JP2014037076A - Biaxially stretched nylon film, laminated film, laminated packaging material and forming method of biaxially stretched nylon film - Google Patents

Biaxially stretched nylon film, laminated film, laminated packaging material and forming method of biaxially stretched nylon film Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biaxially stretched nylon film having excellent deep drawing molding property at cold molding, a laminated film, laminated packaging material and a forming method of biaxially stretched nylon film.SOLUTION: The biaxially stretched nylon film 3 is a biaxially stretched nylon film using a nylon resin as a raw material and has an orientation coefficient calculated by a wide angle x-ray diffraction at a crystal part in the film surface of -0.190 to -0.120.

Description

本発明は、特に、冷間成型用の包装材料として好適に用いることができる二軸延伸ナイロンフィルム、ラミネートフィルム、ラミネート包材および二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法に関する。   In particular, the present invention relates to a biaxially stretched nylon film, a laminate film, a laminate packaging material, and a method for producing a biaxially stretched nylon film that can be suitably used as a packaging material for cold forming.

二軸延伸ナイロンフィルム(以後、ONyフィルムとも言う)は、強度、耐衝撃性、耐ピンホール性などに優れるため、重量物包装や水物包装など大きな強度負荷が掛かる用途に多く用いられている。
このようなONyフィルムを含むラミネート包材は電池包装用、医薬包装用(PTP:Press through pack包材など)、日用品用(液体洗剤用詰め替え包材など)、食品用などの用途に好適に用いることができる。
一方、このONyフィルムを含むラミネート包材を、熱間成型に比して、安全性や形状自由度(絞り成型性)に優れ、薄肉化や軽量化が図れる冷間成型用の包装材料として用いることが検討されている(例えば、特許文献1)。
このような冷間成型用の包装材料は、電池などの大容量化に伴い、更なる絞り成型性の向上(深絞り成型性)が要求されるようになっている。また、液体洗剤用詰め替え包材でも、注入口のストローなどを装着する際に、深絞り成型性が要求されるようになっている。さらに、近年高齢化が進むにつれて、優れた嚥下機能(飲み込む機能)を付与すべく水に溶けやすい医薬の開発に伴い、PTP包材でも高防湿性や深絞り成形性が要求されるようになっている。
Biaxially stretched nylon film (hereinafter also referred to as ONy film) is excellent in strength, impact resistance, pinhole resistance, etc., and is therefore often used for applications that require heavy strength loads such as heavy weight packaging and water packaging. .
Such laminate packaging material including ONy film is suitably used for applications such as battery packaging, pharmaceutical packaging (PTP: Press through pack packaging, etc.), daily necessities (refillable packaging for liquid detergents, etc.), foods, etc. be able to.
On the other hand, the laminate packaging material including this ONy film is used as a packaging material for cold molding which is superior in safety and flexibility in shape (drawing moldability) and can be reduced in thickness and weight compared to hot molding. (For example, Patent Document 1).
Such cold-molding packaging materials are required to further improve drawability (deep drawability) as the capacity of batteries and the like increases. In addition, redrawable packaging materials for liquid detergents are required to have deep drawability when a straw or the like for an inlet is attached. Furthermore, with the recent aging of the population, with the development of medicines that are easily soluble in water to provide an excellent swallowing function (swallowing function), high moisture resistance and deep drawability are required even for PTP packaging materials. ing.

特開2008−44209号公報JP 2008-44209 A

しかしながら、特許文献1に記載のような二軸延伸ナイロンフィルムを含むラミネート包材においては、通常の絞り成型では問題にはならないものの、深絞り成型を行うと、ピンホールが発生するおそれがある。   However, in a laminate packaging material including a biaxially stretched nylon film as described in Patent Document 1, there is no problem in ordinary drawing, but if deep drawing is performed, pinholes may be generated.

そこで、本発明は、冷間成型時に優れた深絞り成型性を有する二軸延伸ナイロンフィルム、ラミネートフィルム、ラミネート包材および二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a biaxially stretched nylon film, a laminate film, a laminate packaging material, and a method for producing a biaxially stretched nylon film that have excellent deep drawability during cold forming.

本発明において、冷間成型とは、絞り成型のうちで加熱せず常温下で行う成型をいう。かかる冷間成型の一手段として、アルミニウム箔などの成型に用いられる冷間成型機を用いて、シート材料を雌金型に対して雄金型で押し込み、高速でプレスすることが挙げられる。かかる冷間成型によると、加熱することなく型付け、曲げ、剪断、絞りなどの塑性変形を生じさせることができる。   In the present invention, cold molding refers to molding performed at room temperature without heating among drawing molding. One means of such cold forming is to use a cold forming machine used for forming aluminum foil or the like to push the sheet material into the female mold with a male mold and press it at high speed. According to such cold forming, plastic deformation such as molding, bending, shearing and drawing can be generated without heating.

前記課題を解決すべく鋭意研究した結果、本発明者は、フィルム面内の結晶部における配向係数と絞り成型性との間には相関があることを見出した。本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、以下のような二軸延伸ナイロンフィルム、ラミネートフィルム、ラミネート包材および二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明の二軸延伸ナイロンフィルムは、ナイロン樹脂を原料とする二軸延伸ナイロンフィルムであって、当該フィルム面内の結晶部における広角X線回折により算出された配向係数が、−0.190以上−0.120以下であることを特徴とするものである。
本発明の二軸延伸ナイロンフィルムにおいては、前記配向係数が、−0.185以上−0.150以下であることが好ましい。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that there is a correlation between the orientation coefficient in the crystal part in the film plane and the drawability. The present invention has been completed on the basis of such knowledge, and provides the following biaxially stretched nylon film, laminate film, laminate packaging material, and method for producing a biaxially stretched nylon film.
That is, the biaxially stretched nylon film of the present invention is a biaxially stretched nylon film made from a nylon resin, and the orientation coefficient calculated by wide-angle X-ray diffraction in the crystal part in the film plane is −0. It is 190 or more and -0.120 or less.
In the biaxially stretched nylon film of the present invention, the orientation coefficient is preferably −0.185 or more and −0.150 or less.

