick and 1m wide. Various physical properties of the thus obtained film were measured based on the methods described above. Measurement results first
Shown in the table. The obtained film had a very small bowing amount of 2.4%, and its physical properties were uniform along the width direction. Further, the heat shrinkage rate was 29%, which is suitable for a heat-shrinkable film, and the difference in heat shrinkage rate in the diagonal direction was sufficiently small. Examples 5 and 6 In the example described in Example 4, the second heat treatment was carried out in the same manner as in the same example, except that the heat treatment temperatures of the first and second stages were changed as shown in Table 1. A film was obtained which was axially stretched and heat treated. Table 1 shows the first and second heat treatment temperatures as well as the results of measuring the amount of bowing of the obtained film. All of the obtained films had a small amount of bowing and were good films.

【表】 (注) 表中−印は測定していないことを示す。
[Table] (Note) The - mark in the table indicates that no measurements were taken.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明方法によつて得られたフイル
ムの平坦性を評価する方朋を示す図である。図に
おいて、1はテーブル、2,3は基線、4はフイ
ルムを固定するための粘着テープ、5は試料の切
断線、6は標線を示す。
FIG. 1 is a diagram showing a method for evaluating the flatness of a film obtained by the method of the present invention. In the figure, 1 is a table, 2 and 3 are base lines, 4 is an adhesive tape for fixing the film, 5 is a cutting line of the sample, and 6 is a marked line.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 実質的に無定形で配向していないポリアミド
フイルムを、温度45〜65℃の範囲内で、ロール式
縦延伸方式によつて、変形速度10000%/分以上
で、2.7〜3.5倍に縦方向に延伸し、ついでこのフ
イルムの両側端部をテンタークリツプで把持し、
フイルム温度を100℃以下とし、平均変形速度
2000〜10000%/分の範囲で、3〜5倍に横方向
に延伸し、引続きこのフイルムの両側端部を把持
したまま、温度100〜170℃の範囲内で第1段目の
熱処理を行い、ついでこのフイルムを原料ポリア
ミドのガラス転移温度以下に冷却した後、フイル
ム両側端部把持を一たん解放し、ついで次の熱処
理帯へ移送し、別のテンタークリツプでフイルム
の両側端部を把持し移送しつつ、原料ポリアミド
の融点より10℃低い温度を上限とする温度条件で
第2段目の熱処理を行うことを特徴とする二軸延
伸ポリアミドフイルムの製造方法。 2 第2段目の熱処理を、190℃を下限とし原料
ポリアミドの融点より10℃低い温度を上限とする
温度範囲で行うことを特徴とする、特許請求の範
囲第1項記載の二軸延伸ポリアミドフイルムの製
造方法。 3 第2段目の熱処理を、100℃ないし170℃の温
度範囲内で行うことを特徴とする、特許請求の範
囲第1項記載の二軸延伸ポリアミドフイルムの製
造方法。
[Claims] 1. A substantially amorphous and unoriented polyamide film is subjected to a roll-type longitudinal stretching method at a temperature of 45 to 65°C at a deformation rate of 10,000%/min or more. Stretch the film by ~3.5 times in the longitudinal direction, then hold both ends of the film with tenter clips.
The film temperature is 100℃ or less, and the average deformation rate is
The film is stretched 3 to 5 times in the transverse direction at a rate of 2,000 to 10,000%/min, and then the first heat treatment is performed at a temperature of 100 to 170°C while holding both ends of the film. Then, after the film was cooled to below the glass transition temperature of the raw material polyamide, the grips at both ends of the film were released, and then transferred to the next heat treatment zone, where both ends of the film were gripped with another tenter clip. A method for producing a biaxially oriented polyamide film, which comprises carrying out a second heat treatment under a temperature condition whose upper limit is 10° C. lower than the melting point of the raw material polyamide while being transported. 2. The biaxially oriented polyamide according to claim 1, wherein the second stage heat treatment is carried out in a temperature range with a lower limit of 190°C and an upper limit of a temperature 10°C lower than the melting point of the raw material polyamide. Film manufacturing method. 3. The method for producing a biaxially stretched polyamide film according to claim 1, characterized in that the second stage heat treatment is carried out within a temperature range of 100°C to 170°C.
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