JPH0570573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 本発明は厚み均一性の優れたポリカプトミド系
フイルムを高能率的に製造する方法に関するもの
である。 ＜従来の技術＞ ポリアミド系フイルム、特にε−カプロラクタ
ムの開環重合によつて得られるポリカプラミド系
フイルムはそれの持つ強靭性、耐衝撃性、耐ピン
ホール性、高酸素遮断性から食品包装の分野で広
く使用されている。近年、レトルト食品の普及と
ともにポリアミドフイルムの需要も高まつてお
り、高品質でかつ安価なフイルムの供給が望まれ
ている。 従来、ポリカプラミド系フイルムは、イソフレ
ーシヨン法やＴダイ法による溶融押出し法で製造
されている。 Ｔダイ法により、ポリカプラミド系フイルムを
得る際、ダイより押出された溶融フイルムは、回
転冷却ロールにキヤストされる。この時フイルム
を冷却ロールへ密着させるために、エアーナイフ
で空気を吹きつける方法（以下エアーナイフ法と
呼ぶ）、高圧電極より溶融フイルムに電荷を析出
させ、静電気的に密着させる方法（以下静電密着
法と呼ぶ）などが行なわれている。しかし、これ
らのエアーナイフ法や静電密着法によるキヤステ
イングにおいても、引き取り速度が速くなると回
転により発生した随伴流のために回転冷却ロール
とフイルムの間に空気が巻き込まれて均一なフイ
ルムが得られなくなる。 静電密着法とは、ダイと冷却ロールとの間に例
えばワイヤ状の電極を挿入してフイルム状物に静
電荷を付与し、該フイルム状物と冷却ロールとを
静電気的に密着させることにより、成形されるフ
イルムの均厚性や透明性を改良する方法で、例え
ば特公昭37−6142号公報に開示されている。この
方法によれば、溶融押出しされたフイルム状物が
静電気により冷却ロールに強く密着して急冷され
るので、能率よく熱可塑性樹脂フイルムを製造す
ることができる。 更に、ポリアミド樹脂の場合、ストリーマコロ
ナ放電状態のコロナ放電を行ない、溶融フイルム
に電荷を析出させ、静電気的に回転冷却ロールに
密着させることを特徴とするポリアミド系熱可塑
性重合体フイルムの冷却方法が開示されている
（特開昭55−17559号公報）。 しかしながら、ポリカプラミド系フイルムを製
造する際、静電密着法を用いても生産能率を高め
ようとして冷却ロールの回転速度を速めると密着
力が不十分となり、フイルムと回転冷却ロールと
の間に部分的に空気が巻き込まれる。このような
部分では冷却ロールとフイルムとの間の熱伝達が
悪くなり、密着完全部と密着不完全部の間に冷却
むらができる為、製品フイルムの均厚性や透明性
が著しく悪くなり、商品としての価値が損なわれ
る。しかも該フイルムを引き続いて１軸または２
軸方向に延伸する場合には、延伸工程でフイルム
が破断してしまい製膜そのものができなくなる可
能性も生じる。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、このような従来技術の欠点を克服し
均厚性及び透明性を損なうことなくポリカプラミ
ド系フイルムを高速で能率良く製造することので
きる技術を提供しようとするものである。 ＜問題点を解決するための手段＞ 即ち、本発明はメタノール抽出可物含量が1.5
重量％以下のポリカプラミド系樹脂をフイルム状
に溶融押出しし、該溶融押出しフイルムを回転冷
却ロールに静電気的に密着させ、急冷固化させな
がら引きとつてフイルムを得ることを特徴とする
ポリカプラミド系フイルムの製造方法、ならび
に、該フイルムを更に少なくとも１方向に1.1倍
以上延伸することにより延伸ポリカプラミド系フ
イルムを製造する方法に関するものである。本発
明によつて、均厚性および透明性の優れたポリカ
プラミド系フイルムを能率的に製造することがで
きる。 ポリカプラミド系重合体は、重合直後はオリゴ
マーおよびカプロラクタムを多量に含有してお
り、水抽出等によつて該不純物を除去した後に、
乾燥し押出し機に供給される方法が開示されてい
る。（例えば、米国特許第3245964号記載） しかしながら、通常の水抽出工程を通しただけ
のポリカプラド系重合体は、該不純物が残存し、
更にメタノール抽出を行なうと1.5重量％より多
いメタノール抽出可物が得られる。 本発明によれば、特別な処理によつてメタノー
ル抽出可物含量を1.5重量％以下にしたポリカプ
ラミド系重合体を原料樹脂として用いることによ
つて、Ｔダイによる溶融押出しで静電密着法によ
つて冷却ロールに巻き取る際、電極へ印加可能な
電圧を高めることができ、より高速で冷却ロール
に巻き取つても均厚性および透明性の優れたポリ