本発明のラミネートフィルムは、上記二軸延伸ナイロンフィルムを積層してなることを特徴とするものである。
本発明のラミネートフィルムにおいては、冷間成型用であることが好ましい。
本発明のラミネート包材は、前記ラミネートフィルムを用いたことを特徴とするものである。
The laminate film of the present invention is formed by laminating the above biaxially stretched nylon film.
The laminate film of the present invention is preferably used for cold forming.
The laminate packaging material of the present invention is characterized by using the laminate film.

本発明の二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法は、前記二軸延伸ナイロンフィルムを製造する方法であって、前記原料から原反フィルムを成形する原反フィルム製造工程と、チューブラー式二軸延伸法にて、前記原反フィルムを二軸延伸する二軸延伸工程と、前記二軸延伸工程後のフィルムに熱処理を施して熱固定する熱固定工程と、を備えることを特徴とするものである。   The method for producing a biaxially stretched nylon film of the present invention is a method for producing the biaxially stretched nylon film, wherein the process for producing a raw film from the raw material and a tubular biaxial stretch method The biaxial stretching step of biaxially stretching the raw film and the heat setting step of heat-setting the film after the biaxial stretching step by performing a heat treatment.

本発明によれば、冷間成型時に優れた深絞り成型性を有する二軸延伸ナイロンフィルム、ラミネートフィルム、ラミネート包材および二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法を提供することができる。さらに、本発明の二軸延伸ナイロンフィルムは、延伸安定性も良好で、フィルム厚み精度が優れている。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the biaxially stretched nylon film which has the deep drawing moldability excellent at the time of cold forming, a laminate film, a laminate packaging material, and a biaxially stretched nylon film can be provided. Furthermore, the biaxially stretched nylon film of the present invention has good stretching stability and excellent film thickness accuracy.

本発明の二軸延伸ナイロンフィルムを製造する装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the apparatus which manufactures the biaxially stretched nylon film of this invention.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
〔二軸延伸ナイロンフィルムの構成〕
本実施形態の二軸延伸ナイロンフィルム(ONyフィルム)は、ナイロン樹脂を原料とする原反フィルムを二軸延伸し、所定の温度で熱固定して形成したものである。
原料であるナイロン樹脂としては、ナイロン6、ナイロン8、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,6、ナイロン6,10、ナイロン6,12などを使用することができる。物性や溶融特性、取り扱いやすさの点からはナイロン6(以後、Ny6ともいう)を用いることが好ましい。
ここで、前記Ny6の化学式を下記式(1)に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.
[Configuration of biaxially stretched nylon film]
The biaxially stretched nylon film (ONy film) of this embodiment is formed by biaxially stretching a raw film made of nylon resin as a raw material and heat-fixing it at a predetermined temperature.
Nylon 6, nylon 8, nylon 11, nylon 12, nylon 6,6, nylon 6,10, nylon 6,12, etc. can be used as the nylon resin as the raw material. Nylon 6 (hereinafter also referred to as Ny6) is preferably used from the viewpoint of physical properties, melting characteristics, and ease of handling.
Here, the chemical formula of Ny6 is shown in the following formula (1).

原料であるナイロン樹脂の数平均分子量は、15000以上30000以下が好ましく、22000以上24000以下であることがより好ましい。
ナイロン樹脂の数平均分子量が15000未満であると、衝撃強度や引張強度が不十分となるおそれがあり、30000を超えると、押出成形における負荷がかかりすぎて適切な押出量が得られにくく、製造効率が低下するおそれがある。
The number average molecular weight of the raw material nylon resin is preferably 15000 or more and 30000 or less, and more preferably 22000 or more and 24000 or less.
If the number average molecular weight of the nylon resin is less than 15000, impact strength and tensile strength may be insufficient. If it exceeds 30000, a load in extrusion molding is excessively applied and it is difficult to obtain an appropriate extrusion amount. Efficiency may be reduced.

本実施形態においては、前記二軸延伸ナイロンフィルム面内の結晶部における広角X線回折により算出された配向係数が、−0.190以上−0.120以下であることが必要である。
上記配向係数が−0.190以上−0.120以下であれば、フィルム面内の結晶部が各方向への均一な配向分布を示すことになるため、絞り成型性が効率よく行える高強度の二軸延伸ナイロンフィルムが得られる。
上記配向係数が−0.190未満では、得られるフィルムの深絞り成型性が不十分となる。また、上記配向係数が−0.120を超えると、得られるフィルムの深絞り成型性が不十分となる。このうち、上記配向係数は、フィルム面内の結晶部が各方向へのより均一な配向分布を示す点から、−0.185以上−0.150以下が特に好ましい。
In the present embodiment, the orientation coefficient calculated by wide-angle X-ray diffraction in the crystal part in the biaxially stretched nylon film surface needs to be −0.190 or more and −0.120 or less.
If the orientation coefficient is −0.190 or more and −0.120 or less, the crystal part in the film plane shows a uniform orientation distribution in each direction, so that the high-strength can be efficiently drawn. A biaxially stretched nylon film is obtained.
When the orientation coefficient is less than −0.190, the deep drawability of the resulting film becomes insufficient. Moreover, when the said orientation coefficient exceeds -0.120, the deep drawing moldability of the film obtained will become inadequate. Among these, the orientation coefficient is particularly preferably −0.185 or more and −0.150 or less from the viewpoint that the crystal part in the film plane shows a more uniform orientation distribution in each direction.

広角X線回折によるX線回折パターンは、例えば理学電機社製のローターフレックスRU−200を使用して、レートメーター法により、下記の条件により測定することができる。
X線出力:40KV、50mA
走査速度:1deg/min
走査範囲:2θ=10deg〜35deg
そして、反射法により、入射角α=90degにおける(002)面反射による解析を行う。配向軸と面法線ベクトルのなす角φの余弦の2乗平均は、次の式(F1)に基づいて計算する。
An X-ray diffraction pattern by wide-angle X-ray diffraction can be measured under the following conditions by a rate meter method using, for example, a rotor flex RU-200 manufactured by Rigaku Corporation.
X-ray output: 40KV, 50mA
Scanning speed: 1 deg / min
Scanning range: 2θ = 10 deg to 35 deg
Then, analysis by (002) plane reflection at an incident angle α = 90 deg is performed by a reflection method. The mean square of the cosine of the angle φ formed by the orientation axis and the surface normal vector is calculated based on the following equation (F1).

