JPWO2020158281A1 - 2軸配向ポリアミドフィルム及びポリアミドフィルムミルロール - Google Patents
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Abstract
Description
こうした問題は、ミルロールの端に近いスリットロールのフィルムから袋を作製する場合に発生しやすい。ここでミルロールとは、フィルム製造工程で両端耳部をトリミングした後に巻き取った製膜装置の全幅のフィルムロールを指し、スリットロールとは、印刷加工やラミネート加工など行うためにミルロールをスリットし幅を狭くしたフィルムロールのことである。
従って、従来法によって得られる食品包装用の2軸配向ポリアミドフィルムで袋を作製すると、ボーイング現象によって、2つ折りにした袋の表裏で配向の主軸方向が異なるため、寸法変化も表裏で差が生じて、袋の隅で反り返りが起こってしまう。即ち、袋の2辺がS字状にカールする現象(以下単にS字カールともいう)が発生し、袋を箱詰めする時に箱に入れにくくなったり、袋に内容物を充填する装置の搬送部で不具合が発生する場合があった。
しかし、ミルロールの端に近いフィルムのスリットロールから作製した袋では、吸湿によるS字カールが発生する場合があった。
しかし、この方法でも、ミルロールの端に近いフィルムのスリットロールから作製した袋では吸湿によるS字カールが発生する場合があった。
特許文献2の対策は、袋を沸騰水で処理した後に発生するS字カール現象に対する対策であり、吸湿によるS字カール現象に対する対策ではないためと考えられる。
1.ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層を少なくとも1層有する2軸配向ポリアミドフィルムであって、フィルムの分子配向角が20°以上であり、吸湿歪みが1.3%以下であり、インパクト強度が0.7J/15μm以上であり、かつ、160℃で10分間加熱後の熱収縮率がMD方向及びTD方向ともに0.6〜3.0%であることを特徴とする2軸配向ポリアミドフィルム。
2.2軸配向ポリアミドフィルムの酸素透過率が60〜140ml/m2・day・MPaであることを特徴とする1.に記載の2軸配向ポリアミドフィルム。
3.160℃で10分間加熱後のフィルムの熱収縮歪みが、2.0%以下であることを特徴とする1.又は2.に記載の2軸配向ポリアミドフィルム。
4.ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層の少なくとも片面にポリアミド6を60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層が積層されていることを特徴とする1.〜3.いずれかに記載の2軸配向ポリアミドフィルム。
5.ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層の両方の面にポリアミド6を60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層が積層されていることを特徴とする1.〜3.いずれかに記載の2軸配向ポリアミドフィルム。
6.ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層を少なくとも1層有する2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールであって、フィルムミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置のフィルムの分子配向角が20°以上であり、インパクト強度が0.7J/15μm以上であり、吸湿歪みが1.3%以下であり、160℃で10分間加熱後の熱収縮率がMD方向及びTD方向ともに0.6〜3.0%であることを特徴とするポリアミドフィルムミルロール。
7.2軸配向ポリアミドフィルムの酸素透過率が60〜140ml/m2・day・MPaであることを特徴とする6.に記載のポリアミドフィルムミルロール。
8.ポリアミドフィルムミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置のフィルムの160℃で10分間加熱後の熱収縮歪みが2.0%以下であることを特徴とする6.又は7.に記載のポリアミドフィルムミルロール。
9.2軸配向ポリアミドフィルムがポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層の少なくとも片面にポリアミド6を60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層が積層されていることを特徴とする6.〜8.いずれかに記載のポリアミドフィルムミルロール。
