JPH0637081B2 - 二軸延伸ナイロン6―66共重合体フィルムの製造方法 - Google Patents

二軸延伸ナイロン6―66共重合体フィルムの製造方法

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JPH0637081B2
JPH0637081B2 JP26983589A JP26983589A JPH0637081B2 JP H0637081 B2 JPH0637081 B2 JP H0637081B2 JP 26983589 A JP26983589 A JP 26983589A JP 26983589 A JP26983589 A JP 26983589A JP H0637081 B2 JPH0637081 B2 JP H0637081B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、二軸延伸ナイロン6−66共重合体フィルム
の製造方法に関し、食品包装分野、工業材料分野等にお
いて利用することができる。
[背景技術] チューブラー法により同軸二軸延伸されて製造されたナ
イロンフィルムは、強度、透明性等の機械的及び光学的
特性が良好であるという優れた特徴を有している。
[発明が解決しようとする課題] 従来のチューブラー法により得られた二軸延伸ナイロン
フィルムは、一般に厚さ精度が低いため、巻き姿が悪化
したり、印刷、ラミネート、製袋等の二次加工時におけ
る不良が発生したりして、その包装用、工業用フィルム
としての使用が制限されていた。これは、延伸用原反フ
ィルムの作製時に、厚さ精度を押出ダイで調整しても±
2〜6%程度の厚さむらが発生することに加えて、従来
のチューブラー法によれば、延伸時にその厚さむらが更
に2倍以上に悪化することによるからである。また、従
来法によれば、延伸変形時のバルブが安定しないため、
バルブが横揺れを起こしたり、時には破袋する虞れもあ
った。
なお、特公昭49−47269号公報によれば、ポリ−
ε−カプラミド樹脂を溶融押出して得られる管状フィル
ムを急冷固化して実質的に無定形で、かつ実質的に水素
結合のないポリ−ε−カプラミド樹脂管状フィルムをそ
の水分含量が2%未満の状態に維持し、延伸前に45〜
70℃の温度でチューブ延伸を行い、その際の延伸倍率
を縦横それぞれ2.0〜4.0倍の範囲で2軸延伸を行
うことを特徴とする2軸分子配向したポリ−ε−カプラ
ミド樹脂フィルムの製造方法が提案されている。また、
特公昭53−15914号公報によれば、ポリアミド未
延伸チューブ状フィルムを50〜90℃の温度に加熱し
た後、延伸開始点と延伸終了点間の雰囲気温度を180
〜250℃保つことにより延伸開始点を固定し、横方向
と縦方向の最終延伸倍率差を0.2〜0.6の範囲に維
持しながら気体圧力により縦方向に2.5〜3.7倍、
横方向に3.0〜4.0倍の倍率で同時二軸延伸を行う
ことを特徴とするポリアミドフィルムのチューブ状二軸
延伸方法が提案されている。
しかし、このような延伸倍率又は延伸温度の制御に基づ
く製造方法によっては、良好なフィルムが得られる製造
条件を必ずしも的確に規定することができなかった。
ナイロンには、ナイロン6、ナイロン66等の各種のナ
イロンがあるが、特にナイロン6−66共重合体は、収
縮特性と強度に優れた樹脂であるため、この樹脂を使用
した例えば蓄肉、チーブ等の包装用基材としてのナイロ
ンフィルムの安定な製造方法が要望されていた。なお、
ナイロン6を使用した場合、結晶性が高すぎるため、高
い収縮率を有するフィルムを得ることが困難である。ま
た、ポリ塩化ビニリデン系樹脂を使用した場合、収縮率
は良好であるが、強度が弱いため、特に低温流中過程で
破袋する危険性がある。
本発明は、チューブラー法による二軸延伸ナイロンフィ
ルムの中、特に二軸延伸ナイロン6−66共重合体フィ
ルムについて、延伸時の成形状態を安定させることがで
きると共に、得られるフィルムの厚さ精度を良好にする
ことができる製造方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明者は、チューブラー法による二軸延伸ナイロン6
−66共重合体フィルムの製造方法において、延伸に関
与する各種パラメータを実験により確認した結果、フィ
ルムの移動方向(MD)の最大延伸応力をσMD及びフィ
ルムの幅方向(TD)の最大延伸応力をσTDをパラメー
タとしてとり、これに基づき製造条件を設定することに
より、良好な結果が得られることを見出した。即ち、本
発明においては、σMD及びσTDをそれぞれ、 500kg/cm2≦σMD≦1100kg/cm2 500kg/cm2≦σTD≦1100kg/cm2 に設定したことを特徴とする。
但し、σMDとσTDは、それぞれ下式で表される。
σMD=(F×BMD)/A F=T/r ここで、Fは延伸力(kg)BMDはMD方向の延伸倍率、
Aは原反フィルムの断面積(cm2)、Tはニップロール
の回転トルク(kg・cm)、rはニップロールの半径(c