なお、上記式(F1)における、φはX線回折測定における方位角であり、Iは(002)面の回折強度である。
配向軸に対する面法線ベクトルの配向係数fは、上記式(F1)の計算結果から、次の式(F2)に基づいて算出する。
In the above formula (F1), φ is the azimuth angle in the X-ray diffraction measurement, and I is the (002) plane diffraction intensity.
The orientation coefficient f of the surface normal vector with respect to the orientation axis is calculated based on the following formula (F2) from the calculation result of the formula (F1).

なお、ONyフィルムの面内の結晶部における広角X線回折により算出された配向係数を上述した範囲にする手段としては、ONyフィルム製造時の延伸倍率や延伸温度、延伸後の熱固定温度を調整することで実現できる。   In addition, as means for bringing the orientation coefficient calculated by wide-angle X-ray diffraction in the crystal part in the plane of the ONy film into the above-mentioned range, the stretching ratio and stretching temperature during the production of the ONy film, and the heat setting temperature after stretching are adjusted. This can be achieved.

〔ラミネートフィルムの構成〕
本実施形態のラミネートフィルムは、上記したONyフィルムの少なくともいずれか一方の面に、1層または2層以上の他のラミネート基材を積層して構成されている。具体的に、他のラミネート基材としては、例えばアルミニウム層やアルミニウム層を含むフィルムや、ポリプロピレン系やポリエチレン系のシール層(シーラント層)などが挙げられる。
また、本実施形態のラミネート包材は、上記したONyフィルムの少なくとも一方の面にポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル樹脂や、ポリ塩化ビニリデン樹脂や、ポリ塩化ビニリデン共重合体樹脂や、滑剤や、帯電防止剤や、硝化綿アミド樹脂などのコーティング層をさらに積層したものでもよい。
このようなラミネート基材が積層されることで、製造効率の向上や搬送効率の向上を図ることができるとともに、機能性(耐薬品性、電気絶縁性、防湿性、耐寒性、加工性など)が付加されたラミネートフィルムを得ることができる。
前記ラミネートフィルムの積層態様としては、例えば、ONy/Al/PP、PET/ONy/Al/PP、ONy/Al/PVCが挙げられる。
[Composition of laminate film]
The laminate film of this embodiment is configured by laminating one or two or more other laminate base materials on at least one surface of the above-described ONy film. Specifically, other laminate base materials include, for example, an aluminum layer, a film containing an aluminum layer, a polypropylene-based or polyethylene-based seal layer (sealant layer), and the like.
In addition, the laminate packaging material of the present embodiment is a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET), polyvinylidene chloride resin, polyvinylidene chloride copolymer resin, lubricant, or the like on at least one surface of the above-mentioned ONy film. A laminate in which an antistatic agent or a coating layer of nitrified cotton amide resin is further laminated may be used.
By laminating such a laminate substrate, it is possible to improve manufacturing efficiency and conveyance efficiency, and functionality (chemical resistance, electrical insulation, moisture resistance, cold resistance, workability, etc.) Can be obtained.
As a lamination | stacking aspect of the said laminate film, ONy / Al / PP, PET / ONy / Al / PP, ONy / Al / PVC is mentioned, for example.

〔ラミネート包材の構成〕
本実施形態のラミネート包材は、上記ラミネートフィルムから構成されている。一般に、アルミニウム層を含むラミネート包材は、冷間成型の際にアルミニウム層においてネッキングによる破断が生じ易いため冷間成型に適していない。この点、本実施形態のラミネート包材によれば、上記したONyフィルムが優れた絞り成型性を有するため、冷間での深絞り成型などの際に、アルミニウム層の破断を抑制でき、包材におけるピンホールの発生を抑制できる。したがって、包材総厚が薄い場合でも、シャープな形状かつ高強度の成型品が得られる。
[Composition of laminate packaging material]
The laminate packaging material of this embodiment is comprised from the said laminate film. In general, a laminate packaging material including an aluminum layer is not suitable for cold forming because the aluminum layer is easily broken by necking during cold forming. In this respect, according to the laminate packaging material of the present embodiment, the above-described ONy film has excellent drawability, so that it is possible to suppress the breakage of the aluminum layer during cold deep drawing, etc. The generation of pinholes in can be suppressed. Therefore, even when the total thickness of the packaging material is thin, a molded product having a sharp shape and high strength can be obtained.

本実施形態のラミネート包材は、ONyフィルムと他のラミネート基材との全体の厚みが200μm以下であることが好ましい。かかる全体の厚みが200μmを超えると、冷間成型によるコーナー部の成型が困難となり、シャープな形状の成型品が得られにくい傾向がある。   The laminate packaging material of this embodiment preferably has an overall thickness of the ONy film and other laminate base material of 200 μm or less. When the total thickness exceeds 200 μm, it becomes difficult to form the corner portion by cold forming, and it tends to be difficult to obtain a molded product having a sharp shape.

本実施形態のラミネート包材におけるONyフィルムの厚さは、5μm以上50μm以下であることが好ましく、10μm以上30μm以下であることがより好ましい。ここで、ONyフィルムの厚さが5μm未満では、ラミネート包材の耐衝撃性が低くなり、冷間成型性が不十分となる傾向にある。一方、ONyフィルムの厚さが50μmを超えると、ラミネート包材の耐衝撃性の更なる向上効果が得られにくくなり、包材総厚が増加するばかりで好ましくない。   The thickness of the ONy film in the laminate packaging material of this embodiment is preferably 5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 30 μm or less. Here, if the thickness of the ONy film is less than 5 μm, the impact resistance of the laminate packaging material tends to be low, and the cold formability tends to be insufficient. On the other hand, when the thickness of the ONy film exceeds 50 μm, it is difficult to obtain an effect of further improving the impact resistance of the laminate packaging material, which is not preferable because the total thickness of the packaging material is increased.

