KR100842148B1 - 폴리아미드계 수지 필름 롤 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원활하게 양호한 수율로 적층에 의한 주머니 제조 가공을 행할 수 있고, S자 컬이 없는 포장물을 효율적으로 얻을 수 있는 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름 롤을 제공한다.

본 발명의 폴리아미드계 수지 필름 롤은, 필름의 권취 종료부로부터 2 m 이내에 1번째 시료 절단부를 설치하고, 필름의 권취 개시부로부터 2 m 이내에 최종 절단부를 설치함과 동시에, 1번째 시료 절단부로부터 약 100 m마다 시료 절단부를 설치했을 경우, 각 절단부로부터 절단된 모든 시료에 대하여 비등수 수축률이나 두께 방향의 굴절률 등의 물성이 소정의 범위의 변동폭이 되도록 조정되어 있다.

이축 배향 폴리아미드계 수지 필름 롤, 비등수 수축률, 굴절률, S자 컬

Description

폴리아미드계 수지 필름 롤 및 그의 제조 방법 {Polyamide Resin Film Roll, and Production Method Therefor}

본 발명은 폴리아미드계 수지 필름을 권취하여 이루어지는 장척(長尺)에 걸쳐 물성이 균일하고 고품질인 필름 롤에 관한 것이며, 상세하게는 폴리올레핀계 수지 필름과 적층하여 레토르트 식품 등의 포장에 사용할 때의 가공성이 양호한 폴리아미드계 수지 필름 롤에 관한 것이다.

나일론을 주성분으로 하는 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름은 강인하고, 가스 배리어성, 핀홀 내성, 투명성, 인쇄성 등이 우수하기 때문에, 각종 액상 식품, 함수 식품, 냉동 식품, 레토르트 식품, 페이스트상 식품, 축육ㆍ수산 식품 등의 각종 식품의 포장 재료로서 널리 실용화되고 있으며, 특히 최근에는 레토르트 식품의 포장에 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 폴리아미드계 수지 필름은, 예를 들면 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지 필름 등과 적층하여 유동 방향으로 평행하게 두개로 접고 나서 세 변을 열 융착하여 잘라내고, 한 변이 개방된 개봉 상태의 3 방향 밀봉 주머니로 하여 내부에 각종 식품 등을 충전하여 밀폐한 후, 비등수 중에서 가열 살균하여 시장에 제공된다.

그런데, 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름을 사용한 경우에는, 가열 살균 처리 후에 포장 주머니의 구석부에서 변형이 생겨 네 변이 S자상으로 컬되는 현상(이하, S자 컬 현상이라고 함)이 생겨 포장 상품으로서의 미관이 현저하게 악화되는 경우가 있다. 따라서, 그러한 컬 현상을 감소시키는 방법으로서, 일본 특허 공개 (평)4-103335호 공보와 같이 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름에서의 비등수 수축 변형률과 분자 배향각의 필름 폭 방향의 변화율의 곱을 특정한 값으로 조정하는 방법이 제안되어 있지만, 이러한 방법에서는 비등수 처리시의 치수 안정성을 높이기 위해 열 고정시의 온도를 극단적으로 높이거나, 연신 후의 완화 열 처리를 과도하게 행할 필요가 있기 때문에, 얻어지는 필름의 강인성이나 핀홀 내성이 손상된다는 문제가 발생한다.

따라서, 출원인들은 일본 특허 공개 (평)8-174663호 공보와 같이 필름의 비등수 수축률이나 굴절률을 특정한 수치 범위로 조정함으로써, 강인성이나 핀홀 내성을 감소시키지 않고, S자 컬 현상을 일으키지 않는 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름을 얻는 방법을 발명하고 제안하였다.

상기한 일본 특허 공개 (평)8-174663호 공보에 기재된 방법에 따르면, 강인하고, 핀홀 내성이 우수하며, S자 컬 현상이 발생하지 않는 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름을 얻을 수 있게 된다. 그러나, 적층에 의한 주머니 제조 가공에 있어서는, 열 융착시킬 때의 압력이나 시간 등의 조건이 사용하는 필름 롤마다 미세 조정되기 때문에, 필름 롤에 권취된 필름의 비등수 수축률이나 굴절률 등의 물성치의 평균치가 일본 특허 공개 (평)8-174663호 공보의 범위에 들어가는 경우라도, 한개의 필름 롤에서의 변동량이 큰 경우에는, 주머니 제조 가공에 있어서 적층할 때 필름과의 사이에 주름이 생겨 수율이 불량해지는 등의 문제가 발생하기 쉽다.

한편, 출원인들은 복수의 수지를 혼합하여 용융 압출한 후 이축 연신한 필름을 권취하는 이축 연신 필름 롤의 제조 방법에 있어서, 동마찰 계수의 변동을 작게 하기 위한 방법으로서 원료 칩의 형상을 가지런히 하거나, 압출기에 대한 원료 공급부인 깔때기 형태의 호퍼의 경사 각도를 크게 함으로써 원료의 편석을 작게 하는 방법에 대하여 제안하였다(일본 특허 공개 제2004-181777호 공보). 그러나, 이러한 방법도 필름 롤에 권취된 필름의 비등수 수축률이나 굴절률 등의 물성 변동이나 불균일을 억제하기 위한 방법으로서는 결정적인 방법이라고는 할 수 없었다.

본 발명은 고도로 균일한 이축 연신 필름 롤을 생산하기 위한 생산 기술에 대하여 예의 연구 개발한 결과 달성된 것이며, 그 목적은 종래의 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름 롤의 문제점을 해소하고, 거의 문제없이 원활하게 적층에 의한 주머니 제조 가공을 행할 수 있으며, S자 컬이 없는 포장물을 효율적으로 얻을 수 있는 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름 롤을 제공하는 데 있다. 또한, 주머니 제조 가공 등의 후가공에 있어서, 높은 수율로 가공품을 얻을 수 있는 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름 롤을 제공하는 데 있다. 또한, 이러한 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름 롤을 효율적으로 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명 중, 청구항 1에 기재된 발명의 구성은 폭이 0.2 m 이상 3.0 m 이하이고, 길이가 300 m 이상 30000 m 이하인 폴리아미드계 수지 필름을 권취하여 이루어지는 필름 롤이며, 필름의 권취 종료부로부터 2 m 이내에 1번째 시료 절단부를, 또한 필름의 권취 개시부로부터 2 m 이내에 최종 절단부를 설치함과 동시에, 1번째 시료 절단부로부터 약 100 m마다 시료 절단부를 설치했을 때, 하기 요건 (1) 내지 (3)을 충족하는 데 있다.

(1) 상기 각 절단부로부터 절단된 각 시료에 대하여, 전체 방향의 비등수 수축률 중의 최대치인 최대 비등수 수축률을 측정했을 때, 이들 최대 비등수 수축률의 평균치인 평균 비등수 수축률이 3 ％ 내지 6 ％임과 동시에, 모든 시료의 최대 비등수 수축률의 변동률이 상기 평균 비등수 수축률에 대하여 ±2 ％ 내지 ±10 ％의 범위 내이다.

(2) 상기 각 절단부로부터 절단된 각 시료에 대하여, 길이 방향에 대하여 +45도 방향의 비등수 수축률과 길이 방향에 대하여 -45도 방향의 비등수 수축률의 차이의 절대치인 비등수 수축률 방향차를 구했을 때, 이들 비등수 수축률 방향차의 평균치인 평균 비등수 수축률 방향차가 1.5 ％ 이하임과 동시에, 모든 시료의 비등수 수축률 방향차의 변동률이 상기 평균 비등수 수축률 방향차에 대하여 ±2 ％ 내지 ±10 ％의 범위 내이다.

(3) 권취된 롤의 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께의 변동률이 평균 두께에 대하여 ±2 ％ 내지 ±10 ％의 범위 내이다.

청구항 2에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 각 절단부로부터 절단된 각 시료에 대하여 두께 방향의 굴절률을 측정했을 때, 이들 굴절률의 평균치인 평균 굴절률이 1.505 이상 1.520 이하임과 동시에, 모든 시료의 굴절률의 변동률이 상기 평균 굴절률에 대하여 ±2 ％ 이내의 범위인 데 있다.

청구항 3에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 각 절단부로부터 절단된 각 시료에 대하여 두께 방향의 굴절률을 측정했을 때, 이들 굴절률의 평균치인 평균 굴절률이 1.505 이상 1.520 이하임과 동시에, 모든 시료의 굴절률의 변동률이 상기 평균 굴절률에 대하여 ±1 ％ 이내의 범위인 데 있다.

청구항 4에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 폴리아미드계 수지 필름을 구성하는 폴리아미드의 주성분이 나일론 6인데 있다.

청구항 5에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 다른 2종 이상의 폴리아미드계 수지의 혼합물로 형성된 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것인 데 있다.

청구항 6에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 권취한 폴리아미드계 수지 필름이 폴리올레핀계 수지 필름과 적층되는 것인 데 있다.

청구항 7에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 용융시킨 폴리아미드계 수지를 T 다이로부터 압출하고, 금속 롤에 접촉시켜 냉각함으로써 얻어진 미배향의 시트상물을 이축으로 연신한 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것인 데 있다.

청구항 8에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 텐터 연신법에 의해 연신한 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것인 데 있다.

청구항 9에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 축차 이축 연신한 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것인 데 있다.

청구항 10에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 세로 방향과 가로 방향의 이축으로 연신된 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것인 데 있다.

청구항 11에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 실질적으로 미배향의 폴리아미드계 수지를 포함하는 시트상물을, 상기 폴리아미드계 수지의 유리 전이 온도 + 20 ℃보다 고온에서 3배 이상의 배율이 되도록 적어도 2 단계로 세로 방향으로 연신한 후, 3배 이상의 배율이 되도록 가로 방향으로 연신한 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것인 데 있다.

청구항 12에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 폴리아미드계 수지 필름이 다단계 연신 공정 및 열고정 단계를 거쳐서 제조되며, 이때, 최종적인 연신 처리를 행한 후 열 고정한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것인 데 있다.

청구항 13에 기재된 발명의 구성은, 상기 폴리아미드계 수지 필름이 열 고정 및 이완 처리 단계를 거쳐서 제조되며, 이때, 열 고정 후에 이완 처리를 실시한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것인 데 있다.

청구항 14에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 권취된 폴리아미드계 수지 필름 중에 윤활제, 블록킹 방지제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 내광제, 내충격성 개량제 중 1종 이상이 첨가되어 있는 데 있다.

청구항 15에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 권취된 폴리아미드계 수지 필름 중에 무기 입자가 첨가되어 있는 데 있다.

청구항 16에 기재된 발명의 구성은, 청구항 15에 기재된 발명에 있어서, 무기 입자가 평균 입경 0.5 내지 5.0 ㎛의 실리카 입자인 데 있다.

청구항 17에 기재된 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 권취된 폴리아미드계 수지 필름 중에 고급 지방산이 첨가되어 있는 데 있다.