10.2軸配向ポリアミドフィルムがポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層の両方の面にポリアミド6を60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層が積層されていることを特徴とする6.〜8.いずれかに記載のポリアミドフィルムミルロール。
2:左端のスリットロール
3:左端のスリットロールのフィルムにシーラントをラミネートしたラミネートロール
4:左端の3方シール袋
5:3方シール袋のヒートシール部
6:反りを測定するための重り
7:S字カールの度合いを示す反りの高さ
本発明の2軸配向ポリアミドフィルムは、ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層を少なくとも1層有する2軸配向ポリアミドフィルムである。優れたガスバリア性を持たせるために、ポリメタキシリレンアジパミドを80質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層であるとより好ましい。90質量%以上が更に好ましい。
本発明におけるポリアミドMXD6は、三菱瓦斯化学株式会社などで市販されているものを用いてもよい。
耐ピンホール性向上のため、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエラストマーなどを含んでも良い。
本発明で使用される潤滑剤としては、表面エネルギーを下げる効果のあるエチレンビスステアリン酸アミド(EBS)等の有機潤滑剤が挙げられる。接着性や濡れ性に問題が生じない範囲で含んでも良い。
耐ブロッキング剤と潤滑剤とを併用すると、フィルムに優れた滑り性と透明性を同時に付与できるので好ましい。
ポリアミドMXD6を主成分とする2軸配向フィルムは、ポリアミド6を主成分とする2軸配向フィルムに比べてガスバリア性に優れているが、耐衝撃性や耐ピンホール性は劣る傾向がある。そこで、ポリアミドMXD6を主成分とする層にポリアミド6を主成分にする層を積層したフィルムが、ガスバリア性、耐衝撃性、及び耐ピンホール性が良好であるので好ましい。
ポリアミド6の相対粘度は、1.8〜4.5であることが好ましく、より好ましくは、2.6〜3.2である。相対粘度が1.8より小さい場合は、フィルムの耐衝撃強度が不足する。4.5より大きい場合は、押出機の負荷が大きくなり延伸前のシートを得るのが困難になる。
上記ポリアミド系樹脂としては、ポリアミド6の他には、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12などが挙げられる。
本発明の2軸配向ポリアミドフィルムは、分子配向角が20°以上であり、かつ吸湿歪みが1.3%以下である。吸湿歪みは、1.1%以下がより好ましい。吸湿歪みが1.3%より大きいと、作製した袋の吸湿によるS字カールが大きくなり問題が発生する。
本発明の2軸配向ポリアミドフィルムは、ミルロールの幅方向に対して端に近いフィルムであるため、分子配向角が20°以上である。分子配向角は分子鎖配向軸方向の角度を王子計測機器株式会社製の分子配向角測定装置MOA−6004で測定する。分子配向角は、フィルムの長手方向の角度を0度とし、上記分子配向軸の方向が、長手方向を基準として45度より小さい時は0度からの差、45度より大きい時は90度からの差を求めた値である。この値が大きいほどボーイング現象が大きいことを示し、ミルロールの中央から端部に近くなると値は大きくなる。したがって、本発明においては、分子配向角が大きくても吸湿歪みが小さいフィルムを得ることが重要である。
本発明のポリアミドフィルムミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置の2軸配向ポリアミドフィルムは、分子配向角が20°以上であり、インパクト強度が0.7J/15μm以上であり、吸湿歪みが1.3%以下であり、160℃で10分間加熱後の熱収縮率がMD方向及びTD方向ともに0.6〜3.0%である。吸湿歪みは、1.1%以下がより好ましい。吸湿歪みが1.3%より大きいと、作製した袋の吸湿によるS字カールが大きくなり問題が発生する。
本発明のポリアミドフィルムミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置のフィルムの分子配向角は、20°以上である。分子配向角は分子鎖配向軸方向の角度を王子計測機器株式会社製の分子配向角測定装置MOA−6004で測定する。分子配向角は、フィルムの長手方向の角度を0度とし、上記分子配向軸の方向が、長手方向を基準として45度より小さい時は0度からの差、45度より大きい時は90度からの差を求めた値である。この値が大きいほどボーイング現象が大きいことを示し、ミルロールの中央から端部に近くなると値は大きくなる。したがって、本発明においては、分子配向角が大きいミルロールの端部のフィルムを使用しても吸湿歪みが小さいことが重要である。