〔二軸延伸ナイロンフィルムの製造装置〕
次に、本実施形態の二軸延伸ナイロンフィルムを製造する方法について図面に基づいて説明する。
先ず、本実施形態の二軸延伸ナイロンフィルムを製造する装置について、一例を挙げて説明する。
フィルム製造装置100は、図1に示すように、原反フィルム1を製造するための原反製造装置90と、原反フィルム1を延伸する二軸延伸装置(チューブラー延伸装置)10と、延伸後に折り畳まれた基材フィルム2(以後、単に「フィルム2」ともいう)を予熱する第一熱処理装置20(予熱炉)と、予熱されたフィルム2を上下2枚に分離する分離装置30と、分離されたフィルム2を熱処理(熱固定)する第二熱処理装置40と、フィルム2が熱固定されるときに、下流側からフィルム2に張力を加える張力制御装置50と、フィルム2が熱固定されてなる二軸延伸ナイロンフィルム3(以後、単に「フィルム3」ともいう)を巻き取る巻取装置60とを備えている。
[Production equipment for biaxially stretched nylon film]
Next, a method for producing the biaxially stretched nylon film of the present embodiment will be described based on the drawings.
First, an apparatus for producing the biaxially stretched nylon film of this embodiment will be described with an example.
As shown in FIG. 1, the film manufacturing apparatus 100 includes an original fabric manufacturing apparatus 90 for manufacturing the original fabric film 1, a biaxial stretching apparatus (tubular stretching apparatus) 10 that stretches the original fabric film 1, and stretching. A first heat treatment device 20 (preheating furnace) that preheats a base film 2 that is folded later (hereinafter also simply referred to as “film 2”), a separation device 30 that separates the preheated film 2 into two upper and lower sheets, A second heat treatment device 40 that heat-treats (heat-set) the separated film 2, a tension control device 50 that applies tension to the film 2 from the downstream side when the film 2 is heat-set, and the film 2 is heat-set. And a winding device 60 for winding the biaxially stretched nylon film 3 (hereinafter also simply referred to as “film 3”).

原反製造装置90は、図1に示すように、押出機91と、サーキュラーダイス92と、水冷リング93と、安定板94と、ピンチロール95とを備えている。
チューブラー延伸装置10は、チューブ状の原反フィルム1を内部空気の圧力により二軸延伸(バブル延伸)してフィルム2を製造するための装置である。このチューブラー延伸装置10は、図1に示すように、ピンチロール11と、加熱部12と、案内板13と、ピンチロール14とを備えている。
第一熱処理装置20は、扁平となったフィルム2を予備的に熱処理するための装置である。第一熱処理装置20は、図1に示すように、テンター21と、加熱炉22とを備えている。
分離装置30は、図1に示すように、ガイドロール31と、トリミング装置32と、分離ロール33A,33Bと、溝付ロール34A〜34Cとを備えている。また、トリミング装置32は、ブレード321を有している。
As shown in FIG. 1, the raw fabric manufacturing apparatus 90 includes an extruder 91, a circular die 92, a water cooling ring 93, a stabilizer plate 94, and a pinch roll 95.
The tubular stretching device 10 is a device for producing a film 2 by biaxially stretching (bubble stretching) a tubular raw film 1 with the pressure of internal air. As shown in FIG. 1, the tubular stretching device 10 includes a pinch roll 11, a heating unit 12, a guide plate 13, and a pinch roll 14.
The first heat treatment apparatus 20 is an apparatus for preliminarily heat-treating the flat film 2. As shown in FIG. 1, the first heat treatment apparatus 20 includes a tenter 21 and a heating furnace 22.
As shown in FIG. 1, the separating device 30 includes a guide roll 31, a trimming device 32, separating rolls 33A and 33B, and grooved rolls 34A to 34C. Further, the trimming device 32 has a blade 321.

第二熱処理装置40は、図1に示すように、テンター41と、加熱炉42とを備えている。
張力制御装置50は、図1に示すように、ガイドロール51A,51Bと、張力ロール52とを備えている。
巻取装置60は、図1に示すように、ガイドロール61と、巻取ロール62とを備えている。
The second heat treatment apparatus 40 includes a tenter 41 and a heating furnace 42 as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the tension controller 50 includes guide rolls 51 </ b> A and 51 </ b> B and a tension roll 52.
As shown in FIG. 1, the winding device 60 includes a guide roll 61 and a winding roll 62.

〔二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法〕
次に、このフィルム製造装置100を用いて二軸延伸ナイロンフィルムを製造する各工程を詳細に説明する。
[Production method of biaxially stretched nylon film]
Next, each process which manufactures a biaxially-stretched nylon film using this film manufacturing apparatus 100 is demonstrated in detail.

(原反フィルム製造工程)
原料であるナイロン樹脂は、図1に示すように、押出機91により溶融混練され、サーキュラーダイス92によりチューブ状に押し出される。チューブ状の溶融樹脂は、水冷リング93により冷却される。原反フィルム1は原料である溶融ナイロン樹脂が水冷リング93により急冷されることで成型される。冷却された原反フィルム1は、安定板94により折り畳まれる。折り畳まれた原反フィルム1は、ピンチロール95により、扁平なフィルムとして次の二軸延伸工程に送られる。
(Raw film production process)
As shown in FIG. 1, the raw material nylon resin is melt-kneaded by an extruder 91 and extruded into a tube shape by a circular die 92. The tubular molten resin is cooled by a water cooling ring 93. The raw film 1 is molded by rapidly cooling a molten nylon resin as a raw material by a water cooling ring 93. The cooled original film 1 is folded by the stabilizer 94. The folded original fabric film 1 is sent to the next biaxial stretching process by a pinch roll 95 as a flat film.