カプラミド系未延伸フイルムおよび延伸フイルム
が得られることがわかつた。 本発明に用いるポリカプラミド系樹脂とは、70
重量％以上がカプラミド単位からなるポリカプラ
ミド単独重合体、共重合体、または／および混合
物が挙げられる。共重合体の例としてヘキサメチ
レジアミン、メタキシリレンジアミン、アミノド
デカン酸、アミノウンデカン酸、アジピン酸、セ
バシン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ラウロ
ラクタムなどとε−カプロラクタムおよび／又は
アミノカプロン酸との共重合体が挙げられる。混
合物の例としては、他のポリアミド樹脂、例え
ば、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリメタキ
シリレンアジパミドなどとの混合物およびその他
のポリオレフイン系あるいはポリエステル系など
の樹脂との混合物が挙げられる。また、酸化チタ
ン、酸化珪素、ケイ酸マグネシウム等の無機粒子
を含んでいてもかまわない。その他、帯電防止
剤、安定剤、ゲル化防止剤、滑り剤、耐光剤、着
色剤などを含んでいてもかまわない。 これらのポリカプラミド系樹脂のメタノール抽
出可物含量は1.5重量％以下である必要がある。
更に好ましくは、0.9重量％以下であることが好
ましい。原料ポリカプラミド系樹脂のメタノール
抽出可物含量を少なくすると静電密着法で溶融樹
脂フイルムを冷却ロールに巻き取る際の電極印加
電圧を高めることができ、より大きな静電密着力
が得られる。 これらメタノール抽出可物含量の少ないポリカ
プラミド系樹脂は、通常の連続あるいはバツチ重
合法で得られた重合体チツプ又はペレツトをアル
コール等のオリゴマーと親和力の強い溶剤で洗浄
する方法、更に該チツプを熱水で２段階以上に分
け抽出する方法等によつて得られる。又、重合中
あるいはチツプ化する以前に減圧下あるいは不活
性ガス雰囲気下に溶融重合体を通すことによつて
オリゴマーおよびカプロラクタムを系外に除去す
ることによつて得られた重合体を更に熱水抽出ま
たは／およびアルコール等のオリゴマーとの親和
力の強い溶剤による抽出を行なうことによつて得
られる。しかし、本発明はこれらの方法に束縛さ
れるものではなく、原料樹脂としてメタノール抽
出可物含量が1.5重量％以下のポリカプラミド系
樹脂を用いることによつて達成される。 本発明において、フイルムを静電気的に回転ロ
ールに密着させる方法としては、特にストリーマ
コロナ状態のコロナ放電を行ない電荷を付与する
方法（特間開昭55−17559号公報）が有効である。
しかし、本発明はこの方法のみに束縛されるもの
ではなく、通常の高圧荷電電極を溶融フイルムに
近付け電荷を付与する装置への適用やエアーナイ
フを併用した静電密着装置への適用、および回転
冷却ロールを誘電体で被覆し、高圧荷電電極と逆
の符号の電荷を回転冷却ロールに析出させる装置
への適用なども可能である。原料樹脂としてメタ
ノール抽出可物含量が1.5重量％以下のポリカプ
ラミド系樹脂を使用した場合、これらの装置にお
ける回転冷却ロールへの溶融密着力を向上するこ
とができる。 本発明における未延伸フイルムの引取り速度は
特に限定されるものではない。引取り速度を速く
すると回転冷却ロールと溶融フイルムとの間に空
気が巻き込まれ、均一な未延伸フイルムが得られ
なくなる。本発明では、通常のポリカプラミド系
樹脂に比べ極めてメタノール抽出可物含量の少な
いポリカプラミド系樹脂を原料樹脂として用いる
ことによつて、通常の最高引取り速度以上におい
ても回転冷却ロールと溶融フイルム間への空気の
巻込みが防止され、厚みの均一な未延伸フイルム
が得られる。該未延伸ポリカプラミド系フイルム
はこのままでも食品などの包装に好適である。し
かし該未延伸ポリアミドフイルムを更に少なくと
も１方向に1.1倍以上、好ましくは、直交する２
方向への各々、2.0〜5.0倍延伸した２軸延伸フイ
ルムにすると、更に機械的強度や透明性、酸素遮
断性が向上し、各種包装フイルムとして好適であ
る。 ＜作用＞ 以下に本発明を作用について説明する。通常、
静電密着法で回転冷却ロールに巻き取る際、高圧
荷電電極により高い電圧を印加すれば、より多く
の電荷を溶融フイルムに与えることができ、より
多きな静電密着力が得られる。しかし、印加高圧
を高くすると絶縁破壊が生じるのでそれ以上の電
圧は印加できない。詳しい機構は明らかでない
が、本発明におけるメタノール抽出可物含量が
1.5重量％以下のポリカプラミド系樹脂を用いる
と高圧荷電電極への印加電圧を通常よく高くする
ことができ、より速い引取り速度でも空気の巻き