インパクト強度は、大きい方が包装袋が破れにくいので好ましい。インパクト強度は、通常の用途では2.0J/15μmあれば十分である。
本発明の2軸配向ポリアミドフィルム及びポリアミドフィルムミルロールは、例えば、未延伸のポリアミドフィルムをまず縦方向に低倍率で予備縦延伸し、次いで縦方向に2段階以上に分けて合計の縦延伸倍率が3倍以上になるように主縦延伸し、次いで横延伸と熱固定処理、熱緩和処理した後、クリップ把持部をトリミングしてミルロールとして巻き取った後、加工するための幅にスリットされることで得られる。
本発明の2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールの幅は、特に限定されないが、通常、3000〜8000mmである。ポリアミドフィルムミルロールの巻長は、特に限定されないが、通常、5000〜70000mである。
加工するためにスリットされたロールの幅は、400〜3000mmであり、巻長さは3000〜10000mである。
近年、アルミ真空蒸着機などのフィルム大型化に伴い、スリットロールも大型になっている。したがって、前記より幅と巻長さの大きいスリットロールであっても構わない。
また、ポリアミドフィルムミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置のフィルムの分子配向角が20°以上である。
本発明の2軸配向ポリアミドフィルムは、ミルロールの端部に近いほど分子配向角が大きく、吸湿歪みと熱収縮歪みも大きい傾向がある。
スリットしたフィルムロールの右端又は左端のフィルムの分子配向角が20°以上であり、かつ吸湿歪みが1.3%以下である2軸配向ポリアミドフィルムであれば、加工して得られる袋の吸湿によるS字カールの発生を抑えることができる。
また、ポリアミドフィルムミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置のフィルムの分子配向角が20°以上であっても、吸湿歪みが1.3%以下であれば、スリットしたフィルムロールを加工して得られる袋の吸湿によるS字カールの発生を抑えることができる。
本発明の2軸配向ポリアミドフィルムは、例えば、未延伸ポリアミドフィルムを縦方向に低倍率で予備縦延伸した後、縦方向に2段以上で高倍率で主縦延伸し、続いて横延伸し、更に熱固定処理と熱弛緩処理を行うことによって製膜した2軸配向ポリアミドフィルムを巻いてミルロールを得ることが好ましい。
上記の予備縦延伸は、1段であっても2段以上であっても良い。だだし、予備縦延伸の各延伸倍率を乗じた合計の延伸倍率は、1.005〜1.15倍が好ましい。
予備縦延伸の後に行う主縦延伸は、縦方向に2段階以上に分けて延伸することが好ましい。第1段目の主縦延伸の倍率は、1.1〜2.9倍が好ましい。第2段目以降の主縦延伸の倍率は、予備縦延伸倍率も含めた各延伸倍率を乗じた合計の縦延伸倍率が2.8〜5.0倍になるように設定することが好ましい。3.0〜3.5倍がより好ましい。
まず、上記のポリアミドMXD6、ポリアミド6を主成分とする原料を乾燥したのち、押出機により溶融押出し、Tダイより回転ドラム上にキャストして急冷固化し未延伸のポリアミドフィルムを得る。
この未延伸フィルムを〔ガラス転移温度(以下Tgと略す)+20〕℃以上、〔低温結晶化温度(以下Tcと略す)+20〕℃以下の温度で、1.005〜1.15倍の予備縦延伸を行なう。
ここでTg及びTcは、実施例で記載の方法で測定して得られる値である。
予備縦延伸を(Tg+20)℃未満の温度で行なうと、ネッキングを生じ厚み斑が増大しやすくなる。一方、(Tc+20)℃を越える温度で延伸を行なうと、熱結晶化が進行し、横延伸で破断しやすくなり好ましくない。より好ましい延伸温度は、(Tg+30)℃〜(Tc+10)℃である。この予備縦延伸での延伸倍率が低すぎると吸湿歪みの改善効果が得られにくい。逆に高すぎると配向結晶化が進行しすぎて、後述する主縦延伸での延伸応力が高くなりすぎ主縦延伸あるいは横延伸する時に破断し易くなる。この観点から、予備延伸の延伸倍率は1.005〜1.15倍が好ましい。より好ましい延伸倍率は、1.01〜1.1倍である。予備縦延伸は1段でも多段で行っても良いが、合計の予備縦延伸倍率を上記範囲にすることが好ましい。
縦予備延伸は、熱ロール延伸、赤外線輻射延伸など公知の縦延伸方法を用いることができる。
主縦延伸第1段目での延伸温度は、(Tg+20)℃〜(Tc+20)℃が好ましい。
該延伸温度が(Tg+20)℃未満では延伸応力が高くなり横延伸で破断しやすくなり、(Tc+20)℃を越えると厚み斑が大きくなる。より好ましくは、(Tg+30)℃〜(Tc+10)℃である。主縦延伸第1段目は、熱ロール延伸、赤外線輻射延伸など公知の縦延伸方法を用いることができる。