(二軸延伸工程)
原反フィルム製造工程により製造された原反フィルム1は、図1に示すように、ピンチロール11により、扁平なフィルムとして装置内部に導入される。導入された原反フィルム1は、加熱部12で赤外線により加熱することでバブル延伸される。その後、バブル延伸された後のフィルム2は、案内板13により折り畳まれる。折り畳まれたフィルム2は、ピンチロール14によりピンチされ扁平なフィルム2として次の第一熱処理工程に送られる。
(Biaxial stretching process)
As shown in FIG. 1, the original film 1 manufactured by the original film manufacturing process is introduced into the apparatus as a flat film by a pinch roll 11. The introduced raw film 1 is bubble-stretched by being heated with infrared rays at the heating unit 12. Thereafter, the film 2 after being bubble-stretched is folded by the guide plate 13. The folded film 2 is pinched by the pinch roll 14 and sent to the next first heat treatment step as a flat film 2.

この際、MD方向およびTD方向の延伸倍率がそれぞれ2.8倍以上であることが好ましい。MD方向およびTD方向の延伸倍率のいずれかが2.8倍未満である場合、衝撃強度が低下して実用性に問題が生ずる傾向にある。
また、TD方向の延伸倍率からMD方向の延伸倍率を減じた差(TD−MD)が、0.1倍以上であることが好ましく、0.2倍以上0.8倍以下であることがより好ましく、0.3倍以上0.8倍以下であることが更により好ましい。TD−MDの値が前記下限未満では、得られるフィルムの深絞り成型性が不十分となる傾向にあり、また、フィルムの厚み精度が低下する傾向にある。また、特に、TD−MDの値が0.1倍以下の場合には、延伸安定性が劣るとともに、フィルムの厚み精度が低下する傾向にある。一方、TD−MDの値が前記上限を超えると、得られるフィルムの深絞り成型性が不十分となる傾向にあり、また、延伸安定性が低下する傾向にある。
At this time, the draw ratios in the MD direction and the TD direction are each preferably 2.8 times or more. When either the MD direction or the TD direction draw ratio is less than 2.8 times, the impact strength tends to decrease, and there is a tendency for practical problems to occur.
Moreover, it is preferable that the difference (TD-MD) which subtracted the draw ratio of MD direction from the draw ratio of TD direction is 0.1 times or more, and more preferably 0.2 times or more and 0.8 times or less. Preferably, it is still more preferably 0.3 times or more and 0.8 times or less. If the value of TD-MD is less than the above lower limit, the deep drawability of the resulting film tends to be insufficient, and the thickness accuracy of the film tends to be lowered. In particular, when the value of TD-MD is 0.1 times or less, the stretching stability is inferior and the thickness accuracy of the film tends to be lowered. On the other hand, when the value of TD-MD exceeds the above upper limit, the deep drawability of the resulting film tends to be insufficient, and the stretching stability tends to decrease.

(第一熱処理工程)
二軸延伸工程から送られたフィルム2は、テンター21のクリップ(図示せず)で両端部を把持されながら、このフィルム2の収縮開始温度以上であって、フィルム2の融点よりも約30℃低い温度かそれ以下の温度でこのフィルム2を予め熱処理されて次の分離工程に送られる。
この第一熱処理における熱処理温度は、120℃以上190℃以下であり、かつ、弛緩率は、15%以下であることが好ましい。
この第一熱処理工程により、フィルム2の結晶化度が増して、重なり合ったフィルム同士の滑り性が良好になる。
(First heat treatment process)
The film 2 sent from the biaxial stretching step is at or above the shrinkage start temperature of the film 2 and about 30 ° C. higher than the melting point of the film 2 while being gripped at both ends by clips (not shown) of the tenter 21. The film 2 is preheated at a low temperature or lower and sent to the next separation step.
The heat treatment temperature in the first heat treatment is preferably 120 ° C. or higher and 190 ° C. or lower, and the relaxation rate is preferably 15% or lower.
By this first heat treatment step, the crystallinity of the film 2 is increased, and the slipping property between the overlapping films is improved.

(分離工程)
ガイドロール31を介して送られた扁平なフィルム2は、図1に示すように、トリミング装置32のブレード321により、両端部を切開されて2枚のフィルム2A,2Bに分離される。そして、フィルム2A,2Bは、上下に離れて位置する一対の分離ロール33A、33Bにより、フィルム2A,2Bの間に空気を介在させながらこれらを分離される。この扁平なフィルム2の切開は、両端部から若干内側にブレード321を位置させることにより、一部分耳部が生じるように行ってもよく、或いは、フィルム2の折り目部分にブレード321を位置させることにより、耳部が生じないように行ってもよい。
これらのフィルム2A,2Bは、フィルムの流れ方向に順に位置する3個の溝付ロール34Aから34Cにより、再び重ねられて次の第二熱処理工程に送られる。なお、これらの溝付ロール34Aから34Cは、溝付き加工後、表面にめっき処理を施したものである。この溝を介してフィルム2A、2Bと空気との良好な接触状態が得られる。
(Separation process)
As shown in FIG. 1, the flat film 2 sent through the guide roll 31 is cut into both ends by a blade 321 of a trimming device 32 and separated into two films 2A and 2B. And film 2A, 2B is isolate | separated, interposing air between film 2A, 2B by a pair of separation roll 33A, 33B located up and down apart. The incision of the flat film 2 may be performed so that a part of the ear is generated by positioning the blade 321 slightly inward from both ends, or by positioning the blade 321 in the fold portion of the film 2. , It may be performed so that the ear does not occur.
These films 2A and 2B are overlapped again by three grooved rolls 34A to 34C positioned in order in the film flow direction, and sent to the next second heat treatment step. In addition, these grooved rolls 34A to 34C are obtained by plating the surface after the grooved processing. A good contact state between the films 2A and 2B and the air can be obtained through the grooves.