청구항 18에 기재된 발명의 구성은, 폴리아미드계 수지 칩을 용융 압출하면서 막 형성하는 필름화 공정, 그 필름화 공정에서 얻어지는 미연신 필름을 세로 방향 및 가로 방향으로 이축 연신하는 이축 연신 공정, 및 이축 연신된 필름을 권취하는 롤화 공정을 포함하는 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법이며, 상기 이축 연신 공정이 세로 방향으로 2 단계 연신한 후, 가로 방향으로 연신하는 것인 데 있다.

청구항 19에 기재된 발명의 구성은, 청구항 18에 기재된 발명에 있어서, 이축 연신 공정에서의 세로 방향의 2단계 연신이 1단계째의 연신 배율을 2단계째의 연신 배율보다 높인 데 있다.

청구항 20에 기재된 발명의 구성은, 청구항 18에 기재된 발명에 있어서, 필름화 공정이, 조성이 상이한 복수의 원료 폴리아미드 수지 칩을 혼합한 후 용융 압출하는 것임과 동시에,
사용되는 각 폴리아미드계 수지 칩의 형상이 장경 및 단경을 갖는 타원 단면을 가진 타원 기둥형으로 되어 있고,
상기 복수의 원료 폴리아미드 수지 칩 중에서 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩 이외의 폴리아미드계 수지 칩이, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩의 평균 장경, 평균 단경 및 평균 칩 길이에 대하여 각각 ±20 ％ 이내의 범위로 포함되는 평균 장경, 평균 단경 및 평균 칩 길이를 갖는 것으로 조정되어 있는 데 있다.

청구항 21에 기재된 발명의 구성은, 청구항 18에 기재된 발명에 있어서, 원료 칩 공급부로서 깔때기형 호퍼를 구비한 압출기를 이용하여 용융 압출하는 공정을 포함하고 있음과 동시에, 상기 호퍼의 경사 각도가 65도 이상으로 조정되어 있는 데 있다.

청구항 22에 기재된 발명의 구성은, 청구항 18에 기재된 발명에 있어서, 원료 칩 공급부로서 깔때기형 호퍼를 구비한 압출기를 이용하여 용융 압출하는 공정을 포함하고 있음과 동시에, 상기 호퍼에 공급하기 전의 폴리아미드계 수지 칩의 수분율이 800 ppm 이상 1000 ppm 이하로 조정되어 있는 데 있다.

청구항 23에 기재된 발명의 구성은, 청구항 18에 기재된 발명에 있어서, 원료 칩 공급부로서 깔때기형 호퍼를 구비한 압출기를 이용하여 용융 압출하는 공정을 포함하고 있음과 동시에, 호퍼에 공급하기 전의 폴리아미드계 수지 칩의 온도가 80 ℃ 이상으로 조정되어 있는 데 있다.

청구항 24에 기재된 발명의 구성은, 청구항 18에 기재된 발명에 있어서, 필름화 공정이 압출기로부터 압출된 용융 수지를 냉각 롤에 권취함으로써 냉각하는 공정을 포함하고 있음과 동시에, 용융 수지와 냉각 롤의 표면에 접촉하는 부분이 용융 수지의 전체 폭에 걸쳐 흡인 장치에 의해 권취 방향과 반대 방향으로 흡인되는 데 있다.

청구항 25에 기재된 발명의 구성은, 청구항 18에 기재된 발명에 있어서, 세로 연신 공정 전에 실행되는 예비 가열 공정 및 세로 연신 공정 후에 실행되는 열 처리 공정을 포함하고 있으며, 이들의 세로 연신 공정과 예비 가열 공정 및 열 처리 공정에서의 임의의 포인트에서의 필름 표면 온도의 변동 폭이 필름 전체 길이에 걸쳐 평균 온도±1 ℃의 범위 내로 조정되어 있는 데 있다.

<발명의 효과>

본 발명의 폴리아미드계 필름 롤에 따르면, 거의 문제없이 원활하게 적층에 의한 주머니 제조 가공을 행할 수 있고, S자 컬이 없는 포장물을 효율적으로 얻을 수 있게 된다. 또한, 주머니 제조 가공 등의 후 가공에 있어서, 높은 수율로 가공품을 얻을 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤을 사용하면, 적층에 의한 주머니 제조 가공 후의 식품 포장용 주머니가 강인하고, 핀홀 내성도 우수해진다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 후술하는 방법에 의해 시료를 절단했을 경우, 모든 시료에 대하여 전체 방향의 비등수 수축률 중의 최대치인 최대 비등수 수축률을 측정했을 때, 이들 최대 비등수 수축률의 평균치인 평균 비등수 수축률이 3 ％ 이상 6 ％ 이하가 되도록 조정되어 있다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 후술하는 방법에 의해 시료를 절단했을 경우, 모든 시료에 대하여 길이 방향에 대하여 +45도 방향의 비등수 수축률과 길이 방향에 대하여 -45도 방향의 비등수 수축률과의 차이의 절대치인 비등수 수축률 방향차를 구했을 때, 이들 비등수 수축률 방향차의 평균치인 평균 비등수 수축률 방향차가 1.5 ％ 이하가 되도록 조정되어 있다.

본 발명에서의 시료의 절단은, 우선 필름의 권취 종료부로부터 2 m 이내에 1번째 시료 절단부를, 또한 필름의 권취 개시부로부터 2 m 이내에 최종 절단부를 설치함과 동시에, 1번째 시료 절단부로부터 약 100 m마다 시료 절단부를 설치하도록 한다. 또한, 「약 100 m마다」란, 100 m±1 m 정도의 곳에서 시료를 절단해도 상관없다는 뜻이다.

상기 시료의 절단에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 예를 들어 길이 498 m의 폴리아미드계 필름이 롤에 권회되어 있는 경우, 필름의 권취 종료부로부터 2 m 이내까지의 사이에서 최초의 시료 (1)을 절취한다. 또한, 시료의 절단은, 편의상 필름의 길이 방향에 따른 변과 길이 방향에 대하여 직교하는 방향에 따른 변을 갖도록 직사각형으로 절취(비스듬하게는 절취하지 않음)하도록 한다. 이어서, 절취한 부분으로부터 100 m 권취 개시측에 떨어진 곳에서 2번째 시료 (2)를 절취한다. 동일하게 하여 200 m 권취 개시측에 떨어진 곳에서 3번째 시료 (3)을, 300 m 권취 개시측에 떨어진 곳에서 4번째 시료 (4)를, 400 m 권취 개시측에 떨어진 곳에서 5번째 시료 (5)를 절취한다. 이와 같이 시료를 절단했을 경우, 나머지는 100 m보다 짧아지기 때문에 6번째(최종)의 시료 (6)은 필름의 권취 개시부로부터 2 m 이내의 어느 한 부분을 절취한다. 또한, 절취된 각 시료에 대하여, 하기의 방법으로 비등수 수축률(이하, BS라고 함), 최대 비등수 수축률(이하, BSx라고 함), 평균 비등수 수축률(이하, BSax라고 함), 비등수 수축률 방향차(이하, BSd라고 함), 평균 비등수 수축률 방향차(이하, BSad라고 함)를 측정한다.

[비등수 수축률(BS), 최대 비등수 수축률(BSx), 평균 비등수 수축률(BSax), 비등수 수축률 방향차(BSd), 평균 비등수 수축률 방향차(BSad)의 측정 방법]

폴리아미드계 수지 필름 롤의 각 절단부로부터 절단된 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름을 정방형으로 절단하고, 23 ℃, 65 ％RH의 분위기에서 2 시간 이상 방치한다. 이 시료의 중앙을 중심으로 하는 원(직경 약 20 cm 정도)을 그리고, 세로 방향(필름 인출 방향)을 0°로서 15°간격으로 시계 방향으로 0 내지 165°방향으로 원의 중심을 통과하는 직선을 그어 각 방향의 직경을 측정하고, 처리 전의 길이로 한다. 이어서, 절단한 시료를 비등수 중에서 30 분간 가열 처리한 후, 절단하여 표면에 부착된 수분을 닦아내고, 풍건하고 나서 23 ℃, 65 ％RH의 분위기 중에서 2 시간 이상 방치하고, 상술한 바와 같이 각 직경 방향으로 그은 직선의 길이를 측정하여 처리 후의 길이로 하며, 하기 수학식 1 내지 5에 의해 BS(비등수 수축률), BSx(최대 비등수 수축률), BSax(평균 비등수 수축률), BSd(비등수 수축률 방향차), BSad(평균 비등수 수축률 방향차)를 산출한다.

BS=[(처리 전의 길이-처리 후의 길이)/처리 전의 길이]×100(％)

BSx=15°간격으로 0 내지 165°방향에서 측정한 것 중 최대 수축률(％)

BSax=모든 시료의 BSx의 총합/시료의 수

BSd=│(45°방향의 BS)-(135°방향의 BS)│

BSad=모든 시료의 BSd의 총합/시료의 수

또한, 폴리아미드계 필름 롤을 구성하는 폴리아미드 필름의 BSx의 값은, 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름을 주머니상으로 성형하여 열수 처리를 실시했을 때의 내열성(적층 강도 또는 내열 적층 강도라고도 함)을 확보함과 동시에, 필름 자체의 강인성ㆍ핀홀 내성을 높이는 데 있어서 중요하며, BSx의 값이 3 ％ 미만에서는 강인성ㆍ핀홀 내성이 불충분해지고, 한편 6 ％를 초과하면 적층 불량이 되거나, 열수 처리시의 내열 적층 강도가 불충분해지기 때문에 바람직하지 않다. 강인성ㆍ핀홀 내성과 적층성이나 내열 적층 강도를 높이는 데 있어서 보다 바람직한 BSx의 범위는 3.5 내지 5.0 ％이다.

또한, 폴리아미드계 필름 롤을 구성하는 폴리아미드 필름의 BSd의 값은, 비등수 처리시에 생기는 컬 현상에 큰 영향을 미치며, BSd의 값이 클수록 주머니는 쉽게 젖혀져 컬이 현저해지지만, BSd를 1.5 ％ 이하, 보다 바람직하게는 1.2 ％ 이하로 억제하면 비등수 처리시의 주머니의 젖힘이 가급적 억제되어 S자 컬 현상의 발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 절단한 모든 시료의 최대 비등수 수축률(BSx)의 변동률이 평균 비등수 수축률(BSa)의 ±2 ％ 내지 ±10 ％(±2 ％ 이상 ±10 ％ 이하)의 범위 내가 되도록 조정되는 것이 필요하다. 여기서, 모든 시료의 최대 비등수 수축률(BSx)의 변동률이란, 모든 시료의 최대 비등수 수축률(BSx) 중의 최대ㆍ최소를 구하고, 이들 최대ㆍ최소 중의 평균 비등수 수축률과의 차이가 큰 쪽과 평균 비등수 수축률과의 차이를 구했을 경우의 그 차이의 평균 비등수 수축률에 대한 비율을 말한다.