主縦延伸第2段目の延伸倍率は、各予備縦延伸倍率と主縦延伸倍率を乗じた合計の縦延伸倍率が2.8倍以上となるように行なう。2.8倍未満であると2軸配向フィルムの幅方向の物性のバラツキは小さくなるものの、縦方向の強度が小さくなる。合計の縦延伸倍率が大きくなりすぎると、2軸配向フィルムの幅方向の物性のバラツキを低減させる効果が発現しない場合もでてくる。これを考慮すると、好ましい合計の縦延伸倍率は、3.0〜3.8倍であり、より好ましくは、3.0〜3.5倍である。第2段目縦延伸での延伸温度も、(Tg+20)℃〜(Tc+20)℃である。該延伸温度が(Tg+20)℃未満では延伸応力が高くなり横延伸で破断しやすくなり、(Tc+20)℃を越えると厚み斑が大きくなる。より好ましくは、(Tg+30)℃〜(Tc+10)℃である。
横延伸温度は低すぎると、横延伸性が悪化(破断発生)する場合がある。一方、高すぎると厚み斑が大きくなる傾向がある。このような点から、横延伸温度は100〜200℃が好ましく、120〜160℃がより好ましい。また、横方向の強度を確保する点から、延伸倍率は3.0〜5.0倍が好ましく、3.5〜4.5倍がさらに好ましい。
このようにして延伸された2軸配向ポリアミドフィルムは、熱固定処理と熱弛緩処理し、クリップ把持部を切り取ったあとミルロールとして巻取る。
熱固定温度は、190℃〜230℃の範囲であることが好ましい。更に好ましくは200〜220℃である。
熱弛緩処理温度は、190℃〜230℃の範囲であることが好ましい。更に好ましくは200〜220℃である。熱弛緩率は0〜10%が好ましく、更に好ましくは2〜7%である。
上記の熱固定処理、熱弛緩処理、調湿処理、コロナ処理、コーティング処理、火炎処理などは、2軸配向ポリアミドフィルムの製造工程中で処理することもできる。また、ミルロール又はスリットされたロールを巻き出して処理することもできる。
[ポリアミドMXD6]
RV=2.2、融点(Tm):238℃のポリアミドMXD6を用いた。
[ポリアミド6]
RV=2.9、融点(Tm):220℃のポリアミド6を用いた。
[シリカ微粒子とエチレンビスステアリン酸アミドのマスターバッチ]
上記ポリアミド6を93.5質量%、多孔質シリカ微粒子(重量平均粒子径=4μm、細孔容積=1.6ml/g)を5質量%、及びエチレンビスステアリン酸アミド(共栄社化学社製ライトアマイドWE−183)を1.5質量%配合し、2軸押し出し機で溶融混練押出しし、ペレット状にカットし、マスターバッチを得た。
0.25gの上記原料ポリアミドを25mlのメスフラスコ中で1.0g/dlの濃度になるように96%硫酸で溶解したポリアミド溶液を20℃にて相対粘度を測定した。
JISK7121に準じて、島津製作所社製、DSC−60型示差走査熱量測定器を用いて、未延伸ポリアミドフィルム10mgを入れたパーンを窒素雰囲気中で昇温速度10℃/分で30℃から280℃まで昇温する過程で融点として融解ピーク温度Tmを測定し、280℃に到達してから試料の入ったパーンを液体窒素に浸けて急冷した後、そのパーンを昇温速度20℃/分で−10℃から280℃まで昇温して、昇温過程で補外したガラス転移開始温度Tgと冷結晶化ピーク温度Tcを測定した。
ミルロールをスリットしてミルロールの左側の端部から150mmを耳として、その内側に幅940mmのスリットロールを作製した。スリットロールの幅方向に対して右端および左端から150mm内側を正方形の中心として一辺100mmの正方形状にフィルム試料を採取し、分子配向角(分子配向軸方向の角度)を王子計測機器株式会社製の分子配向角測定装置(MOA−6004)で測定した。分子配向角は、フィルムの長手方向の角度を0度とし、上記分子配向軸の方向が、長手方向を基準として45度より小さい時は0度からの差、45度より大きい時は90度からの差を求め、大きい方の値を分子配向角として表1及び表3に示した。実施例および比較例においては、全てミルロールの端に近い左端の値が大きかった。
フィルムの幅方向に10等分して(幅が狭いフィルムについては厚みを測定できる幅が確保できる幅になるよう当分する)、縦方向に100mmのフィルムを10枚重ねで切り出し、温度23℃、相対湿度65%の環境下で2時間以上コンディショニングする。テスター産業製厚み測定器で、それぞれのサンプルの中央の厚み測定し、その平均値を厚みとした。
ミルロールをスリットしてミルロールの左側の端部から150mmを耳として、その内側に幅940mmのスリットロールを作製した。スリットロールの幅方向に対して右端および左端から150mm内側の位置を中心として測定試料を切り出し、テスター産業製厚み測定器で厚みを測定した後、東洋精機社製フィルムインパクトテスターを使用し、直径1/2インチの半球状衝撃頭を用いてフィルムのインパクト強度を測定した。得られた値は下記式により、15μm換算のインパクト強度とした。表1及び表3には分子配向角が大きかった左端側の値を示した。