(第二熱処理工程(熱固定工程))
重なった状態のフィルム2A、2Bは、テンター41のクリップ(図示せず)で両端部を把持されながら、フィルム2を構成する樹脂の融点以下であって、融点から約30℃低い温度以上で熱処理(熱固定)され、物性の安定した二軸延伸ナイロンフィルム3(以後、フィルム3ともいう)となり、次の巻取工程に送られる。
この第二熱処理(熱固定)における熱処理温度は、160℃以上215℃以下であることが好ましく、190℃以上215℃以下であることがより好ましい。熱処理温度が前記下限未満では、フィルム収縮率が大きくなり、デラミネーションが発生する危険性が高まる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、熱固定時のボーイング現象が大きくなり、フィルムの歪みが増し、また、密度が高くなり過ぎて、結晶化度が高くなり過ぎてフィルムの変形がし難くなる傾向にある。
また、このときの弛緩率は、15%以下であることが好ましい。
なお、加熱炉42内のフィルム2A、2Bに対しては、下流側に位置する張力制御装置50により強い張力が加えられるようになっている。
(Second heat treatment process (heat setting process))
The overlapped films 2A and 2B are heat-treated at a temperature equal to or lower than the melting point of the resin constituting the film 2 and about 30 ° C. lower than the melting point while being gripped at both ends by clips (not shown) of the tenter 41. It is (heat-set) and becomes a biaxially stretched nylon film 3 (hereinafter also referred to as film 3) having stable physical properties, and is sent to the next winding step.
The heat treatment temperature in the second heat treatment (heat setting) is preferably 160 ° C. or higher and 215 ° C. or lower, and more preferably 190 ° C. or higher and 215 ° C. or lower. If the heat treatment temperature is less than the lower limit, the film shrinkage rate tends to increase and the risk of delamination tends to increase.On the other hand, if the upper limit is exceeded, the bowing phenomenon during heat setting increases, and the film is distorted. In addition, the density tends to be too high, the crystallinity becomes too high, and the film tends to be difficult to deform.
In addition, the relaxation rate at this time is preferably 15% or less.
A strong tension is applied to the films 2A and 2B in the heating furnace 42 by the tension control device 50 located on the downstream side.

(巻取工程)
第二熱処理工程により熱固定されたフィルム3は、張力制御装置50を経て、ガイドロール61を介して2本の巻取ロール62に、フィルム3A,3Bとして巻き取られる。
(Winding process)
The film 3 heat-set in the second heat treatment step is wound as films 3A and 3B on the two winding rolls 62 via the guide roll 61 via the tension control device 50.

〔実施形態の変形〕
なお、以上説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造および形状などは、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状などとしても問題はない。本発明は前記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。
[Modification of Embodiment]
The aspect described above shows one aspect of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and has the configuration of the present invention and can achieve the object and effect. It goes without saying that modifications and improvements within the scope are included in the content of the present invention. In addition, the specific structure and shape in carrying out the present invention may be used as other structures and shapes within the scope of achieving the object and effect of the present invention. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and improvements within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

例えば、本実施形態では、二軸延伸方法としてチューブラー方式を採用したが、テンター方式であってもよい。さらに、延伸方法としては同時二軸延伸でも逐次二軸延伸でもよい。   For example, in this embodiment, the tubular method is adopted as the biaxial stretching method, but a tenter method may be used. Furthermore, the stretching method may be simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching.

次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、各例における特性(二軸延伸ナイロンフィルム面内の結晶部における配向係数、並びにラミネートフィルムの深絞り成型性)は以下のような方法で評価した。   EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. In addition, the characteristics in each example (orientation coefficient in the crystal part in the biaxially stretched nylon film plane and the deep drawability of the laminate film) were evaluated by the following methods.

(i)配向係数
理学電機社製のローターフレックス RU−200を使用して、二軸延伸ナイロンフィルムの広角X線回折のスペクトルを測定し、得られたスペクトルから、上記式(F1)に基づいて、配向軸と面法線ベクトルのなす角φの余弦の2乗平均を計算した。そして、この計算結果から、上記式(F2)に基づいて、二軸延伸ナイロンフィルムの面内の結晶部における配向係数を算出した。
(I) Orientation coefficient Using a rotor flex RU-200 manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd., the spectrum of wide-angle X-ray diffraction of the biaxially stretched nylon film was measured. From the obtained spectrum, based on the above formula (F1) The mean square of the cosine of the angle φ formed by the orientation axis and the surface normal vector was calculated. And from this calculation result, the orientation coefficient in the in-plane crystal part of the biaxially stretched nylon film was calculated based on the above formula (F2).

(ii)深絞り成型性
ラミネートフィルムを裁断して、120×80mmの短冊片を作製してサンプルとした。33×55mmの矩形状の金型を用い、0.1MPaの面圧で押えて、0.5mmの成型深さから0.5mm単位で成型深さを変えて各10枚のサンプルについて冷間成型(引き込み1段成型)した。そして、アルミニウム箔にピンホールが10枚のサンプルのいずれにも発生していない成型深さを限界成型深さとし、その成型深さを評価値として示した。なお、ピンホールの確認は透過光を目視で確認した。
◎:限界成型深さが7mm以上である。
○:限界成型深さが5mm以上7mm未満である。
×:限界成型深さが5mm未満である。
(Ii) Deep-drawing moldability The laminate film was cut to prepare a 120 × 80 mm strip piece as a sample. Using a 33 x 55 mm rectangular mold, press it with a surface pressure of 0.1 MPa, change the molding depth from 0.5 mm to 0.5 mm, and cold mold each 10 samples. (One-stage pull-in molding). The molding depth at which no pinhole was generated in any of the 10 samples in the aluminum foil was taken as the limit molding depth, and the molding depth was shown as an evaluation value. In addition, confirmation of the pinhole confirmed the transmitted light visually.
A: The limit molding depth is 7 mm or more.
○: The limit molding depth is 5 mm or more and less than 7 mm.
X: The limit molding depth is less than 5 mm.