즉, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤에 있어서는, 시료 (1) 내지 (6)의 비등수 수축률을 Xn(n=1 내지 6)이라고 했을 경우, Xn의 최대치 Xmax와 평균 비등수 수축률(BSax)과의 차이와, 최소치 Xmin과 평균 비등수 수축률(BSax)과의 차이 모두가 ±10 ％ 이내인 것이 필요하다는 것이며, 다시 말해서 │BSax-Xn│(또한, ││는 절대치를 나타냄)이 모두 10 ％ 이하인 것이 필요하다는 것이다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은 절단한 모든 시료의 최대 비등수 수축률(BSx)의 변동률이, 평균 비등수 수축률(BSa)의 ±9 ％ 이내의 범위에 있는 것이 바람직하고, ±8 ％ 이내의 범위에 있는 것이 보다 바람직하며, ±7 ％ 이내의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은 절단한 모든 시료의 최대 비등수 수축률(BSx)의 변동률이 작을수록 바람직하지만, 해당 변동률의 하한은 측정 정밀도를 고려하면 2 ％ 정도가 한계라고 여겨지고 있다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 절단한 모든 시료의 비등수 수축률 방향차(BSd)의 변동률이, 평균 비등수 수축률 방향차(BSad)의 ±2 ％ 내지 ±10 ％(±2 ％ 이상 ±10 ％ 이하)의 범위 내가 되도록 조정되는 것이 필요하다. 여기서, 모든 시료의 비등수 수축률 방향차(BSd)의 변동률이란, 모든 시료의 비등수 수축률 방향차(BSd) 중의 최대ㆍ최소를 구하고, 이들 최대ㆍ최소 중의 평균 비등수 수축률 방향차와의 차이가 큰 쪽과 평균 비등수 수축률 방향차와의 차이를 구했을 경우의 그 차이의 평균 비등수 수축률 방향차에 대한 비율을 말한다.

즉, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤에 있어서는, 시료 (1) 내지 (6)의 비등 수 수축률 방향차를 Yn(n=1 내지 6)이라고 했을 경우, Yn의 최대치 Ymax와 평균 비등수 수축률 방향차(BSad)와의 차이와, 최소치 Ymin과 평균 비등수 수축률 방향차(BSad)와의 차이 모두가 ±10 ％ 이내인 것이 필요하다는 것이며, 다시 말해서 │BSad-Yn│(또한, ││는 절대치를 나타냄)이 모두 10 ％ 이하인 것이 필요하다는 것이다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 절단한 모든 시료의 비등수 수축률 방향차(BSd)의 변동률이, 평균 비등수 수축률 방향차(BSad)의 ±9 ％ 이내의 범위에 있는 것이 바람직하고, ±8 ％ 이내의 범위에 있는 것이 보다 바람직하며, ±7 ％ 이내의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 절단한 모든 시료의 비등수 수축률 방향차(BSd)의 변동률이 작을수록 바람직하지만, 해당 변동률의 하한은 측정 정밀도를 고려하면 2 ％ 정도가 한계라고 여겨지고 있다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께의 변동률이, 평균 두께에 대하여 ±2 ％ 내지 ±10 ％(±2 ％ 이상 ±10 ％ 이하)의 범위 내가 되도록 조정되는 것이 필요하다. 여기서, 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께의 변동률이란, 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께 중의 최대ㆍ최소를 구하고, 이들 최대ㆍ최소 중의 평균 두께와의 차이가 큰 쪽과 평균 두께와의 차이를 구했을 경우의 그 차이의 평균 두께에 대한 비율을 말한다.

즉, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤에 있어서는, 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께의 최대치 Tmax와 평균 두께(길이 방향 전체 길이에 걸친 평균 두께 Ta)와 의 차이와, 최소치 Tmin과 평균 두께(Ta)와의 차이 모두가 ±10 ％ 이내인 것이 필요하다는 것이다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께의 변동률이 평균 두께(Ta)의 ±8 ％ 이내의 범위에 있는 것이 바람직하고, ±6 ％ 이내의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께의 변동률이 작을수록 바람직하지만, 해당 변동률의 하한은 막 형성 장치의 성능상 2 ％ 정도가 한계라고 여겨지고 있다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 상기 방법에 의해 시료를 절단했을 경우, 모든 시료에 대하여 두께 방향의 굴절률(Nz)을 구했을 때, 이들 굴절률의 평균치인 평균 굴절률(Nza)이 1.505 이상 1.520 이하가 되도록 조정되는 것이 바람직하다. 또한, 평균 굴절률은 하기 수학식 6에 의해 산출된다.

Nza=모든 시료의 Nz의 총합/시료의 수

또한, 폴리아미드계 필름 롤을 구성하는 폴리아미드 필름의 Nz의 값은, 적층 강도와 두께 불균일 등의 필름 품위에 큰 영향을 미친다. 따라서, 평균 굴절률이 1.505 이상 1.520 이하라는 요건은, 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름을 폴리올레핀계 수지 필름과 적층하여 사용하는 경우의 필수적인 요건이 된다. 또한, Nz가 1.505 미만에서는 폴리올레핀계 수지 필름 등과의 적층 강도가 불충분해지고, 주머니 제조 후의 비등수 처리 등으로 적층 기재와의 사이에서 박리가 발생하기 쉬워진 다. 한편, 이 Nz는 미연신 폴리아미드계 수지 필름을 이축 연신하는 과정에서 순차적으로 저하해 간다. 다시 말해서, Nz는 연신의 지표 중 하나라고도 생각할 수 있으며, Nz가 크다는 것은 연신이 불충분하는 것을 나타내고, Nz가 1.520을 초과하는 것에서는 이축 연신 부족에 의한 두께 불균일 등이 현저하게 나타나 만족스런 필름 품위를 얻을 수 없게 된다. 적층 강도와 필름 품위의 양면을 고려하여 특히 바람직한 Nz의 범위는 1.507 내지 1.516의 범위이다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 절단한 모든 시료의 굴절률(Nz)의 변동률이, 이들 굴절률의 평균치(이하, 평균 굴절률이라고 함)에 대하여 ±2 ％ 이내의 범위가 되도록 조정되는 것이 바람직하다. 여기서, 모든 시료의 굴절률(Nz)의 변동률이란, 모든 시료의 굴절률(Nz) 중의 최대ㆍ최소를 구하고, 이들 최대ㆍ최소 중의 평균 굴절률과의 차이가 큰 쪽과 평균 굴절률과의 차이를 구했을 경우의 그 차이의 평균 굴절률에 대한 비율을 말한다.

즉, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤에 있어서는, 시료 (1) 내지 (6)의 굴절률을 Nz1 내지 Nz6이라고 했을 경우, Nz1 내지 Nz6의 최대치 Nzmax와 평균 굴절률과의 차이와, Nz1 내지 Nz6의 최소치 Nzmin과 평균 굴절률과의 차이 모두가 ±2 ％ 이내인 것이 바람직하다는 것이며, 다시 말해서 │평균 굴절률-Nz1│ 내지 │평균 굴절률-Nz6│이 모두 2 ％ 이하인 것이 바람직하다는 것이다. 또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 절단한 모든 시료의 굴절률(Nz)의 변동률이 평균 굴절률에 대하여 ±1 ％ 이내의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤은, 절단한 모든 시료의 굴절률(Nz)의 변동률이 작을수록 바람직하지만, 해당 변동률의 하한은 측정 정밀도나 기계 정밀도면에서 0.1 ％ 정도가 한계라고 여겨지고 있다.

상술한 바와 같이, 하나의 폴리아미드계 필름 롤에서의 최대 비등수 수축률, 비등수 수축률 방향차를 소정의 범위 값으로 조정함과 동시에, 이들 최대 비등수 수축률, 비등수 수축률 방향차의 변동을 작게 함으로써, 주머니 제조 가공이나 적층 가공에서의 외관의 악화를 방지할 수 있고, 양호한 수율로 원활하게 가공하는 것이 가능해진다.

본 발명에서 사용되는 폴리아미드 수지로서는, 예를 들면 ε-카프로락탐을 주원료로 한 나일론 6을 들 수 있다. 또한, 그 밖의 폴리아미드 수지로서는 3원환 이상의 락탐, ω-아미노산, 이염기산과 디아민 등의 중축합에 의해 얻어지는 폴리아미드 수지를 들 수 있다. 구체적으로는 락탐류로서는, 상기에 예시한 ε-카프로락탐 외에 에난트락탐, 카프릴락탐, 라우릴락탐, ω-아미노산류로서는 6-아미노카프로산, 7-아미노헵탄산, 9-아미노노난산, 11-아미노운데칸산을 들 수 있다. 또한, 이염기산류로서는 아디프산, 글루타르산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 운데칸디온산, 도데카디온산, 헥사데카디온산, 에이코산디온산, 에이코사디엔디온산, 2,2,4-트리메틸아디프산, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 크실릴렌디카르복실산을 들 수 있다. 또한, 디아민류로서는 에틸렌디아민, 트리메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 운데카메틸렌디아민, 2,2,4(또는 2,4,4)-트리메틸헥사메틸렌디아민, 시클로헥산디아민, 비스-(4,4'-아미노시클로헥실)메탄, 메타크실릴렌디아민 등을 들 수 있다. 또 한, 이들을 중축합하여 얻어지는 중합체 또는 이들의 공중합체, 예를 들면 나일론 6, 7, 11, 12, 6.6, 6.9, 6.11, 6.12, 6T, 6I, MXD6(메타크실렌디판아미드 6), 6/6.6, 6/12, 6/6T, 6/6I, 6/MXD6 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 폴리아미드 필름 롤을 제조하는 경우에는, 상기한 폴리아미드 수지를 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 폴리아미드계 수지 중에서도, 본 발명에서 특히 바람직한 것은 상대 점도가 2.0 내지 3.5의 범위인 것이다. 폴리아미드계 수지의 상대 점도는 얻어지는 이축 연신 필름의 강인성이나 연신성 등에 영향을 미치며, 상대 점도가 2.0 미만인 것에서는 충격 강도가 부족해지고, 반대로 상대 점도가 3.5를 초과하는 것에서는 연신 응력의 증대에 의해 축차 이축 연신성이 불량해지는 경향이 있기 때문이다. 또한, 본 발명에서의 상대 점도란, 중합체 0.5 g을 97.5 ％의 황산 50 ml에 용해한 용액을 이용하여 25 ℃에서 측정한 경우의 값을 말한다.

이어서, 본 발명의 폴리아미드계 수지 필름 롤을 얻기 위한 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 폴리아미드계 수지 필름 롤은, 원료인 폴리아미드 수지 칩을 용융 압출하여 얻어진 미연신 필름을 세로 방향(길이 방향) 및 가로 방법(폭 방향)으로 이축 연신한 후, 롤상으로 권취함으로써 제조된다.