インパクト強度(J/15μm)=観察されたインパクト強度(J)×15μm/厚み(μm)
ミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置を中心としてフィルム試料を採取し、上記と同様に、テスター産業製厚み測定器で厚み測定した後、東洋精機社製フィルムインパクトテスターを使用し、直径1/2インチの半球状衝撃頭を用いてフィルムのインパクト強度を測定した。得られた値は上記式により、右端及び左端の15μm換算のインパクト強度とした。表2及び表4には、右端および左端の差が5%以下であったので、平均値を示した。
ミルロールをスリットしてミルロールの左側の端部から150mmを耳として、その内側に幅940mmのスリットロールを作製した。スリットロールの幅方向に対して右端および左端から150mm内側を正方形の中心として一辺210mmの正方形状に測定試料を採取し、その試料の中央を中心とする直径200mmの円を描き、MD方向を0°として、45°方向及び135°方向に円の中心を通る直線を引く。次いで、その試料を30℃×80%RHの雰囲気中で2時間以上放置した後、各方向の直径を測定して高湿時の長さとする。その後20℃×40%RHの部屋で2時間以上放置した後、各直径方向に引かれた直線の長さを再度測定して低湿時の長さとし、下記式によって吸湿伸び率を算出した。しかる後に、45°方向および135°方向の吸湿伸び率の差の絶対値(%)を吸湿歪みとして算出し、絶対値の大きい方の値を吸湿歪みとして表1及び表3に示した。実施例および比較例においては、分子配向角と同様、左端の値が大きかった。
吸湿伸び率=[(高湿時の長さ−低湿時の長さ)/低湿時の長さ]×100(%)
ミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置を正方形の中心として一辺210mmの正方形状にフィルム試料を採取し、上記と同様に、その試料の中央を中心とする直径200mmの円を描き、MD方向を0°として、45°方向及び135°方向に円の中心を通る直線を引く。次いで、その試料を30℃×80%RHの雰囲気中で2時間以上放置した後、各方向の直径を測定して高湿時の長さとする。その後20℃×40%RHの部屋で2時間以上放置した後、各直径方向に引かれた直線の長さを再度測定して低湿時の長さとし、上記式によって吸湿伸び率を算出した。しかる後に、45°方向および135°方向の吸湿伸び率の差の絶対値(%)を右端及び左端の吸湿歪みとして算出し、表2及び表4に示した。
ミルロールをスリットしてミルロールの左側の端部から150mmを耳として、その内側に幅940mmのスリットロールを作製した。スリットロールの幅方向に対して右端および左端から150mm内側を中心として測定試料を切り出し、試験温度160℃、加熱時間10分間とした以外は、JISC2318に記載の寸法変化試験法に準じて下記式によって熱収縮率を測定した。表1及び表3には分子配向角が大きかった左端側の値を示した。
熱収縮率=[(処理前の長さ−処理後の長さ)/処理前の長さ]×100(%)
ミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置でフィルムを切り出し、上記と同様に、試験温度160℃、加熱時間10分間とした以外は、JISC2318に記載の寸法変化試験法に準じて上記式によって右端及び左端の熱収縮率を測定し、表2及び表4に示した。
ミルロールをスリットしてミルロールの左側の端部から150mmを耳として、その内側に幅940mmのスリットロールを作製した。スリットロールの幅方向に対して右端および左端から150mm内側を正方形の中心として一辺210mmの正方形状に測定試料を採取し、各フィルムを23℃、65%RHの雰囲気で2時間以上放置した。そして、その試料の中央を中心とする直径200mmの円を描き、MD方向(縦方向)を0°として、45°方向及び135°方向に円の中心を通る直線を引き、各方向の直径を測定して処理前の長さとする。次いで、その試料を試験温度160℃で10分間加熱処理した後、取り出して23℃、65%RHの雰囲気中で2時間以上放置し各直径方向に引かれた直線の長さを再度測定して処理後の長さとし、下記式によって熱収縮率を算出した。しかる後に、45°方向および135°方向の熱収縮率の差の絶対値(%)を熱収縮歪みとして算出し、絶対値の大きい方の値を熱収縮歪みとして表1及び表3に示した。実施例および比較例においては、分子配向角と同様、左端の値が大きかった。
熱収縮率=[(処理前の長さ−処理後の長さ)/処理前の長さ]×100(%)
ミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置を正方形の中心として一辺210mmの正方形状にフィルム試料を採取し、各フィルムを23℃、65%RHの雰囲気で2時間以上放置した。そして、上記と同様に、その試料の中央を中心とする直径200mmの円を描き、MD方向(縦方向)を0°として、45°方向及び135°方向に円の中心を通る直線を引き、各方向の直径を測定して処理前の長さとする。次いで、その試料を試験温度160℃で10分間加熱処理した後、取り出して23℃、65%RHの雰囲気中で2時間以上放置し各直径方向に引かれた直線の長さを再度測定して処理後の長さとし、上記式によって熱収縮率を算出した。しかる後に、45°方向および135°方向の熱収縮率の差の絶対値(%)を右端及び左端の熱収縮歪みとして算出し、表2及び表4に示した。
ミルロールをスリットしてミルロールの左側の端部から150mmを耳として、その内側に幅940mmのスリットロールを作製した。スリットロールのポリアミドフィルムのコロナ処理した面にポリエステル系接着剤〔東洋モートン株式会社製のTM−569(製品名)およびCAT−10L(製品名)を重量比で7.2/1に混合したもの(固形分濃度23%)〕を乾燥後の樹脂固形分が3.2g/m2となるように塗布した後、線状低密度ポリエチレンフィルム(L−LDPEフィルム:東洋紡株式会社製、リックス(登録商標)L4102)40μmをドライラミネートし、40℃の環境下で2日間エージングを行い、積層フィルムを得た。
上記の如く積層フィルムロールとして巻き取られた積層フィルムを、西部機械社製の3方シール製袋機を用いて巻き長さ方向に平行に中央で2つ折りにしてから切断しポリアミドフィルムが外側になるように重ね合わせ、縦方向に両端を10mm幅、中央部を20mm幅、155℃で熱シールし、それに垂直方向に20mm幅、170mm間隔、180℃で断続的に熱シールした。これを巻き長さ方向に、中央シール部の中央と袋の幅が220mmになるように両縁部を裁断した後、これと垂直方向のシール部中央で切断し、3方シール袋(シール幅:10mm)を作製した。それら作製された3方シール袋の左端側の袋を10サンプル準備した。そして、10枚の3方シール袋を30℃、60%RHで24時間処理した後、20℃、20%RHの雰囲気で24時間保持し、4方の角の開口部2ヶ所とシール部の1ヶ所の3点を押さえ残る1ヶ所の角の反り返り(S字カール)の度合いを以下のようにして評価した。
10点:40mm未満
5点:40〜50mm未満
1点:50mm以上
10点評価した点数の平均が、7点以上を◎、3〜7点を○、3点未満を×とした。
3点未満の×の評価の袋については、袋の箱詰めや充填機の搬送ミスの問題が発生するので問題である。3点以上であれば、問題は許容できる範囲である。
S字カールの評価のために作製した積層フィルムを幅15mm×長さ200mmの短冊状に切断し、積層フィルムの一端を二軸延伸ポリアミドフィルムと線状低密度ポリエチレンフィルムとの界面で剥離し、株式会社島津製作所製、オートグラフを用い、温度23℃、相対湿度50%、引張り速度200mm/分、剥離角度90°の条件下で、上記短冊状積層フィルムの剥離界面に水をスポイトで垂らしながらラミネート強度を3回測定し、その平均値で評価した。
2種3層の共押出しTダイ設備を使用し、260℃の温度で溶融フィルムとして押出しし、30℃に冷却させた金属ロール上に、直流高電圧の印荷により静電気的に密着させて冷却固化し、次のような構成の未延伸シートを得た。
B層/A層/B層の構成で、未延伸シートのトータル厚みは200μmであり、トータル厚みに対するA層の厚み比率は20%であった。
A層を構成する組成物:
ポリアミドMXD6「三菱瓦斯化学株式会社製、商品名MXナイロンS6007」を90質量%、ナイロン6を10質量%、含むように原料を配合した。
B層を構成する組成物:
ポリアミド6を85質量%、ポリアミドMXD6を3質量%、シリカ微粒子とエチレンビスステアリン酸アミドのマスターバッチ(ポリアミド6がマトリックス)を12質量%、含むように原料を配合した。この未延伸フィルムのTgは41℃、Tcは69℃であった。
次いで、縦延伸フィルムを連続的にテンターに導き、130℃で4.0倍に横延伸した後、210℃で熱固定処理し、さらに210℃で横方向に5.0%の緩和処理を行った。引続き100℃で冷却し、フィルムの片面をコロナ処理した後、両端のテンタークリップ把持部を幅150mmトリミングし、厚さ15μm、幅6000mmの2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表1及び表2に示した。
表1及び表2に示したように予備縦延伸の温度及び倍率と主縦延伸の倍率を変えた以外は実施例1と同様に2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表1及び表2に示した。