〔実施例1〕
(原反フィルム製造工程)
図1に示すように、Ny6ペレットを押出機91中で、275℃で溶融混練した後、溶融物をサーキュラーダイス92からチューブ状のフィルムとして押出し、引き続き水(15℃)で急冷して原反フィルム1を作製した。
Ny6として使用したものは、宇部興産(株)製ナイロン6〔UBEナイロン1022FD(商品名)、相対粘度 ηr=3.5〕である。
(二軸延伸工程)
次に、図1に示すように、この原反フィルム1を一対のピンチロール11間に挿通した後、中に気体を圧入しながら加熱部12で加熱すると共に、延伸開始点に吹き付けてバブルに膨張させ、下流側の一対のピンチロール14で引き取ることにより、チューブラー法によるMD方向およびTD方向の同時二軸延伸を行った。この延伸の際の倍率はMD方向で3.0倍、TD方向で3.3倍とした。
(第一熱処理工程および第二熱処理工程)
次に、図1に示すように、フィルム2に対し第一熱処理装置20により温度170℃にて熱処理を施し、その後、分離装置30を経た後に、第二熱処理装置40により温度210℃にて熱処理を施し、熱固定した。
(巻取工程)
次いで、図1に示すように、第二熱処理工程により熱固定されたフィルム3を、張力制御装置50を経て、ガイドロール61を介して2本の巻取ロール62に、フィルム3A,3Bとして巻き取って二軸延伸ナイロンフィルムを製造した。得られた二軸延伸ナイロンフィルムの厚みは15μmであった。
得られた二軸延伸ナイロンフィルムの面内の結晶部における配向係数を測定した。得られた結果を表1に示す。
(ラミネートフィルムの作製)
得られた二軸延伸ナイロンフィルムを表基材フィルムとし、厚さ40μmのアルミニウム箔を中間基材とし、厚さ60μmのCPPフィルムをシーラントフィルムとして、ドライラミネートすることによりラミネートフィルムを得た。また、ドライラミネート後のラミネートフィルムは、40℃で3日間エージングを行った。
得られたラミネートフィルムの深絞り成型性を評価した。得られた結果を表1に示す。
[Example 1]
(Raw film production process)
As shown in FIG. 1, after Ny6 pellets were melt-kneaded at 275 ° C. in an extruder 91, the melt was extruded as a tube-like film from a circular die 92, and then rapidly cooled with water (15 ° C.). Film 1 was produced.
What was used as Ny6 is Ube Industries, Ltd. nylon 6 [UBE nylon 1022FD (trade name), relative viscosity ηr = 3.5].
(Biaxial stretching process)
Next, as shown in FIG. 1, the raw film 1 is inserted between a pair of pinch rolls 11, and then heated by the heating unit 12 while a gas is being pressed into the film 1, and blown to the stretching start point to form bubbles. The biaxial stretching in the MD direction and the TD direction was performed by the tubular method by expanding and taking up with a pair of downstream pinch rolls 14. The magnification during this stretching was 3.0 times in the MD direction and 3.3 times in the TD direction.
(First heat treatment step and second heat treatment step)
Next, as shown in FIG. 1, the film 2 is subjected to heat treatment at a temperature of 170 ° C. by the first heat treatment apparatus 20, and then passed through the separation apparatus 30 and then heat treated at a temperature of 210 ° C. by the second heat treatment apparatus 40. And heat fixed.
(Winding process)
Next, as shown in FIG. 1, the film 3 heat-set in the second heat treatment step is wound as two films 3 </ b> A and 3 </ b> B on two winding rolls 62 via a guide roll 61 via a tension control device 50. A biaxially stretched nylon film was produced. The thickness of the obtained biaxially stretched nylon film was 15 μm.
The orientation coefficient in the in-plane crystal part of the obtained biaxially stretched nylon film was measured. The obtained results are shown in Table 1.
(Production of laminate film)
The obtained biaxially stretched nylon film was used as a front substrate film, an aluminum foil having a thickness of 40 μm was used as an intermediate substrate, and a CPP film having a thickness of 60 μm was used as a sealant film to obtain a laminate film. The laminated film after dry lamination was aged at 40 ° C. for 3 days.
The deep drawability of the obtained laminate film was evaluated. The obtained results are shown in Table 1.

〔実施例2〜7、比較例1〜3〕
実施例2〜7として、製造条件(延伸倍率および熱固定温度)を変更した以外は実施例1と同様にして、二軸延伸ナイロンフィルムおよびラミネートフィルムを製造した。具体的に、実施例2ではTD方向の延伸倍率を実施例1よりも高く3.4倍にし、実施例3ではTD方向の延伸倍率を実施例1よりも低く3.2倍にし、実施例4ではTD方向の延伸倍率を実施例1よりもさらに低く3.1倍にした。また、実施例5では第二熱処理装置の温度を実施例1よりも下げて164℃とし、実施例6では第二熱処理装置の温度を実施例1よりも上げて214℃とし、第7実施例では第二熱処理装置の温度を実施例1よりも下げて197℃とした。
得られた二軸延伸ナイロンフィルムの面内の結晶部における配向係数を測定した。得られた結果を表1に示す。また、得られたラミネートフィルムの深絞り成型性を評価した。得られた結果を表1に示す。
一方、比較例1〜2として、表1に示す二軸延伸方法による方法で得られた二軸延伸ナイロンフィルムを入手し、実施例1と同様に、二軸延伸ナイロンフィルムの面内の結晶部における配向係数を測定した。また、比較例3では、実施例1における第二熱処理装置の温度を実施例1よりも下げて152℃にした以外は実施例1と同様の方法で二軸延伸ナイロンフィルムを製造した。得られた結果を表1に示す。また、比較例1〜3の二軸延伸ナイロンフィルムを用いてラミネートフィルムを作製し、実施例1と同様に、深絞り成型性を評価した。得られた結果を表1に示す。
[Examples 2-7, Comparative Examples 1-3]
As Examples 2 to 7, biaxially stretched nylon films and laminate films were produced in the same manner as in Example 1 except that the production conditions (stretch ratio and heat setting temperature) were changed. Specifically, in Example 2, the stretching ratio in the TD direction is set to 3.4 times higher than that in Example 1, and in Example 3, the stretching ratio in the TD direction is set to 3.2 times lower than that in Example 1. In No. 4, the draw ratio in the TD direction was 3.1 times lower than that in Example 1. Further, in Example 5, the temperature of the second heat treatment apparatus was lowered to 164 ° C. below that of Example 1, and in Example 6, the temperature of the second heat treatment apparatus was raised to 214 ° C. above that of Example 1, and the seventh example. Then, the temperature of the second heat treatment apparatus was set to 197 ° C. lower than that in Example 1.
The orientation coefficient in the in-plane crystal part of the obtained biaxially stretched nylon film was measured. The obtained results are shown in Table 1. Further, the deep drawability of the obtained laminate film was evaluated. The obtained results are shown in Table 1.
On the other hand, as Comparative Examples 1 and 2, a biaxially stretched nylon film obtained by the method according to the biaxial stretching method shown in Table 1 was obtained, and in the same manner as in Example 1, the in-plane crystal part of the biaxially stretched nylon film was obtained. The orientation coefficient was measured. Moreover, in Comparative Example 3, a biaxially stretched nylon film was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the second heat treatment apparatus in Example 1 was lowered from that of Example 1 to 152 ° C. The obtained results are shown in Table 1. Moreover, the laminate film was produced using the biaxially-stretched nylon film of Comparative Examples 1-3, and the deep drawing moldability was evaluated similarly to Example 1. FIG. The obtained results are shown in Table 1.