본 발명자들은 필름 롤의 세로 방향의 두께 불균일(필름 롤의 전체 길이에 걸친 두께 불균일), 비등수 수축률 등의 물성 변동이나 불균일에 대하여 검토한 결과, 이러한 세로 방향의 두께 불균일이나 물성의 변동이나 불균일은 주로 용융시킨 수지를 미연신 필름으로 하는 캐스팅 공정에서의 여러가지 요인에 의해 큰 영향을 받는다는 것이 판명되었다. 즉, 압출기와 직결된 깔때기형 호퍼(이하, 간단히 호퍼라고 함)에 공급할 때의 수지의 온도가 낮거나, 호퍼에 공급하는 수지의 수분율이 높으면, 미연신 필름에서의 세로 방향의 두께 불균일이 커져 이축 연신 필름에서의 물성의 변동이나 불균일이 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, T 다이로부터 압출한 수지를 금속 롤에 권취할 때, 수지와 금속 롤과의 접촉점이 흐트러진 경우에도 미연신 필름에서의 세로 방향의 두께 불균일이 커져 이축 연신 필름에서의 물성의 변동이나 불균일이 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 이축 연신 공정에서의 연신 조건이 부적절하면, 미연신 필름에서의 세로 방향의 두께 불균일이 증폭되어 물성의 변동이나 불균일을 조장한다는 것도 알 수 있었다.

또한, 본 발명자들은 상기 사실에 기초하여 예의 검토한 결과, 필름 롤의 제조시, 이하의 수단을 강구함으로써 물성의 변동이 적은 필름 롤을 얻을 수 있게 된다는 것을 밝혀냈다.

(1) 수지 칩 형상의 균일화

(2) 호퍼 형상의 적정화

(3) 수지 칩 건조시의 수분율 감소

(4) 호퍼로의 수지 공급시의 온도 유지

(5) 용융 수지를 금속 롤에 접촉시킬 때의 흡인

(6) 연신 조건의 적정화

이하, 상기한 각 수단에 대하여 차례로 설명한다.

(1) 수지 칩 형상의 균일화

본 발명의 필름 롤의 제조에 있어서, 블렌드 방식을 채용하는 경우에는 조성이 상이한 복수의 원료 폴리아미드 수지 칩을 호퍼 내에서 블렌드한 후 용융 혼련하고, 압출기로부터 압출하여 필름화한다. 예를 들면, 원료가 되는 폴리아미드가 3종인 경우, 3개의 호퍼에 각각의 폴리아미드 수지 칩을 연속식 또는 비연속식으로 공급하고, 필요에 따라 완충 호퍼를 통해 최종적으로는 압출기 직전 또는 바로 위쪽의 호퍼(이하, 「최종 호퍼」라고 함)에서 3종의 폴리아미드 수지 칩을 혼합하면서, 압출기의 압출량에 맞추어 원료 칩을 정량적으로 압출기에 공급하여 필름을 형성한다.

그런데, 최종 호퍼의 용량 또는 형상에 따라서는, 최종 호퍼 내의 칩량이 많은 경우 및 최종 호퍼 내의 칩의 잔량이 적어진 경우, 원료 편석 현상, 즉 최종 호퍼로부터 압출기로 공급되는 칩의 조성이 상이해지는 현상이 발생한다. 또한, 이러한 편석 현상은 칩의 형상 또는 비중이 상이한 경우에 특히 현저하게 나타난다. 또한, 이러한 편석 현상에 의해 장척의 필름을 제조했을 경우, 최대 비등수 수축률, 비등수 수축률 방향차, 필름 두께, 두께 방향의 굴절률이 변동된다.

즉, 칩의 크기에 차이가 있으면, 최종 호퍼 내에 칩의 혼합물이 낙하할 때 작은 칩이 먼저 낙하하기 쉽기 때문에, 최종 호퍼 내의 칩 잔량이 적어지면 큰 칩의 비율이 많아져 이것이 원료 편석의 원인이 된다. 따라서, 물성 변동이 적은 필름 롤을 얻기 위해서는, 사용하는 복수종의 폴리아미드 수지 칩의 형상을 맞추어 최종 호퍼 내에서의 원료 편석의 현상을 억제하는 것이 필요하다.

폴리아미드의 원료 칩은, 통상적으로 중합 후에 용융 상태로 중합 장치로부 터 스트랜드상으로 취출되어 즉시 수냉된 후, 스트랜드 절단기로 절단되어 형성된다. 따라서, 폴리아미드의 칩은 단면이 타원형인 타원 기둥형이 된다. 여기서, 중합체 칩의 형상과 원료 편석과의 관계에 대하여 검토한 결과, 사용량이 가장 많은 폴리아미드 칩에 혼합되는 다른 폴리아미드 칩의 단면 타원의 평균 장경(mm), 평균 단경(mm), 평균 칩 길이(mm)를 각각 사용량이 가장 많은 폴리아미드의 원료 칩의 단면 타원의 평균 장경(mm), 평균 단경(mm), 평균 칩 길이(mm)에 대하여 ±20 ％ 이내의 범위로 조정함으로써, 상기 원료 편석을 감소시키는 것이 가능해진다. 또한, 사용량이 가장 많은 폴리아미드 칩 이외의 폴리아미드 칩의 단면 타원의 평균 장경, 평균 단경, 평균 칩 길이를, 각각 사용량이 가장 많은 폴리아미드의 원료칩의 단면 타원의 평균 장경, 평균 단경, 평균 칩 길이에 대하여 ±15 ％ 이내의 범위로 조정하면, 편석 방지 효과가 매우 현저해지기 때문에 보다 바람직하다.

(2) 호퍼 형상의 적정화

최종 호퍼로서 깔때기형 호퍼를 사용하고, 그 경사각을 65°이상으로 함으로써 큰 칩이나 작은 칩 모두 동일하게 낙하가 쉬워지고, 내용물의 상단부가 수평면을 유지하면서 하강해 가게 되므로 원료 편석의 감소에 효과적이다. 보다 바람직한 경사각은 70°이상이다. 또한, 호퍼의 경사각이란, 깔때기형 경사변과 수평인 선분과의 사이의 각도이다. 최종 호퍼의 상류에 복수의 호퍼를 사용할 수도 있으며, 이 경우 어느 호퍼에서나 경사각을 65°이상으로 할 필요가 있고, 보다 바람직하게는 70°이상으로 한다.

또한, 사용하는 원료 칩의 절삭 등에 의해 발생하는 미분체의 비율을 감소시 키는 것도 비등수 수축률의 변동을 억제하기 위해 바람직하다. 미분체가 원료 편석의 발생을 조장하기 때문에, 공정 내에서 발생하는 미분체를 제거하여 호퍼 내에 포함되는 미분체의 비율을 감소시키는 것이 바람직하다. 포함되는 미분체의 비율은 원료 칩이 압출기에 들어갈 때까지의 전체 공정을 통하여 1 중량％ 이내로 하는 것이 바람직하고, 0.5 중량％ 이내로 하는 것이 보다 바람직하다. 미분체의 비율을 감소시키기 위한 구체적인 방법으로서는 스트랜드 절단기로 칩 형성시에 체를 통과시키거나, 원료 칩을 공송(空送)하는 경우에 사이클론식 에어 필터를 통과시킴으로써 미분체를 제거하는 방법을 들 수 있다.

또한, 호퍼 내에서의 원료 편석을 감소시키는 수단으로서, 사용하는 호퍼의 용량을 적정화하는 것도 바람직한 수단이다. 여기서, 호퍼의 적정한 용량은 압출기의 1 시간당 토출량에 대하여 15 내지 120 중량％의 범위 내이고, 압출기의 1 시간당 토출량에 대하여 20 내지 100 중량％의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

2종 이상의 조성이 상이한 폴리아미드의 원료 칩을 혼합하는 방법으로서는, 압출기 바로 위쪽의 호퍼(최종 호퍼)에서 각 원료를 연속적으로 압출기에 정량 공급하면서 혼합하는 방법이 가장 바람직하다. 또한, 원료 칩 크기를 상술한 범위 내로 제어한 것을 미리 혼합한 후에, 몇가지 중간 호퍼(완충 호퍼)를 통해 최종 호퍼 및 압출기에 공급할 수도 있다. 복수종의 원료를 혼합할 때에는 원료 칩을 연속적으로 정량 공급하는 장치로부터, 호퍼 내로 복수종의 원료를 정량적으로 공급하면서 혼합하는 방법, 또는 블렌더나 퍼들 드라이어 등을 사용하여 사전에 혼합하는 방법 등을 들 수 있지만, 후자를 이용하는 경우에는 혼합물의 배출시 원료 편석 이 발생하지 않도록 원료 칩 크기를 작게 하는 것이 바람직하다.

(3) 수지 칩 건조시의 수분율 감소

호퍼 내로 공급되는 칩은 통상 블렌더 등의 장치에 의해 가열되어 수분이 감소된다. 이러한 칩의 건조시, 폴리에스테르 필름 롤이나 폴리프로필렌 필름 롤의 제조에 있어서는, 일반적으로 건조시에 수분율을 낮출수록 압출 공정에서의 가수분해가 억제되어 양호한 필름 롤을 얻을 수 있다고 여겨지고 있다. 그러나, 본 발명자들이 검토한 결과, 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조에 있어서는, 건조시에 단순히 수분율을 낮추는 것만으로는 연신이 곤란해져 물성이 균일한 필름 롤을 얻을 수 없고, 수분율을 소정의 범위로 조절하여 어느 정도의 수분을 확보함으로써 압출 공정에 있어서 가수분해시키지 않고 적절하게 가소화시키는 것이 물성이 균일한 필름 롤을 얻을 수 있다는 것을 판명하였다. 즉, 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 칩의 수분율을 800 ppm 이상 1000 ppm 이하로 조절하는 것이 필요하다. 칩의 수분율이 1000 ppm을 상회하면, 용융시켰을 경우 가수분해가 조장되고, 점도가 저하되어 미연신 필름의 세로 방향의 두께 불균일이 불량해지고, 이축 연신 필름의 세로 방향의 두께 불균일의 증가, 물성의 변동이나 불균일의 원인이 된다. 반대로, 칩의 수분율이 800 ppm을 하회하면, 용융시켰을 경우의 점도가 지나치게 높아져 막 형성성(연신의 용이성)이 악화된다. 또한, 호퍼 내로 공급되는 칩의 최적의 수분율은 850 ppm 이상 950 ppm 이하이다.

