JPH1044230A

JPH1044230A - 二軸延伸ポリアミドフィルムの製造方法

Info

Publication number: JPH1044230A
Application number: JP8201510A
Authority: JP
Inventors: Shoji Nishimoto; 彰二西本; Akira Menjo; 彰氈受; Yoshimasa Saito; 好正斉藤
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1998-02-17
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: JP3660063B2

Abstract

(57)【要約】【課題】テンター式延伸法において発現するボーイン
グを低減し、幅方向に寸法安定性および機械的特性に優
れた二軸延伸ポリアミドフィルムの製造方法を提供す
る。【解決手段】テンター式延伸方法により、二軸延伸ポ
リアミドフィルムを製造する方法において、延伸部と熱
処理部との間に、下記式（１）、（２）を満足するよう
に温度調節された移行部を設ける。２≦Te−Tc≦７（１） Tm−20≦Te≦Tm−５（２）ただし、Te（℃）はフィルムの幅方向の中央から、両側
に20〜45％（フィルムの全幅を 100％とする）の範囲の
部分の炉内の平均温度、Tc（℃）は中央から両側に20％
以内の部分の炉内の平均温度、Tm（℃）はポリアミド樹
脂の融点である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テンター式延伸法
によるボーイング量が小さく、フィルム幅方向に均一な
熱収縮率を有し、かつ耐ピンホール性に優れた二軸延伸
ポリアミドフィルムの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】二軸延伸ポリアミドフィルムは機械的特
性、光学的特性、ガスバリヤー性、耐衝撃性、耐ピンホ
ール性に優れているため、主に包装材料として幅広く使
用されている。

【０００３】二軸延伸ポリアミドフィルムをテンター式
延伸法で製造する場合、延伸部と熱処理部との境界部分
におけるフィルムに生じる応力の関係によってボーイン
グ現象が発生する。すなわち、フィルムは予熱部、延伸
部、熱処理部、リラックス部、冷却部を通過していく
が、延伸部の終端近辺、つまり設定延伸倍率に到達する
位置において延伸応力が最大となる。

【０００４】ところで、テンター内では、フィルムの両
端部はクリップで把持されているため、フィルム中央部
分は、延伸部の後の熱処理部から延伸部に向かって引き
寄せられるため、延伸機内に入る前のフィルムの進行方
向に直角に描いた線がフィルムの進行方向と逆の方向に
突き出た円弧を描くボーイング現象が発生する。この現
象の発生により、フィルムの進行方向に直角な方向の延
伸方向は、フィルム端部ほど相対的に斜め方向となる。
このようなフィルムを熱水や蒸気中におくと、カール現
象を起こすため、ボイル殺菌用途やレトルト殺菌用途の
ような包装用途に用いた場合には製袋性に問題が生じ
る。ボーイング現象の指標としては、熱水収縮率の斜め
差があり、この値が小さいほど好ましい。

【０００５】ボーイングを小さくするには、延伸時のフ
イルム温度を高くして延伸応力をできるだけ低くし、か
つ熱処理温度をできるだけ低くすることが望ましいが、
延伸温度を高くしすぎるとフィルムの強度が低下し、熱
処理温度を低くすると寸法安定性が低下するという問題
を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、寸法安定性
に優れ、かつ、製袋時のカールの原因となるボーイング
を低減させるのできる二軸延伸ポリアミドフイルムの製
造方法を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な問題を解決するために鋭意検討した結果、延伸部から
熱処理部へ移行する部分において、フィルムの幅方向に
温度勾配をつけたゾーンを設けることによりボーイング
量を低減させることができることを見出し本発明に到達
した。

【０００８】すなわち、本発明の要旨は、次のとおりで
ある。テンター式延伸方法により、二軸延伸ポリアミド
フィルムを製造する方法において、延伸部と熱処理部と
の間に、下記式（１）、（２）を満足するように温度調
節された移行部を設けることを特徴とする二軸延伸ポリ
アミドフィルムの製造方法。２≦Te−Tc≦７（１） Tm−20≦Te≦Tm−５（２）ただし、Te（℃）はフィルムの幅方向の中央から、両側
に20〜45％（フィルムの全幅を 100％とする）の範囲の
部分の炉内の平均温度、Tc（℃）は中央から両側に20％
以内の部分の炉内の平均温度、Tm（℃）はポリアミド樹
脂の融点である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において用いられるポリアミドとしては、ナイロ
ン６、ナイロン66及びこれらを主体とするポリアミド等
が挙げられるが、コストパーフォーマンスの点で特にナ
イロン６が好ましい。