表1に示す結果からも明らかなように、二軸延伸ナイロンフィルムの面内の結晶部における配向係数が前記条件を満たす場合(実施例1〜7)には、冷間成型時に優れた深絞り成型性を有することが確認された。特に、二軸延伸ナイロンフィルムの面内の結晶部における配向係数が−0.185以上−0.150以下と好ましい範囲である場合(実施例1〜4,7)では、当該比率が上記好ましい範囲外である場合(実施例5,6)と比べて、より良好な深絞り成型性を有することが確認された。
一方で、二軸延伸ナイロンフィルムの面内の結晶部における配向係数が前記条件を満たさない場合(比較例1〜3)には、この二軸延伸ナイロンフィルムを用いて得られるラミネートフィルムの深絞り成型性が不十分であることが確認された。
As is clear from the results shown in Table 1, when the orientation coefficient in the in-plane crystal part of the biaxially stretched nylon film satisfies the above conditions (Examples 1 to 7), excellent deep drawing at the time of cold forming It was confirmed to have moldability. In particular, in the case where the orientation coefficient in the in-plane crystal part of the biaxially stretched nylon film is in a preferred range of −0.185 or more and −0.150 or less (Examples 1 to 4 and 7), the ratio is the above preferred range. Compared to the cases (Examples 5 and 6), it was confirmed that the film had better deep drawing moldability.
On the other hand, when the orientation coefficient in the in-plane crystal part of the biaxially stretched nylon film does not satisfy the above conditions (Comparative Examples 1 to 3), deep drawing of a laminate film obtained using this biaxially stretched nylon film It was confirmed that the moldability was insufficient.

本発明の二軸延伸ナイロンフィルムは、工業用分野(電気自動車、タブレット型端末機器、スマートフォンなどに搭載されるリチウム電池用包材など)、医薬用分野(PTP包材など)、日用品用分野(液体洗剤用詰め替え包材など)、および食品用分野(レトルト食品用包材など)の包装材料として好適に用いることができる。   The biaxially stretched nylon film of the present invention is used in industrial fields (such as lithium battery packaging materials mounted on electric vehicles, tablet terminal devices, smartphones, etc.), pharmaceutical fields (such as PTP packaging materials), and daily necessities fields ( It can be suitably used as a packaging material in the field of food detergents (such as retort food packaging materials).

3,3A,3B…二軸延伸ナイロンフィルム     3, 3A, 3B ... Biaxially stretched nylon film

Claims (6)

ナイロン樹脂を原料とする二軸延伸ナイロンフィルムであって、
当該フィルム面内の結晶部における広角X線回折により算出された配向係数が、
−0.190以上−0.120以下である
ことを特徴とする二軸延伸ナイロンフィルム。
A biaxially stretched nylon film made from nylon resin,
The orientation coefficient calculated by wide-angle X-ray diffraction in the crystal part in the film plane is
A biaxially stretched nylon film characterized by being -0.190 or more and -0.120 or less.
請求項1に記載の二軸延伸ナイロンフィルムにおいて、
前記配向係数が、−0.185以上−0.150以下である
ことを特徴とする二軸延伸ナイロンフィルム。
In the biaxially stretched nylon film according to claim 1,
The orientation coefficient is -0.185 or more and -0.150 or less.
請求項1または請求項2に記載の二軸延伸ナイロンフィルムを積層してなることを特徴とするラミネートフィルム。   A laminate film comprising the biaxially stretched nylon film according to claim 1 or 2 laminated. 請求項3に記載のラミネートフィルムにおいて、
冷間成型用であることを特徴とするラミネートフィルム。
The laminate film according to claim 3,
A laminate film characterized by being for cold forming.
請求項3または請求項4に記載のラミネートフィルムを用いたことを特徴とするラミネート包材。   A laminate packaging material using the laminate film according to claim 3 or 4. 請求項1または請求項2に記載の二軸延伸ナイロンフィルムを製造する方法であって、
前記原料から原反フィルムを成形する原反フィルム製造工程と、
チューブラー式二軸延伸法にて、前記原反フィルムを二軸延伸する二軸延伸工程と、
前記二軸延伸工程後のフィルムに熱処理を施して熱固定する熱固定工程と、を備える
ことを特徴とする二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法。
A method for producing the biaxially stretched nylon film according to claim 1 or 2,
A raw film manufacturing process for forming a raw film from the raw material,
In a tubular biaxial stretching method, a biaxial stretching step of biaxially stretching the raw film,
And a heat setting step of heat-setting the film after the biaxial stretching step by performing a heat treatment. A method for producing a biaxially stretched nylon film.
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