(4) 호퍼로의 수지 공급시의 온도 유지

상기한 바와 같이 칩의 수분율을 800 ppm 이상 1000 ppm 이하로 조정했을 경 우라도, 가열 건조 후의 칩을 방치하여 상온(실온)까지 온도를 낮춘 후 호퍼에 공급한 경우에는 물성이 균일한 필름 롤을 얻을 수 없다. 즉, 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 블렌더 등으로 가열 건조시킨 칩을 고온으로 유지한 상태로 호퍼에 공급하는 것이 필요하다. 구체적으로는 블렌더로 가열 건조시킨 칩을 80 ℃ 이상으로 유지한 상태로 호퍼에 공급하는 것이 필요하며, 90 ℃ 이상으로 유지한 상태로 호퍼에 공급하는 것이 보다 바람직하다. 호퍼에 공급하는 칩의 온도가 80 ℃를 하회하면 수지의 맞물림이 불량해지고, 세로 방향의 두께 불균일이나 물성의 변동이나 불균일의 원인이 되어 본 발명의 필름 롤을 얻을 수 없게 된다. 또한, 블렌더 등의 장치에 의해 칩을 건조할 때에는, 건조 온도를 150 ℃ 이하로 조정하는 것이 필요하다. 건조 온도가 150 ℃를 상회하면, 건조시에 가수분해가 발생할 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 블렌더로 가열 건조시킨 칩의 온도가 80 ℃를 하회한 경우에는, 80 ℃ 이상이 되도록 다시 가온하여 호퍼에 공급하는 것이 필요하다.

(5) 용융 수지를 금속 롤에 접촉시킬 때의 흡인

칩을 용융 압출하여 미연신 필름을 얻을 때에는, 압출기에 의해 칩을 200 내지 300 ℃의 온도로 용융시켜 T 다이로부터 압출함으로써 필름상(시트상)으로 성형(즉, 캐스팅)한 후, 소정의 온도로 냉각한 금속 롤 등의 냉각 롤에 권취하는 방법에 의해 급냉한다. 또한, 세로 방향의 두께 불균일, 물성의 변동이나 불균일의 관점에서 바람직한 용융 압출 온도는 240 ℃ 내지 290 ℃이다. 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 용융한 수지를 금속 롤에 권취할 경우, 에어 갭(즉, T 다이 립의 출구로부터 칩 롤 표면까지의 연직 방향의 거리)을 20 내지 60 mm로 조정함과 동시에, 폭이 넓은 흡인구를 갖는 진공 박스(진공 챔버) 등의 흡인 장치를 이용하여 용융 수지와 냉각 롤 표면에 접촉하는 부분을 용융 수지의 전체 폭에 걸쳐 권취 방향과 반대 방향으로 흡인함으로써, 용융 수지를 강제적으로 금속 롤에 밀착시키는 것이 바람직하다. 또한, 이 때에는 흡인구 부분의 흡인 풍속을 2.0 내지 7.0 m/초로 조정할 필요가 있으며, 2.5 내지 5.5 m/초로 조정하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 진공 박스는 흡입구가 일련으로 되어 있는 것일 수도 있지만, 흡인구에서의 흡인 풍속의 조정을 용이하게 하기 위해, 흡인구가 가로 방향으로 소정수의 섹션으로 구분되어 있고, 각 섹션마다 흡인 풍속의 조정을 가능하게 한 것으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 캐스팅의 속도가 커지면, 금속 롤의 회전에 따라 수반류가 생겨 용융 수지의 금속 롤에 대한 밀착이 저해되기 때문에, 흡인 장치에 의한 흡인을 보다 효과적인 것으로 하고, 용융 수지의 금속 롤에 대한 밀착 정도를 향상시키기 위해 테플론 등의 연질 소재로 폭 넓게 형성된 차폐판을 흡인 장치와 인접하는 상류측(흡인 장치에 대하여 금속 롤의 회전 방향과 반대측)에 설치하여 수반류를 차단하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 진공 박스의 흡인 풍속의 변동을 평균 흡인 풍속(설정치)±20 ％ 이내로 억제하는 것이 필요하고, ±10 ％ 이내로 억제하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 올리고머의 분진 등에 의해 진공 박스의 흡인 풍속이 변동되지 않도록 진공 박스 내에 필터를 설치함과 동시에, 그 필터 전후의 압력차를 피드 백함으로써 흡인력을 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해, 용융한 수지를 냉각 롤에 권취하는 경우에는, 용융한 수지 시트에 침상 전극으로부터 2 내지 15 kv로 90 내지 105 mA의 직류 음전하를 인가하여 글로우 방전시키면서 금속 롤에 연속적으로 밀착 급냉시키는 것이 필요하다. 또한, 이 경우, 인가하는 직류 음전하를 7 내지 14 kv의 범위로 조정하면, 세로 방향의 두께 불균일, 물성의 변동이나 불균일이 저하되기 때문에 바람직하다. 또한, 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 인가하는 직류 음전하의 오차를 평균 음전하(설정치)±20 ％ 이내로 억제하는 것이 필요하고, ±10 ％ 이내로 억제하는 것이 보다 바람직하다.

(6) 연신 조건의 적정화

미연신 필름을 이축 연신하는 방법으로서는, 미연신 필름을 롤식 연신기로 세로 방향으로 연신하고, 텐터식 연신기로 가로 방향으로 연신한 후에 열 고정 처리 및 완화 처리를 행하는 세로ㆍ가로 연신 방법 등을 채용할 필요가 있다. 또한,본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 이축 연신하는 방법으로서 이른바 세로-세로-가로 연신 방법을 채용할 필요가 있다. 이러한 세로-세로-가로 연신 방법이란, 실질적으로 미배향의 폴리아미드 필름을 세로 연신함에 있어서, 1단계째의 연신을 실시하고, Tg 이하로 냉각하지 않고 이어서 2단계째의 연신을 행하고, 그 후 3.0배 이상, 바람직하게는 3.5배 이상의 배율로 가로 연신하고, 추가로 열 고정하는 방법이다. 또한, 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 상기한 세로-세로-가로 연신을 행할 때 1단계째의 세로 연신 배율을 2단계째의 세로 연신 배율보다 높이는 것이 필요하다. 즉, 이와 같이 1단계째의 세로 연신 배율을 2단계째의 세로 연신 배율 보다 높임으로써 비등수 수축률 등의 물성이 양호해지는 데다가, 이들의 물성 불균일이 적은 필름 롤을 얻을 수 있게 된다. 또한, 세로-세로-가로 연신을 행하는 경우에는, 통상 1단계째의 세로 연신 배율을 2단계째의 세로 연신 배율보다 낮추는 것이 1단계째의 연신시에 롤에 대한 점착을 일으키지 않고 쉽게 연신할 수 있지만, 테플론(상표 등록)제 롤 등의 특수한 롤을 사용함으로써, 1단계째의 세로 연신 배율을 2단계째의 세로 연신 배율보다 높여도 롤에 대한 점착을 일으키지 않고 쉽게 연신하는 것이 가능해진다.

상기한 바와 같이 세로-세로-가로 연신을 행하는 경우에는, 1단계째의 세로 연신을 80 내지 90 ℃의 온도하에서 약 2.0 내지 2.4배 연신하는 것이 바람직하다. 1단계째의 연신 배율이 상기 범위를 벗어나 높아지면, 세로 방향의 두께 불균일이 커지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 2단계째의 세로 연신을 65 내지 75 ℃의 온도하에서 약 1.3 내지 1.7배 연신하는 것이 바람직하다. 2단계째의 연신 배율이 상기 범위를 벗어나 낮아지면, 보일 왜곡이 커져 실용성이 없어지므로 바람직하지 않고, 반대로 2단계째의 연신 배율이 상기 범위를 벗어나 높아지면, 세로 방향의 강도(5 ％ 신장시 강도 등)가 낮아져 실용성이 없어지므로 바람직하지 않다.

또한, 상기한 바와 같이 세로-세로-가로 연신을 행하는 경우에는, 세로 연신 방법으로서 열 롤 연신, 적외선 복사 연신 등을 채용할 수 있다. 또한, 이러한 세로-세로-가로 연신 방법에 의해 본 발명의 폴리아미드계 수지 필름을 제조한 경우에는, 세로 방향의 두께 불균일, 물성의 변동이나 불균일이 작아질 뿐만 아니라, 가로 방향의 물성 변동이나 불균일도 감소시킬 수 있다. 또한, 세로-세로-가로 연 신의 경우에는, 총 세로 연신 조건을 3.0 내지 4.5배로 행하는 것이 바람직하다.

또한, 세로-세로-가로 연신을 행하는 경우에는, 가로 연신을 120 내지 140 ℃의 온도하에서 약 4.0 내지 5.5배 연신하는 것이 바람직하다. 가로 연신의 배율이 상기 범위를 벗어나 낮아지면, 가로 방향의 강도(5 ％ 신장시 강도 등)가 낮아져 실용성이 없어지므로 바람직하지 않고, 반대로 가로 연신의 배율이 상기 범위를 벗어나 높아지면, 가로 방향의 열 수축률이 커지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 가로 연신의 온도가 상기 범위를 벗어나 낮아지면, 보일 왜곡이 커져 실용성이 없어지므로 바람직하지 않고, 반대로 가로 연신의 온도가 상기 범위를 벗어나 높아지면, 가로 방향의 강도(5 ％ 신장시 강도 등)가 낮아져 실용성이 없어지므로 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 세로-세로-가로 연신 후의 열 고정 처리를 180 내지 230 ℃의 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 열 고정 처리의 온도가 상기 범위를 벗어나 낮아지면, 세로 방향 및 가로 방향의 열 수축률이 커지기 때문에 바람직하지 않고, 반대로 열 고정 처리의 온도가 상기 범위를 벗어나 높아지면, 이축 연신 필름의 충격 강도가 낮아지므로 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 필름 롤을 얻기 위해서는, 열 고정 후의 완화 처리를 2 내지 10 ％ 완화시키는 것이 바람직하다. 완화 처리의 비율이 상기 범위를 벗어나 낮아지면, 세로 방향 및 가로 방향의 열 수축률이 커지기 때문에 바람직하지 않고, 반대로 완화 처리의 비율이 상기 범위를 벗어나 높아지면, 세로 방향 및 폭 방향의 강도(5 ％ 신장시 강도 등)가 낮아져 실용성이 없어지므로 바람직하지 않다.

