JPS6227128A - ポリカプラミド系フィルムの製造法 - 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〉 本発明は厚み均一性の優れたポリカプミド系フィルムを
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〉 ポリアミド系フィルム、特にε−カプロラクタムの開環
重合によって得られるポリカプラミド系フィルムはそれ
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ィルムの需要も
高まっており、高品質でかつ安価なフィルムの供給が望
まれている。

従来、ポリカプラミド系フィルムは、インフレーシゴン
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ィルムを得る際、
ダイより押出された溶融フィルムは、回転冷却ロールに
キャストされる。この時フィ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ィルム
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相打法によるキャステインク
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ィルムの間に空
気が巻き込まれて均一なフィルムが得られなくなる。

静電密着法とは、グ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ィルム状物に静電荷を付与し、
該フィ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、成形されるフィ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
ィ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ィルムを製造す
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、溶融フィ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ィルムの冷却方法
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ィルムを製造、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、
フィ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ィルムと
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、製品フィ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。

しかも該フィルムを引き続いて１軸または２軸方向に延
伸する場合には、延伸工程でフィ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ィルムを
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。

く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ィルム状に溶融押出し
し、該溶融押出しフィ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ってフィルムを
得ることを特徴とするポリカプラミド系フィルムの製造
方法、ならびに、該フィ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
フィルムを製造する方法に関するものである。本発明に
よって、均厚性および透明性の優れたポリカプラミド系
フィ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
って該不純物を除去した後に、乾燥し抽出し機に供給さ
れる方法が開示されている。（例えば、米国特許第３２
４５９Ｅ３４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
プラミド系重合体は、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
筒物が得られる。

本発明によれば、特別な処理によっ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って、Ｔダイによる
溶融押出しで静電密着法によっ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っ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ィルムおよび延伸フィル
ムが得られることがわかった。

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の単独重
合体、共重合体、または、ｌ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ィン系
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、ゴル化防止剤、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１．５ｆｆｉｆｆｉ％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ィルムを冷却ロー
ルに巻き取る際の電極印加電圧を鳥めることかでき、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ッチ重合法で得られた
重合体チップ又はペレッ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、更に該チップを熱
水で２段階以上に分は抽出する方法等によって得られる
。又、重合中あるいはチッ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って
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
によっ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って得られる。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１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って達成される。

本発明において、フィ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）が仔イルムに近付は電荷を付与する
装置への適用やエアーナイフを併用した静電密＠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
メタノール抽出可物含量が１，５重ｆｆｉ％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ィ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
ロールと溶融フィルムとの間に空気が巻き込まれ、均一
な未延伸フィ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
用いることによって、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ィ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ィルムが得られる。

該未延伸ポリカプラミド系フィ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
フィ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方向へ各々、　′２．ａ〜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、各種包装フィルムとして
好適である。

く作　用〉 以下に本発明を作用について説明する。通常、静電密打
法で回転冷却ロールに巻き取る際、高圧荷７１！？Ｔｔ
極により＾い電圧を印加すれば、より多くの電荷を溶融
フィルムに与えることができ、より大きな静電密着力が
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り高くすることが
でき、より速い引取り速度でも空気の巻き込みを防止で
き均一な未延伸フィ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爪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１．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
万物含量 原料ポリカプラミド系樹脂チップを粉砕し、０．３〜１
．０．冒の粒径にした粉末を５ｇツクスレー抽出器のガ
ラスフィルターに精秤し１５０ｍｅ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
った後、フィルター残溜粉末をデシケータ−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−中で放冷し精秤し、抽出前後の
重量より次式で求めた。

（メタノール抽出万物含量） （メタノール抽出前型ｆｆ１）−（メタノール抽出機重
量）＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　Ｘ１００（メタノール抽出前型ｆｆ１） ■相対粘度 原料ポリカプラミド系樹脂チップを９６．３％澗硫酸に
１．０ｇ／１００ｍＱ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９０１−φのスクリューを持つ押出し機を用いてＴ
ダイより２６０〜２８０℃で樹脂をフィルム状に押出し
、１０〜２０℃で回転冷却ロールにキャストし、高圧荷
電電極より溶融フィルムに電荷を与え、回転冷却ロール
へ密着を行なった後、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ィルム間へ
の空気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 メタノール抽出万物含量が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ップを回転式真空乾燥
機中で乾燥し−次いで該チッ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
ロールと溶融フィ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万物含量が０
．６重量％である以外は実施例１と同様の方法でキャス
ティングテストを行なったところ、５０　ｍ　／分とこ
ろまで回転冷却ロールと溶融フィ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っ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
ップを用い、実施例１と同様の方法でキャスティングテ
ストを行ったところ、３５ｍ／分のところで回転冷却ロ
ールと溶融フィ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ィルムが得られなかっ
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った厚みの均一な未
延伸フィルムと、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ィルム各々を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°Ｃ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
を得る操作を行なったところ、空気を巻き込まなかった
未延伸フィルムからは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ィ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った。尚
、この時の未延伸フィルムの厚みは、１５０〜２００μ
ｍであり、２軸延伸後のフィルムの厚みは１２〜１６μ
ｍであった。

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。

第　　　　　　１　　　　　　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ィルムを高速で
能率良く製造することができる。

特許出願人　　東洋紡績株式会社 手　　続　　補　　正　　占 昭和６１年３月３日 １、　事件の表示 特願昭６０−１６６２１５号 λ　発明の名称 ポリカプラミド系フィルムの製造法 λ　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 大阪市北区堂島浜二丁目２番８号 （３１Ｇ）東洋紡績株式会社 ／−ゝ、 明細書の特許請求の範囲の１および発明の詳細な説明の
欄 ｉ　補正の内容 （１１明細書第１頁特許請求の範囲を別紙の通り訂正す
る。

■　同　次の部分をそれぞれ訂正する。

以　　　　上 ２、特許請求の範囲 １．　メタノール抽出万物含量が１．５重量％以下のポ
リカプラミド系樹脂をフィルム状に溶融押出しし、該溶
融押出しフィ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ってフィルムを得ること
を特徴とするポリカプミド系フィルムの製造法。

の製造丸洗。

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ィルム状に溶融押出しし、該溶融
   押出しフィ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ってフィルムを得ることを
   特徴とするポリカプミド系フィルムの製造法。 ２、得られたフィ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フィルムの製造方法。