込みを防止でき均一な未延伸フイルムを得ること
ができるのである。原料ポリカプラミド系樹脂中
のオリゴマーおよび／またはカプロラクタムの量
が静電密着を行なう時の系の絶縁破壊電圧に影響
を与えていると思われる。通常の熱水抽出では、
オリゴマーおよび／またはカプロラクタム、特に
オリゴマーを完全に樹脂より取り除くのは難しく
更にメタノール抽出を行なうと1.5重量％以上オ
リゴマーおよびカプロラクタムが抽出される。 以下、実施例および比較例により本発明を更に
詳細に説明する。 尚、実施例および比較例中で用いた測定法を次
に示す。 (1) 原料ポリカプラミド系樹脂のメタノール抽出
可物含量 原料ポリカプラミド系樹脂チツプを粉砕し、
0.3〜1.0mmの粒径にした粉末を５ｇソクスレー
抽出器のガラスフイルターに精秤し150mlのメ
タノールをフラスコ部に入れ95℃の湯煎中に浸
し、24時間抽出を行つた後、フイルター残溜粉
末をデシケーター中で２時間減圧乾燥し次いで
105℃の減圧乾燥器中で15時間乾燥した後、デ
シケーター中で放冷し精秤し、抽出前後の重量
より次式で求めた。 （メタノール抽出可物含量）＝（メタノール抽出前
重量）−（メタノール抽出後重量）／（メタノール抽出
前重量）×100 (2) 相対粘度 原料ポリカプラミド系樹脂チツプを96.3％濃
硫酸に1.0ｇ／100mlの濃度で溶解し、20℃の恒
温槽中でオストワルド粘度計を用いて測定した
値である。 (3) 最高引取り速度 直径90mmφのスクリユーを持つ押出し機を用
いてＴダイより260〜280℃で樹脂をフイルム状
に押出し、10〜20℃で回転冷却ロールにキヤス
トし、高圧荷電電極より溶融フイルムに電荷を
与え、回転冷却ロールへ密着を行なつた後、回
転冷却ロールの引き取り速度を徐々に上げてい
き、回転冷却ロールと溶融フイルム間への空の
巻き込みを防止し得る最高引き取り速度を示し
た。 実施例 １ メタノール抽出可物含量が0.9重量％、相対粘
度が2.6、滑剤として平均粒径3μｍの二酸化珪素
を0.4重量％含有するポリカプラミドチツプを回
転式真空乾燥機中で乾燥し、次いで該チツプを原
料として最高引取り速度を求めたところ、44ｍ／
分のところまで回転冷却ロールと溶融フイルム間
への空気の巻き込みを防止できた。 実施例 ２ 原料ポリカプラミド樹脂のメタノール抽出可物
含量が0.6重量％である以外は実施例１と同様の
方法でキヤステイングテストを行なつたところ、
50ｍ／分ところまで回転冷却ロールと溶融フイル
ム間への空気の巻き込みを防止できた。 比較例 １ 通常の熱水抽出処理を行なつたメタノール抽出
可物含含量が1.7重量％、相対粘度が2.6、平均粒
径3μｍの二酸化珪素を0.4重量％含有するポリカ
プラミドチツプを用い、実施例１と同様の方法で
キヤステイングテストを行つたところ、35ｍ／分
のところで回転冷却ロールと溶融フイルム間への
空気の巻き込みが発生し、それ以上の速度では均
一な未延伸フイルムが得られなかつた。 実施例 ３ 実施例１〜２および比較例１で得られた樹脂と
回転冷却ロールとの間に空気を巻き込まなかつた
厚みの均一な未延伸フイルムと、樹脂と冷却回転
ロール間に空気を巻き込んだ縦筋のある未延伸フ
イルム各々を70℃に加熱された周速の異なるロー
ル間で縦方向に3.5倍延伸した後、100℃のテンタ
ーで3.7倍横方向に延伸し、更に200℃で熱固定し
て２軸延伸ナイロン６フイルムを得る操作を行な
つたところ、空気を巻き込まなかつた未延伸フイ
ルムからは２軸延伸フイルムが得られたが、空気
を巻き込んだ未延伸フイルムはテンター中で破断
し２軸延伸フイルムを得ることが極めて困難であ
つた。尚、この時の未延伸フイルムの厚みは、
150〜200μｍであり、２軸延伸後のフイルムの厚
みは12〜16μｍであつた。 実施例１〜２および比較例１の結果をまとめて
第１表に示す。

【表】 ＜発明の効果＞ 実施例からも明らかなように、本発明によれ
ば、均厚性及び透明性の優れたポリカプラミド系
フイルムを高速で能率良く製造することができ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ メタノール抽出可物含量が1.5重量％以下の
   ポリカプラミド系樹脂をフイルム状に溶融押出し
   し、該溶融押出しフイルムを回転冷却ロールに静
   電気的に密着させ、急冷固化させながら引きとつ
   てフイルムを得ることを特徴とするポリカプミド
   系フイルムの製造法。 ２ 得られたフイルムを更に少なくとも１方向に
   1.1倍以上延伸するポリカプラミド系フイルムの
   製造法。