또한, 필름 롤의 폭은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 취급의 용이성면에서 필름 롤의 폭의 하한이 0.35 m 이상인 것이 바람직하고, 0.50 m 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 필름 롤의 폭의 상한은 2.5 m 이하인 것이 바람직하고, 2.0 m 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.5 m 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 필름 롤의 권취 길이도 특별히 제한되지 않지만, 권취 용이성이나 취급 용이성면에서 필름 롤의 권취 길이의 하한은 500 m 이상이 바람직하고, 1,000 m 이상이 보다 바람직하다. 한편, 필름 롤의 권취 길이의 상한은 25,000 m 이하가 바람직하고, 20,000 m 이하가 보다 바람직하며, 15,000 m 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 필름 두께가 15 ㎛ 정도인 경우에는, 12,000 m 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 권취 코어로서는 통상적으로 3 인치, 6 인치, 8 인치 등의 종이, 플라스틱 코어나 금속제 코어를 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 폴리아미드계 필름 롤을 구성하는 필름의 두께도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 포장용 폴리아미드계 필름으로서는 8 내지 50 ㎛가 바람직하고, 10 내지 30 ㎛가 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 필름 롤을 구성하는 폴리아미드계 수지 필름에는, 특성을 저해시키지 않는 범위 내에서 윤활제, 블록킹 방지제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 내광제, 내충격성 개량제 등의 각종 첨가제를 함유시킬 수도 있다. 특히, 이축 연신 필름의 윤활성을 양호하게 할 목적으로, 각종 무기 입자를 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, 무기 입자로서는 0.5 내지 5.0 ㎛의 평균 입경(즉, 평균 입자경)을 갖는 것이 바람직하며, 실리카 입자가 특히 바람직하다. 평균 입경 이 0.5 ㎛를 하회하면 양호한 윤활성을 얻을 수 없고, 반대로 평균 입경이 5.0 ㎛를 상회하면 투명성이 불량해지거나, 인쇄시에 이른바 "누락"이 발생하므로 바람직하지 않다. 또한, 평균 입경의 측정은, 콜터 카운터에 의해 얻어지는 입도 분포로부터 중량 평균 직경을 산출하는 방법을 채용할 수 있고, 폴리아미드 수지에 첨가하기 전의 입자로부터 측정할 수도 있으며, 폴리아미드계 수지 필름을 산으로 용해함으로써 석출시킨 입자로부터 측정할 수도 있다. 또한, 표면 에너지를 낮추는 효과를 발휘하는 에틸렌 비스스테아르산 등의 유기 윤활제를 첨가하면, 필름 롤을 구성하는 필름의 윤활성이 우수해지므로 바람직하다.

또한, 본 발명의 필름 롤을 구성하는 폴리아미드계 수지 필름에는, 용도에 따라 치수 안정성을 양호하게 하기 위해 열 처리나 습기 조절 처리를 행하는 것도 가능하다. 또한, 필름 표면의 접착성을 양호하게 하기 위해 코로나 처리, 코팅 처리나 화염 처리 등을 행하거나, 인쇄, 증착 등의 가공을 행할 수도 있다.

또한, 상기한 (1) 내지 (6)의 수단 중 특정한 어느 하나만이 필름 롤의 물성 변동의 감소에 유효하게 기여하는 것은 아니며, (1) 내지 (6)의 수단을 조합하여 이용함으로써 매우 효율적으로 필름 롤의 물성 변동을 감소시킬 수 있는 것이라고 여겨진다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예의 양태로 한정되는 것은 전혀 아니며, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경하는 것이 가능하다. 실시예 및 비교예에서 사용한 원료 칩 A 내지 E의 성상, 실시예 및 비교예에서 사용한 원료 칩의 조성, 실시예 및 비교예에서의 필름 롤의 막 형성 조건을 각각 하기 표 1, 2에 나타내었다. 또한, 칩 A, C, D는 나일론 6(상대 점도=2.8, Tg=41 ℃) 97.00 중량％ 및 실리카 입자 3.00 중량％를 포함하는 것이고, 칩 B, E는 나일론 6(상대 점도=2.8, Tg=41 ℃) 96.45 중량％, 폴리메타크실릴렌아디파미드(상대 점도=2.1) 3.00 중량％, 에틸렌 비스스테아르산 아미드 0.15 중량％ 및 실리카 입자 0.40 중량％를 포함하는 것이다. 또한, 칩 A, C에 첨가된 실리카 입자는 평균 입경이 약 3.0 ㎛인 것이고, 칩 B에 첨가된 실리카 입자는 평균 입경이 약 1.8 ㎛인 것이며, 칩 D, E에 첨가된 실리카 입자는 평균 입경이 약 2.0 ㎛인 것이다. 또한, 칩 A 내지 E의 형상은 모두 타원 기둥형이고, 칩 A와 칩 D, 칩 B와 칩 E는 각각 단면 장경, 단면 단경, 칩 길이 모두 동일하다.

<실시예 1>

상기한 칩 A, B를 별개로 15 kl의 블렌더 장치를 이용하여 약 8.0 시간에 걸쳐 약 120 ℃로 가온하면서 예비 건조하였다. 블렌더 내로부터 각 칩을 소정량 채취하여 수분율을 측정했더니, 칩 A, B의 수분율은 모두 800 ppm이었다. 또한, 수분율의 측정은 칼 피셔 수분계(교또 일렉트로닉스사 제조, MKC-210)를 이용하여 시료 중량 1 g, 시료 가온 온도 230 ℃의 조건하에서 행하였다.

그 후, 각 블렌더 내의 칩을 압출기 바로 위쪽의 호퍼에 정량 스크류 피더로 연속적으로 별개로 공급하였다. 또한, 칩 A의 공급량을 5.0 중량％로 하고, 칩 B의 공급량을 95.0 중량％로 하였다. 호퍼는 원료 칩이 150 kg 들어가는 용량을 갖고 있으며, 압출기의 토출량은 1 시간당 450 kg이었다. 또한, 호퍼의 경사각은 70°로 조정하였다. 또한, 실시예 1에 있어서, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩 이외의 폴리아미드계 수지 칩(칩 A)의 평균 장경, 평균 단경, 평균 칩 길이는, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩(칩 B)의 평균 장경, 평균 단경, 평균 칩 길이에 대하여 각각 ±20 ％ 이내의 범위로 포함되어 있었다.

또한, 칩 A, B를 호퍼 내에 공급할 때, 각 블렌더 내의 칩의 온도가 지나치게 낮아지지 않도록 건조하고 나서 단시간 내에 호퍼에 공급하였다. 호퍼에 공급하기 직전의 칩 A, B의 온도는 모두 약 91 ℃였다. 또한, 공급된 칩 A, B를 호퍼 내에서 혼합하고, 단축식 압출기에 의해 270 ℃에서 T 다이로부터 용융 압출하고, 17 ℃로 냉각된 회전하는 금속 롤에 권회하여 급냉함으로써 두께가 257 ㎛인 미연신 필름을 얻었다. 또한, 미연신 필름의 인취 속도(금속 롤의 회전 속도)는 약 60 m/분이었다.

또한, 용융한 수지를 금속 롤에 권취할 때의 에어 갭은 40 mm로 조정하고, 용융 필름에 침상 전극으로부터 11±1.1 kv로 100 mA의 직류 음전하를 인가하여 글로 방전시킴으로써 용융한 수지를 금속 롤에 정전 밀착시켰다. 또한, 용융한 수지를 금속 롤에 권취할 때, 용융한 수지가 금속 롤과 접촉하는 부분을 용융한 수지의 전체 폭에 걸쳐 진공 박스를 이용하여 수지가 권취되는 방향과 반대 방향으로 흡인함으로써 용융 수지의 금속 롤에 대한 밀착을 촉진하였다. 또한, 진공 박스의 흡인 풍속은 흡인구의 전체 폭(즉, 용융 수지의 전체 폭)에 걸쳐 5.0±0.5 m/초가 되도록 조정하였다.

그 후, 얻어진 미연신 필름을 테플론제 롤에 의해 연신 온도 약 85 ℃에서 약 2.1배로 세로 연신(제1 세로 연신)한 후, 세라믹제 롤에 의해 연신 온도 약 70 ℃에서 약 1.6배로 세로 연신(제2 세로 연신)하였다. 또한, 세로 연신된 시트를 연속적으로 텐터에 유도하고, 약 130 ℃에서 4.0배로 가로 연신하고, 약 210 ℃에서 열 고정하여 5.0 ％의 가로 이완 처리를 실시한 후 냉각하고, 양 연부를 재단 제거함으로써 약 15 ㎛의 이축 연신 필름을 1000 m 이상에 걸쳐 연속적으로 막 형성하여 밀 롤을 제조하였다. 또한, 필름을 1000 m 연속 제조했을 때의 필름 표면 온도의 변동 폭은 예열 공정에서 평균 온도±0.8 ℃, 연신 공정에서 평균 온도±0.6 ℃, 열 처리 공정에서 평균 온도±0.5 ℃의 범위 내였다. 또한, 얻어진 밀 롤을 폭 400 mm, 길이 1000 m로 슬릿하여 3 인치 종이관에 권취하여 2개의 폴리아미드계 필름 롤(슬릿 롤)을 얻었다. 또한, 얻어진 2개의 슬릿 롤(즉, 동일한 밀 롤로부터 얻어진 것)을 사용하여, 이하의 방법에 의해 특성을 평가하였다. 또한, 이하의 BS(비등수 수축률), BSx(최대 비등수 수축률), BSd(비등수 수축률 방향차), 굴절률의 측정에 있어서는, 필름의 권취 종료부로부터 2 m 이내에 1번째 시료 절단부를 설치하고, 1번째 시료 절단부로부터 약 100 m마다 2번째 내지 10번째 시료 절단부를 설치하며, 필름의 권취 개시부로부터 2 m 이내에 11번째 시료 절단부를 설치하고, 이들의 1번째 내지 11번째까지의 각 시료 절단부로부터 시료 필름을 절단하였다. 평가 결과를 하기 표 3 내지 7에 나타내었다. 평가 결과를 나타낼 때, 충격 강도, 적층 강도에 대해서는 측정한 각 시료 샘플 수치의 평균치와, 각 시료 샘플 수치의 변동 범위를 나타내었다. 또한, S자 컬에 대해서는, 각 평가 수준이 된 시료 샘플의 개수와 전체 시료 샘플의 종합 평가의 수준으로 나타내었다.

[비등수 수축률]

한쪽의 슬릿 롤의 각 절단부로부터 절단된 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름(시료 필름)을 한쪽변이 21 cm인 정방형으로 절단하고, 23 ℃, 65 ％RH의 분위기에서 2 시간 이상 방치하였다. 이 시료의 중앙을 중심으로 하는 직경 20 cm의 원을 그리고, 세로 방향(필름 인출 방향)을 0°로 하여 15°간격으로 시계 방향으로 0 내지 165°방향으로 원의 중심을 통과하는 직선을 긋고, 각 방향의 직경을 측정하여 처리 전의 길이로 하였다. 이어서, 절단한 시료를 비등수 중에서 30 분간 가열 처리한 후, 절단하여 표면에 부착된 수분을 닦아내 풍건하고 나서 23 ℃, 65 ％RH의 분위기 중에서 2 시간 이상 방치하고, 상술한 바와 같이 각 직경 방향으로 그은 직선의 길이를 측정하여 처리 후의 길이로 하며, 상기 수학식 1 내지 5에 의해 BS(비등수 수축률), BSx(최대 비등수 수축률), BSax(평균 비등수 수축률), BSd(비등수 수축률 방향차), BSad(평균 비등수 수축률 방향차)를 산출하였다.