表1及び表2に示したように予備縦延伸を1段にして表1及び表2の倍率に設定し、主縦延伸の2段目の倍率、未延伸フィルムの厚さを180μmに変えた以外は実施例2と同様に2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表1及び表2に示した。
ミルロール幅が4000mmの製膜装置に変えた以外は実施例3と同様に2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表1及び表2に示した。
表1及び表2に示したように予備縦延伸を行わず、主縦延伸を表1及び表2に示した温度及び倍率で2段延伸を行った以外は、実施例と同様に2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表1及び表2に示した。
表1及び表2に示したように予備縦延伸を行わず、主縦延伸を表1及び表2に示した温度及び倍率で1段延伸を行った以外は、実施例と同様に2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表1及び表2に示した。
一方、比較例3及び比較例6以外の比較例で得られた2軸配向ポリアミドフィルムでは、分子配向角は20°より大きく、吸湿歪みが1.3%より大きいため、袋にした場合に許容できない量のS字カールが発生した。
比較例3で得られた2軸配向ポリアミドフィルムでは、分子配向角は20°で、吸湿歪みは1.3%以下であったが、160℃で10分間加熱後の熱収縮率が大きいため、袋にした場合に許容できない量のS字カールが発生するとともにヒートシール部が収縮変形した。
比較例3で得られたポリアミドフィルムミルロールでは、フィルムの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置の吸湿歪みは1.3%以下であったが、160℃で10分間加熱後の熱収縮率が大きいため、袋にした場合に許容できない量のS字カールが発生するとともにヒートシール部が収縮変形した。
比較例6で得られた2軸配向ポリアミドフィルムでは、吸湿歪みは1.3%以下であり、S字カールも許容できる範囲であったが、インパクト強度が小さいため、耐衝撃性が求められるポリアミドフィルムとしての特性を満足していなかった。
比較例6で得られたポリアミドフィルムミルロールでは、フィルムの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置の吸湿歪みは1.3%以下であり、S字カールも許容できる範囲であったが、インパクト強度が小さいため、耐衝撃性が求められるポリアミドフィルムとしての特性を満足していなかった。
2種3層の共押出しTダイ設備を使用し、260℃の温度で溶融フィルムとして押出しし、30℃に冷却させた金属ロール上に、直流高電圧の印荷により静電気的に密着させて冷却固化し、次のような構成の未延伸シートを得た。
B層/A層/B層の構成で、未延伸シートのトータル厚みは200μmであり、トータル厚みに対するA層の厚み比率は20%であった。
A層を構成する組成物:
ポリアミドMXD6「三菱瓦斯化学株式会社製、商品名MXナイロンS6007」100質量%を原料とした。
B層を構成する組成物:
ポリアミド6を53質量%、ポリアミドMXD6を35質量%、シリカ微粒子とエチレンビスステアリン酸アミドのマスターバッチ(ポリアミド6がマトリックス)を12質量%、含むように原料を配合した。
次いで、縦延伸フィルムを連続的にテンターに導き、130℃で4.0倍に横延伸した後、210℃で熱固定処理し、さらに210℃で横方向に5.0%の緩和処理を行った。引続き100℃で冷却し、フィルムの片面をコロナ処理した後、両端のテンタークリップ把持部を幅150mmトリミングし、厚さ15μm、幅6000mmの2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表3及び表4に示した。
表3及び表4に示したように予備縦延伸の温度及び倍率と主縦延伸の倍率を変えた以外は実施例1と同様にポリアミドフィルムのミルロールを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表3及び表4に示した。
表2に示したように予備縦延伸を1段にして表3及び表4の倍率に設定し、主縦延伸の2段目の倍率、未延伸フィルムの厚さを180μmに変えた以外は実施例2と同様に2軸配向ポリアミドフィルムを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表3及び表4に示した。
ミルロール幅が4000mmの製膜装置に変えた以外は実施例7と同様に2軸配向ポリアミドフィルムを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表3及び表4に示した。