【００１０】ポリアミドには公知の添加剤、たとえば安
定剤、酸化防止剤、充填剤、滑剤、帯電防止剤、ブロッ
キング防止剤、着色剤などを含有させてもよい。

【００１１】本発明の方法を実施するに当たっては、ま
ず、ポリアミドを常法によってＴダイ法で製膜して実質
的に無定形の未延伸フイルムを得る。次いで、この未延
伸フイルムに吸湿処理を施した後、予熱ゾーンで短時間
予熱処理し、引き続いて、縦方向、横方向に同時または
逐次二軸延伸し、さらに熱処理、リラックス処理、冷却
処理を行うことによって二軸延伸ポリアミドフィルムを
得る。

【００１２】本発明においては、延伸部と熱処理部の間
の移行部において、フィルムの巾方向に温度差を設け、
フィルム中央部の温度をフィルム端部の温度よりも若干
低くなるように温度勾配をつけることより、フィルムの
巾方向の延伸応力の均一化が図られ、ボーイング現象が
低減される。

【００１３】本発明において、Te−Tcが７℃より大きい
と、フィルムの幅方向の強度などの物性のバランスがく
ずれ、また、Te−Tcが２℃より小さいとボーイング低減
の効果がほとんどみられなくなる。本発明においてTe
（℃）はフィルムの幅方向の中央部から両側に20〜45％
（フィルムの全幅を 100％とする）の部分の炉内の平均
温度であり、Tc（℃）はフィルム中央部から両側に20％
以内の部分の炉内の平均温度である。

【００１４】また、本発明においては、Teは下記の温度
範囲であることが必要である。 Tm−20≦Te≦Tm−５ただし、Tm（℃）はポリアミド樹脂の融点である。Teが
（Tm−20）℃よりも低いと、フィルムの熱収縮率が大き
くなるため寸法安定性が悪くなり、（Tm−５）℃より高
いとフィルムが白化したり切断が発生するので好ましく
ない。

【００１５】本発明におけるテンター延伸機内の加熱方
式としては、生産性において熱風加熱方式が好ましい。
また、フィルム端部と中央部の温度差をつけるには、フ
ィルム端部側の熱風吹出ノズルのスリット幅を広くする
ように、フィルム幅方向にノズルスリット幅の勾配をつ
ける方法や、フィルム端部側に赤外線ヒーターを設置し
て追加加熱する方法などを用いることができる。赤外線
ヒーターを設置して追加加熱する方法は、熱風吹出ノズ
ルのスリット幅を広くする方法に比べて、装置の変更が
容易であるという利点がある。

【００１６】本発明において、式（１）及び（２）を満
たすように移行部内の温度分布をコントロールすること
により、Te規定部に相当するフィルム端部側の熱量はTc
規定部に相当するフィルム中央部の熱量に比べて、10〜
60％高くなる。

【００１７】また、本発明において、移行部の後の熱処
理工程における処理温度はTe〜Tmの範囲が好ましく、熱
処理部とリラックス部においてフィルムの寸法安定性が
付与される。

【００１８】本発明におけるポリアミドフィルムの延伸
方法としては、テンター式同時二軸延伸法、ロール縦延
伸とテンター式横延伸を用いる逐次二軸延伸法のいずれ
の方法も用いることができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、実施例および比較例の評価に用いた測定方
法は次の通りである。

【００２０】１．ボーイング量延伸機の入口でフィルムの進行方向に直角（フィルムの
幅方向）に、油性フェルトペンで直線を引く。延伸、熱
処理工程を経て、テンターより出てきたフィルムの中央
部の端部に対する前記直線の変形量（mm）を測定し、下
記式によりボーイング量を算出した。ボーイング量（％）＝（フィルム中央部の変形量／フィ
ルム幅）× 100

【００２１】２．熱水収縮率フイルムの中央部、及び、中央から両側にそれぞれ幅方
向に40％離れた位置のフィルムを、幅方向に10mm、長さ
方向に 100mmの寸法にカットし、20℃×65％ＲＨの雰囲
気中で、標線間の寸法Ｌ₀を読取顕微鏡によって正確に
測定した後、沸騰水中に５分間浸漬し、沸騰水から引き
上げたフイルムを20℃、65％ＲＨの雰囲気中に放置して
平衡に達してから標線間の寸法Ｌ₁を測定し、次式より
求めた。熱水収縮率 (％) ＝〔（Ｌ₀−Ｌ₁）／Ｌ₀〕×100