또한, 모든 시료의 최대 비등수 수축률(BSx) 중의 최대ㆍ최소를 구하고, 이들 최대ㆍ최소 중의 평균 비등수 수축률(BSax)과의 차이가 큰 쪽과 평균 비등수 수축률과의 차이를 산출하여, 그 차이의 평균 비등수 수축률(BSax)에 대한 비율(％)을 산출함으로써, 평균 비등수 수축률(BSax)에 대한 최대 비등수 수축률(BSx)의 변동률을 구하였다. 또한, 모든 시료의 비등수 수축률 방향차(BSd) 중의 최대ㆍ최소를 구하고, 이들 최대ㆍ최소 중의 평균 비등수 수축률 방향차(BSad)와의 차이가 큰 쪽과 평균 비등수 수축률과의 차이를 산출하고, 그 차이의 평균 비등수 수축률 방향차(BSad)에 대한 비율(％)을 산출함으로써, 평균 비등수 수축률 방향차(BSad)에 대한 비등수 수축률 방향차(BSad)의 변동률을 구하였다.

[세로 방향 두께 불균일]

슬릿 롤을 길이 방향 전체 길이에 걸쳐 약 3 cm 폭으로 슬릿하여 두께 불균일 측정용 슬릿 롤을 제조하였다. 그 후, 안리츠사 제조의 두께 불균일 측정 장치(광범위 고감도 전자 마이크로미터 K-313A)를 이용하여, 길이 방향 전체 길이에 걸친 평균 두께, 최대 두께, 최소 두께를 구하였다. 또한, 하기 수학식 7에 의해, 이들의 최대 두께ㆍ최소 두께 중의 평균 두께와의 차이가 큰 쪽과 평균 두께와의 차이를 산출하고, 그 차이의 평균 두께에 대한 비율(％)을 산출함으로써, 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께의 변동률을 산출하였다.

두께의 변동률=│최대 두께 또는 최소 두께-평균 두께│/평균 두께

[굴절률]

아타고사 제조의 「아베 굴절계 4T형」을 이용하여, 각 시료 절단부로부터 절단된 각 시료 필름을 23 ℃, 65 ％RH의 분위기 중에서 2 시간 이상 방치한 후, 두께 방향의 굴절률(Nz)을 측정하였다. 또한, 전체 시료 필름 평균의 평균 굴절률을 산출하여, 하기 표 6과 같이 전체 시료 중에서 최대 또는 최소의 Nz와 평균 굴절률과의 차이를 산출함과 동시에, 그 차이의 평균 굴절률에 대한 비율을 변동률로서 산출하였다.

[충격 강도]

각 절단부로부터 절단된 각 시료 필름을 23 ℃, 65 ％RH의 분위기 중에서 2 시간 이상 방치한 후, 도요 세끼 세이사꾸쇼 제조의 「필름 임팩트 테스터 TSS식」을 사용하여 직경 12.7 mm의 반구형 충돌자에 의해 파단 강도를 측정하여 충격 강도로 하였다. 또한, 전체 시료 필름의 평균 충격 강도도 산출하였다.

[적층 가공성]

상기한 비등수 수축률, 세로 방향 두께 불균일, 굴절률, 충격 강도를 측정한 슬릿 롤과는 별도의 슬릿 롤(동일한 밀 롤로부터 얻어진 것)을 사용하여, 그 슬릿 롤을 구성하는 이축 배향 폴리아미드계 수지 필름에 우레탄계 AC제(도요 모톤사 제조의 「EL443」)를 도포한 후, 그 위에 모단 마시나리사 제조의 싱글 테스트 라미네이터 장치를 이용하여 두께 15 ㎛의 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 필름을 315 ℃에서 압출하고, 추가로 그 위에 두께 40 ㎛의 LLDPE(직쇄상 저밀도 폴리에틸렌) 필름을 연속적으로 적층하여 폴리아미드계 수지/LDPE/LLDPE를 포함하는 3층 적층 구조의 적층 필름 롤을 얻었다. 또한, 적층 필름 롤을 제조할 때의 가공성을 하기의 3단계로 평가하였다.

○: 롤에 주름이 발생하지 않고, 조건 조정도 불필요

△: 조건 조정에 의해 롤의 주름이 해소

×: 어떻게 조건 조정을 행해도 롤에 주름이 발생

[적층 강도]

또한, 그 적층 필름 롤로부터 절단한 적층 필름을 폭 15 mm, 길이 200 mm로 절단하여 시험편으로 하고, 도요 볼드윈사 제조의 「텐실론 UMT-II-500형」을 이용하고 온도 23 ℃, 상대 습도 65 ％의 조건하에서 폴리아미드계 수지 필름층과 LDPE 층간의 박리 강도를 측정하였다. 또한, 인장 속도는 10 cm/분, 박리 각도는 180도로 하고, 박리 부분에 물을 묻혀 측정하였다. 또한, 적층 강도의 측정은 적층 필름 롤의 권취 종료부로부터 2 m 이내에서 1번째 시료편을 절단하고, 1번째 시료편의 절단 부분으로부터 약 100 m마다 2번째 내지 9번째 시료편을 절단하며, 필름의 권취 개시부로부터 2 m 이내에서 10번째 시료편을 절단하여, 이들 1번째 내지 10번째까지의 각 시료편에 대하여 측정하였다. 또한, 이들 측정치의 평균도 산출하였다.

[S자 컬 현상]

상기한 바와 같이 적층 필름 롤로서 권취된 적층 필름을 사이부 기까이사 제조의 테스트 실러를 이용하여 권취 길이 방향으로 평행하게 두개로 접으면서 세로 방향으로 각 양단 20 mm씩을 150 ℃에서 연속적으로 열 밀봉하고, 여기에 수직 방향으로 10 mm을 150 mm 간격으로 비연속적으로 열 밀봉하여 폭 200 mm의 반제품을 얻었다. 이것을 권취 길이 방향으로 양 연부를 밀봉 부분이 10 mm가 되도록 재단한 후, 이것과 수직 방향으로 밀봉 부분의 경계에서 절단하여 3 방향 밀봉 주머니(밀봉 폭: 10 mm)를 제조하였다. 이들 3 방향 밀봉 주머니 중에서 적층 필름 롤의 권취 종료부로부터 2 m 이내의 부분으로 제조된 3 방향 밀봉 주머니를 1번째 샘플로서 선택하고, 그 1번째 샘플의 제조 부분으로부터 약 100, 200, ㆍㆍㆍ900 m 떨어진 부분으로 제조된 3 방향 밀봉 주머니를 각각 2번째 내지 10번째 샘플로서 선택하며, 적층 필름 롤의 권취 개시부로부터 2 m 이내의 부분으로 제조된 3 방향 밀봉 주머니를 11번째 샘플로서 선택하였다. 또한, 이들 11장의 3 방향 밀봉 주머니 를 비등수 중에서 30 분간 열 처리한 후, 23 ℃, 65 ％RH의 분위기에서 하룻밤 유지하고, 추가로 이들 11장의 3 방향 밀봉 주머니를 겹쳐 위에서 주머니 전면에 1 kg의 하중을 가해 하룻밤 유지한 후, 하중을 제거하여 주머니의 뒤집힘(S자 컬) 정도를 이하와 같이 평가하였다.

◎: 전혀 뒤집힘이 없음

○: 약간 뒤집힘이 보임

×: 명확하게 뒤집힘이 보임

××: 뒤집힘이 현저함

<실시예 2>

실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 미연신 필름을 테플론제 롤에 의해 연신 온도 약 90 ℃에서 약 2.2배로 세로 연신(제1 세로 연신)한 후, 세라믹제 롤에 의해서 연신 온도 약 70 ℃에서 약 1.5배로 세로 연신(제2 세로 연신)하였다. 또한, 세로 연신된 시트를 실시예 1과 동일하게 연속적으로 스텐터로 유도하여 약 130 ℃에서 4.0배로 가로 연신하고, 약 210 ℃에서 열 고정하여 5.0 ％의 가로 이완 처리를 실시한 후 냉각하고, 양 연부를 재단 제거함으로써 약 15 ㎛의 이축 연신 필름을 1000 m 이상에 걸쳐 연속적으로 막 형성하였다. 또한, 필름을 연속 제조했을 때의 필름 표면 온도의 변동 폭은 실시예 1과 동일하였다. 얻어진 필름을 실시예 1과 동일하게 슬릿하여 권취함으로써 실시예 2의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<실시예 3>

실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 미연신 필름을 실시예 1과 동일하게 2단계로 세로 연신하였다. 그 후, 세로 연신된 시트를 연속적으로 스텐터로 유도하여 약 130 ℃에서 3.6배로 가로 연신하고, 약 215 ℃에서 열 고정하여 3.0 ％의 가로 이완 처리를 실시한 후 냉각하고, 양 연부를 재단 제거함으로써 약 15 ㎛의 이축 연신 필름을 1000 m 이상에 걸쳐 연속적으로 막 형성하였다. 또한, 필름을 연속 제조했을 때의 필름 표면 온도의 변동 폭은 실시예 1과 동일하였다. 얻어진 필름을 실시예 1과 동일하게 슬릿하여 권취함으로써 실시예 3의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<실시예 4>

원료 칩 A와 원료 칩 B의 혼합 비율을 칩 A를 15.0 중량％로 하고 칩 B를 85.0 중량％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 4의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 실시예 4에 있어서도, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩 이외의 폴리아미드계 수지 칩(칩 A)의 평균 장경, 평균 단경, 평균 칩 길이는, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩(칩 B)의 평균 장경, 평균 단경, 평균 칩 길이에 대하여 각각 ±20 ％ 이내의 범위에 포함되어 있었다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<실시예 5>

원료 칩 A, B 대신에 각각 원료 칩 D, E를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 5의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다(즉, 실시예 5에서는 5.0 중량％의 칩 D와 95.0 중량％의 칩 E를 사용하여 폴리아미드계 필름 롤을 제조하였음). 또한, 실시예 5에 있어서도, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩 이외의 폴리아미드계 수지 칩(칩 D)의 평균 장경, 평균 단경, 평균 칩 길이는, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩(칩 E)의 평균 장경, 평균 단경, 평균 칩 길이에 대하여 각각 ±20 ％ 이내의 범위에 포함되어 있었다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<실시예 6>

블렌더 내의 원료 칩을 압출기 바로 위쪽의 호퍼에 공급할 때 호퍼의 경사각을 65°로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 6의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<실시예 7>

용융한 수지를 금속 롤에 권취할 때의 진공 박스의 흡인 풍속을 흡인구의 전체 폭에 걸쳐 3.0±0.5 m/초가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 7의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<비교예 1>

실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 미연신 필름을 테플론제 롤에 의해 연신 온도 90 ℃에서 약 1.5배로 세로 연신(제1 세로 연신)한 후, 세라믹제 롤에 의해 연신 온도 약 70 ℃에서 약 2.2배로 세로 연신(제2 세로 연신)하였다. 또한, 세로 연신된 시트를 연속적으로 스텐터로 유도하여 실시예 1과 동일하게 가로 연신하고, 열 고정하여 가로 이완 처리를 실시한 후에 냉각하고, 양 연부를 재단 제거함으로써 약 15 ㎛의 이축 연신 필름을 1000 m 이상에 걸쳐 연속적으로 막 형성하였다. 또한, 필름을 연속 제조했을 때의 필름 표면 온도의 변동 폭은 실시예 1과 동일하였다. 그 후, 얻어진 필름을 실시예 1과 동일하게 슬릿하여 권취함으로써 비교예 1의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<비교예 2>