表2に示したように予備縦延伸を行わず、主縦延伸を表3及び表4に示した温度及び倍率で2段延伸を行った以外は、実施例と同様に2軸配向ポリアミドフィルムを得た。フィルム及びミルロールの特性評価結果を表3及び表4に示した。
比較例10で得られた2軸配向ポリアミドフィルムでは、分子配向角は20°で、吸湿歪みは1.3%以下であったが、160℃で10分間加熱後の熱収縮率が大きいため、袋にした場合に許容できない量のS字カールが発生するとともにヒートシール部が収縮変形した。また、ポリアミドフィルムミルロールでは、フィルムの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置の吸湿歪みは1.3%以下であったが、160℃で10分間加熱後の熱収縮率が大きいため、袋にした場合に許容できない量のS字カールが発生するとともにヒートシール部が収縮変形した。
Claims (10)
- ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層を少なくとも1層有する2軸配向ポリアミドフィルムであって、フィルムの分子配向角が20°以上であり、吸湿歪みが1.3%以下であり、インパクト強度が0.7J/15μm以上であり、かつ、160℃で10分間加熱後の熱収縮率がMD方向及びTD方向ともに0.6〜3.0%であることを特徴とする2軸配向ポリアミドフィルム。
- 2軸配向ポリアミドフィルムの酸素透過率が60〜140ml/m2・day・MPaであることを特徴とする請求項1に記載の2軸配向ポリアミドフィルム。
- 160℃で10分間加熱後のフィルムの熱収縮歪みが、2.0%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の2軸配向ポリアミドフィルム。
- ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層の少なくとも片面にポリアミド6を60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層が積層されていることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の2軸配向ポリアミドフィルム。
- ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層の両方の面にポリアミド6を60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層が積層されていることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の2軸配向ポリアミドフィルム。
- ポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層を少なくとも1層有する2軸配向ポリアミドフィルムのミルロールであって、フィルムミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置のフィルムの分子配向角が20°以上であり、インパクト強度が0.7J/15μm以上であり、吸湿歪みが1.3%以下であり、160℃で10分間加熱後の熱収縮率がMD方向及びTD方向ともに0.6〜3.0%であることを特徴とするポリアミドフィルムミルロール。
- 2軸配向ポリアミドフィルムの酸素透過率が60〜140ml/m2・day・MPaであることを特徴とする請求6に記載のポリアミドフィルムミルロール。
- ポリアミドフィルムミルロールの幅方向に対して右端および左端から300mm内側の位置のフィルムの160℃で10分間加熱後の熱収縮歪みが2.0%以下であることを特徴とする請求項6又は7に記載のポリアミドフィルムミルロール。
- 2軸配向ポリアミドフィルムがポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層の少なくとも片面にポリアミド6を60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層が積層されていることを特徴とする請求項6〜8いずれかに記載のポリアミドフィルムミルロール。
- 2軸配向ポリアミドフィルムがポリメタキシリレンアジパミドを60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層の両方の面にポリアミド6を60質量%以上含むポリアミド樹脂からなる層が積層されていることを特徴とする請求項6〜8いずれかに記載のポリアミドフィルムミルロール。
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