【００２２】３．熱水収縮率の斜め差 20℃×65％ＲＨ雰囲気下で、フィルムの幅方向に対して
斜め45°と 135°の方向の熱水収縮率の差を測定した。
測定サンプルは、上記斜め方向に沿って、巾10mm×長さ
100mmの寸法にカットし、100 ℃熱水中で５分間ボイル
処理した後、20℃×65％ＲＨで２時間放置して寸法を測
定し、処理前の寸法に対する収縮率を求め、各方向の収
縮率の差の絶対値を熱水収縮率斜め差とした。なお、測
定サンプルは、フィルム中央部及びフィルム中央部から
幅方向にそれぞれ両側に40％離れた位置において、測定
サンプルの長さ方向の中点が前記の位置になるようにサ
ンプリングした。

【００２３】４．引張強度長さ 150mm×巾10mmの寸法のフィルムをサンプリング
し、20℃×65％ＲＨで２時間放置した後、島津製作所社
製オートグラフAG-100E 型を使用し、チャック間距離 1
00mm、引張速度 500mm／分で測定した。

【００２４】実施例１相対粘度 3.0(25 ℃、95％濃硫酸中、1g/dl ）、融点 2
20℃のナイロン６（ユニチカ社製 A1030BRF ）を、90mm
φ押出機にて 260℃で、幅 630mmのＴダイよりシート状
に溶融押出した後、表面温度20℃の冷却ロールに密着さ
せて急冷し、厚さ 150μm の実質的に無定形で配向して
いない未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルム
を50℃の温水中に浸漬し、フィルムの水分率を５％に調
整した後、195 ℃で縦方向（ＭＤ）に 3.0倍、横方向
（ＴＤ）に 3.3倍の倍率で同時二軸延伸し、続いて移行
部のTe規定部に相当する部分に、幅 1.5m の赤外線ヒー
ター（８kw）を設置して、移行部でのフィルム中央部の
温度（Tc）を 208℃、端部の温度（Te）を 210℃に設定
し、この移行部中を約１秒間フィルムを通過させた。つ
いで、温度 211℃で熱固定処理を行い、次に５％のリラ
ックス処理を行い、厚さ15μm 、幅1420mmの二軸延伸ポ
リアミドフィルムを得た。得られた二軸延伸ポリアミド
フィルムについて、ボーイング量、熱水収縮率、熱水収
縮率の斜め差、引張強度を測定した結果を表１に示し
た。ボーイング量及び熱水収縮率の斜め差が小さいフィ
ルムが得られた。

【００２５】実施例２、比較例１〜４ Tc及びTeを表１に示した温度に変更した以外は、実施例
１と同様にして、二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。
得られた二軸延伸ポリアミドフィルムについて、ボーイ
ング量、熱水収縮率、熱水収縮率の斜め差、引張強度を
測定した結果を表１に示した。比較例１のように、Tcと
Teの温度差を設けない場合には、ボーイング量が大きい
フィルムとなった。比較例２のようにTcとTeの温度差が
大きい場合、フィルムの中央の熱収縮率が大きくなり、
幅方向の熱収バランスの悪いフィルムとなった。比較例
３のようにTeが低いとフィルムの熱収縮率が大きくなっ
た。比較例４ではTeが高いため、フィルムが白化した
り、切断が発生した。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、機械的特性を低下させ
ることなく、製袋時のカールの原因となるボーイングを
低減でき、幅方向に均一な性能バランスを有する二軸延
伸ポリアミドフィルムを製造することが可能となる。ま
た、設備的にもコストがかからないため、その工業的価
値は大きい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テンター式延伸方法により、二軸延伸ポ
リアミドフィルムを製造する方法において、延伸部と熱
処理部との間に、下記式（１）、（２）を満足するよう
に温度調節された移行部を設けることを特徴とする二軸
延伸ポリアミドフィルムの製造方法。２≦Te−Tc≦７（１） Tm−20≦Te≦Tm−５（２）ただし、Te（℃）はフィルムの幅方向の中央から、両側
に20〜45％（フィルムの全幅を 100％とする）の範囲の
部分の炉内の平均温度、Tc（℃）は中央から両側に20％
以内の部分の炉内の平均温度、Tm（℃）はポリアミド樹
脂の融点である。