원료 칩 A 대신에 원료 칩 C를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 2의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 비교예 2에 있어서, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩 이외의 폴리아미드계 수지 칩(칩 C)의 평균 장경, 평균 칩 길이는, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩(칩 B)의 평균 장경, 평균 칩 길이에 대하여 각각 ±20 ％ 이내의 범위에 포함되어 있지 않았다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<비교예 3>

원료 칩 A, B의 예비 건조 조건을 약 4.0 시간에 걸쳐 약 100 ℃로 가온하는 방법으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 3의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 예비 건조 후에 블렌더 내에서 각 칩을 소정량 채취하여 수분율을 측정했더니 칩 A, B의 수분율은 모두 1500 ppm이고, 호퍼에 공급하기 직전의 칩 A, B의 온도는 모두 약 85 ℃였다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<비교예 4>

원료 칩 A, B를 예비 건조한 후에 압출기 바로 위쪽의 호퍼에 공급하기 전에, 각 블렌더 내에서 약 5 시간에 걸쳐 방치한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 4의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 호퍼에 공급하기 직전의 칩 A, B의 수분율은 모두 800 ppm이고, 호퍼에 공급하기 직전의 칩 A, B의 온도는 모두 약 30 ℃였다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

<비교예 5>

용융한 수지를 금속 롤에 권취할 때 진공 박스에 의한 흡인을 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 5의 폴리아미드계 필름 롤을 얻었다. 또한, 얻어진 필름 롤의 특성을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 3 내지 7에 나타내었다.

[실시예의 필름의 효과]

표 3 내지 7로부터, 실시예 1 내지 7의 필름 롤은 모두 롤 전체에 걸친 세로 방향의 두께 불균일이 매우 작고, 비등수 수축률이나 굴절률 등의 물성 변동이 작다는 것을 알 수 있었다. 또한, 이와 같이 비등수 수축률이나 굴절률 등의 물성 변동이 작은 실시예 1 내지 7의 필름 롤은 모두 S자 컬 현상이 일어나지 않고, 적층 가공성이 양호하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 7의 필름 롤을 구성하는 필름은 충격 강도(강인성, 핀홀 내성)가 양호하고, 적층 강도가 높다는 것을 알 수 있었다. 이에 대하여, 비교예 1 내지 5의 필름 롤은 롤 전체에 걸친 가로 방향의 두께 불균일이나, 비등수 수축률이나 굴절률 등의 물성 변동이 커져 있고, S자 컬 현상이 보이거나, 적층 가공성이 불량하다는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 폴리아미드계 수지 필름 롤은, 상기한 바와 같이 우수한 가공 특성을 갖고 있기 때문에 식품의 레토르트 가공 용도에 바람직하게 이용할 수 있다.

Claims (25)

1. 폭이 0.2 m 이상 3.0 m 이하이고, 길이가 300 m 이상 30000 m 이하인 폴리아미드계 수지 필름을 권취하여 이루어지며,

   필름의 권취 종료부로부터 2 m 이내에 1번째 시료 절단부를, 또한 필름의 권취 개시부로부터 2 m 이내에 최종 절단부를 설치함과 동시에, 1번째 시료 절단부로부터 약 100 m마다 시료 절단부를 설치했을 때, 하기 (1) 내지 (3), 즉

   (1) 상기 각 절단부로부터 절단된 각 시료에 대하여, 전체 방향의 비등수 수축률 중의 최대치인 최대 비등수 수축률을 측정했을 때, 이들 최대 비등수 수축률의 평균치인 평균 비등수 수축률이 3 ％ 내지 6 ％임과 동시에, 모든 시료의 최대 비등수 수축률의 변동률이 상기 평균 비등수 수축률에 대하여 ±2 ％ 내지 ±10 ％의 범위 내이다,

   (2) 상기 각 절단부로부터 절단된 각 시료에 대하여, 길이 방향에 대하여 +45도 방향의 비등수 수축률과 길이 방향에 대하여 -45도 방향의 비등수 수축률의 차이의 절대치인 비등수 수축률 방향차를 구했을 때, 이들 비등수 수축률 방향차의 평균치인 평균 비등수 수축률 방향차가 1.5 ％ 이하임과 동시에, 모든 시료의 비등수 수축률 방향차의 변동률이 상기 평균 비등수 수축률 방향차에 대하여 ±2 ％ 내지 ±10 ％의 범위 내이다,

   (3) 권취된 롤의 길이 방향 전체 길이에 걸친 두께의 변동률이 평균 두께에 대하여 ±2 ％ 내지 ±10 ％의 범위 내이다,

   의 조건을 충족하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
2. 제1항에 있어서, 각 절단부로부터 절단된 각 시료에 대하여 두께 방향의 굴절률을 측정했을 때, 이들 굴절률의 평균치인 평균 굴절률이 1.505 이상 1.520 이하임과 동시에, 모든 시료의 굴절률의 변동률이 상기 평균 굴절률에 대하여 ±2 ％ 이내의 범위인 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
3. 제1항에 있어서, 각 절단부로부터 절단된 각 시료에 대하여 두께 방향의 굴절률을 측정했을 때, 이들 굴절률의 평균치인 평균 굴절률이 1.505 이상 1.520 이하임과 동시에, 모든 시료의 굴절률의 변동률이 상기 평균 굴절률에 대하여 ±1 ％ 이내의 범위인 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
4. 제1항에 있어서, 폴리아미드계 수지 필름을 구성하는 폴리아미드의 주성분이 나일론 6인 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
5. 제1항에 있어서, 다른 2종 이상의 폴리아미드계 수지의 혼합물로 형성된 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
6. 제1항에 있어서, 권취한 폴리아미드계 수지 필름이 폴리올레핀계 수지 필름과 적층되는 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
7. 제1항에 있어서, 용융시킨 폴리아미드계 수지를 T 다이로부터 압출하고, 금속 롤에 접촉시켜 냉각함으로써 얻어진 미배향의 시트상물을 이축으로 연신한 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
8. 제1항에 있어서, 텐터 연신법에 의해 연신한 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
9. 제1항에 있어서, 축차 이축 연신한 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
10. 제1항에 있어서, 세로 방향과 가로 방향의 이축으로 연신된 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
11. 제1항에 있어서, 실질적으로 미배향의 폴리아미드계 수지를 포함하는 시트상물을, 상기 폴리아미드계 수지의 유리 전이 온도 + 20 ℃보다 고온에서 3배 이상의 배율이 되도록 적어도 2 단계로 세로 방향으로 연신한 후, 3배 이상의 배율이 되도록 가로 방향으로 연신한 폴리아미드계 수지 필름을 권취한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
12. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드계 수지 필름이 다단계 연신 공정 및 열고정 단계를 거쳐서 제조되며, 이때, 최종적인 연신 처리를 행한 후 열 고정한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
13. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드계 수지 필름이 열 고정 및 이완 처리 단계를 거쳐서 제조되며, 이때, 열 고정 후에 이완 처리를 실시한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
14. 제1항에 있어서, 권취된 폴리아미드계 수지 필름 중에 윤활제, 블록킹 방지제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 내광제, 내충격성 개량제 중 1종 이상이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
15. 제1항에 있어서, 권취된 폴리아미드계 수지 필름 중에 무기 입자가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
16. 제15항에 있어서, 무기 입자가 평균 입경 0.5 내지 5.0 ㎛의 실리카 입자인 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
17. 제1항에 있어서, 권취된 폴리아미드계 수지 필름 중에 고급 지방산이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤.
18. 폴리아미드계 수지 칩을 용융 압출하면서 막 형성하는 필름화 공정, 그 필름화 공정에서 얻어지는 미연신 필름을 세로 방향 및 가로 방향으로 이축 연신하는 이축 연신 공정, 및 이축 연신된 필름을 권취하는 롤화 공정을 포함하며,

    상기 이축 연신 공정이 세로 방향으로 2 단계 연신한 후, 가로 방향으로 연신하는 것임을 특징으로 하는 제1항의 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법.
19. 제18항에 있어서, 이축 연신 공정에서의 세로 방향의 2단계 연신이 1단계째의 연신 배율을 2단계째의 연신 배율보다 높게 한 것임을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법.
20. 제18항에 있어서, 필름화 공정이, 조성이 상이한 복수의 원료 폴리아미드 수지 칩을 혼합한 후 용융 압출하는 것임과 동시에,

    사용되는 각 폴리아미드계 수지 칩의 형상이 장경 및 단경을 갖는 타원 단면을 가진 타원 기둥형으로 되어 있고,

    상기 복수의 원료 폴리아미드 수지 칩 중에서 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩 이외의 폴리아미드계 수지 칩이, 사용량이 가장 많은 폴리아미드계 수지 칩의 평균 장경, 평균 단경 및 평균 칩 길이에 대하여 각각 ±20 ％ 이내의 범위로 포함되는 평균 장경, 평균 단경 및 평균 칩 길이를 갖는 것으로 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법.
21. 제18항에 있어서, 원료 칩 공급부로서 깔때기형 호퍼를 구비한 압출기를 이 용하여 용융 압출하는 공정을 포함하고 있음과 동시에,

    상기 호퍼의 경사 각도가 65도 이상으로 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법.
22. 제18항에 있어서, 원료 칩 공급부로서 깔때기형 호퍼를 구비한 압출기를 이용하여 용융 압출하는 공정을 포함하고 있음과 동시에, 상기 호퍼에 공급하기 전의 폴리아미드계 수지 칩의 수분율이 800 ppm 이상 1000 ppm 이하로 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법.
23. 제18항에 있어서, 원료 칩 공급부로서 깔때기형 호퍼를 구비한 압출기를 이용하여 용융 압출하는 공정을 포함하고 있음과 동시에,

    호퍼에 공급하기 전의 폴리아미드계 수지 칩의 온도가 80 ℃ 이상으로 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법.
24. 제18항에 있어서, 필름화 공정이 압출기로부터 압출된 용융 수지를 냉각 롤에 권취함으로써 냉각하는 공정을 포함하고 있음과 동시에,

    용융 수지와 냉각 롤의 표면에 접촉하는 부분이 용융 수지의 전체 폭에 걸쳐 흡인 장치에 의해 권취 방향과 반대 방향으로 흡인되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법.
25. 제18항에 있어서, 세로 연신 공정 전에 실행되는 예비 가열 공정 및 세로 연신 공정 후에 실행되는 열 처리 공정을 포함하고 있으며,

    이들의 세로 연신 공정과 예비 가열 공정 및 열 처리 공정에서의 임의의 포인트에서의 필름 표면 온도의 변동 폭이 필름 전체 길이에 걸쳐 평균 온도±1 ℃의 범위 내로 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 수지 필름 롤의 제조 방법.