m)である。
σTD=(ΔP×R)/t ここで、ΔPはバブル内圧力(kg/cm2)、Rはバブル
半径(cm)、tはフィルムの厚さ(cm)である。
σMDとσTDが1100kg/cm2を越える場合には、延伸
途上のバルブの破袋が頻発するため、連続生産ができな
くなる。また、σMDとσTDが500kg/cm2未満の場合
には、延伸途上のバブルが不安定になるため、フィルム
の厚さ精度が悪く、商品価値を有しない。σMDとσ
TDは、いずれも好ましくは、上限を1000kg/cm2
し、下限を600kg/cm2とする。
[実施例] 実施例1 ナイロン6が85モル%、ナイロン66が15モル%の
割合で含まれるナイロン6−66共重合体(相対粘度η
3.6、宇部興産(株)製)を用い、直径40mmのスク
リューを有する押出機から押し出した後、水温15℃の
水冷リングで冷却して直径90mm、厚さ140μmのチ
ューブ状原反フィルムを作製した。
次に、第1図に示すように、この原反フィルム1を一対
のリップロール2間に送通した後、中に気体を圧入しな
がら290℃のヒータ3で加熱すると共に、延伸開始点
にエアーリング4より風量15m3/分のエアー5を吹き
付けてバブル6に膨張させ、下流側の一対のニップロー
ル7で引き取ることにより、同時二軸延伸を行った。こ
の延伸倍率は、フィルムの移動方向(MD)に3.1倍
及びフィルムの幅方向(TD)に3.2倍であった。こ
の後、150℃で熱固定を行った。
この同時二軸延伸の際、バブル6内の圧力、バブル6の
半径、ニップロール1,7の回転数、駆動モータの負
荷、回転トルク等を特定の値に設定して、得られるフィ
ルムの移動方向(MD)の最大延伸応力σMD及びフィル
ムの幅方向(TD)の最大延伸応力σTDを調整した。
本実施例においては、フィルムの移動方向(MD)の最
大延伸応力σMDは780kg/cm2、またフィルムの幅方
向(TD)の最大延伸応力σTDは810kg/cm2であっ
た。なお、これらのσMDとσTDは、下式より算出したも
のである。
σMD=(F×BMD)/A F=T/r T=〔97,450×(I−I)×0.22〕/N ここで、Fは延伸力で95.6kg、BMDはMD方向の延
伸倍率で3.1、Aは原反フィルムの断面積で0.38
cm2、Tは回転トルクで478kg・cm、rはニップロー
ルの半径で5cmである。また、Tを求めるための前記式
において、Lは運転時のモータ電流で3.23A、I
は空運転時のモータ電流で1.80A、Nはニップロー
ルの回転数で64rpm である。なお、上記トルクTの具
体的数値は、実施例に係る特定のニップロールに関する
ものである。
σTD(ΔP×R)/t ここで、ΔPはバブル内圧力で759×10-4kg/c
m2、Rはバブル半径で14.4cm、tはフィルムの厚さ
で13.5×10-4cmである。このバブル内圧力ΔP
は、デジタルマノメータを使用して測定した値である。
また、フィルムの厚さtは、原反フィルムの厚さ/(M
D延伸倍率×TD延伸倍率)より算出した値である。
σMD及びσTDをこのように条件設定した本実施例に係る
二軸延伸ナイロン6−66共重合体フィルムの製造にお
いて、24時間の連続製造を行ったところ、延伸変形時
のバブル6は横揺れなどがなく、安定であった。また、
得られた二軸延伸ナイロン6−66共重合体フィルム8
は、厚さのばらつきが±3.5%と厚さ精度が非常に良
好であり、かつ収縮率が95℃の熱水中で30%と両者
のバランスも良好であった。
実施例2〜7 上記実施例1と同様にして、実施例2〜7に係る二軸延
伸ナイロン6−66共重合体フィルム8の製造を行っ
た。但し、MD延伸倍率とTD延伸倍率、エアーリング
4の風量、ヒータ3の設定温度については、下記の表−
1に示すように条件を異ならせた。
また、同時二軸延伸の際、各実施例毎に、フィルムと移
動方向(MD)の最大延伸応力σMDとフィルムの幅方向
(TD)の最大延伸応力σTDとが略等しい適当な値とな
るように、バブル6内の圧力、バブル6の半径、ニップ
ロール2,7の回転数、駆動モータの負荷、トルク等を
特定の値に設定した。
σMD及びσTDをそれぞれ適当な値に条件設定した各実施
例に係る二軸延伸ナイロン6−66共重合体フィルム8
の製造において、24時間の連続製造を行い、延伸変形
時のバブル6の成形安定性を観察、評価し、また得られ
た二軸延伸ナイロン6−66共重合体フィルム8の厚さ
のばらつき、即ち厚さ精度の測定と評価及び総合評価を
行った結果を下記の表−1にまとめて示す。
比較例1〜5 上記実施例と同様にして、比較例1〜5に係る二軸延伸
ナイロン6−66共重合体フィルムの製造を行った。但
し、MD延伸倍率とTD延伸倍率、エアーリング4の風
量、ヒータ3の設定温度、冷却水の水温については、次
のように条件を異ならせた。
また、同時二軸延伸の際、上記実施例と同様に、各比較
例毎に、σMDとσTDとが略等しい適当な値となるよう
に、バブル6圧の圧力、バブル6の半径等を特定の値に
設定した。
σMD及びσTDをそれぞれ適当な値に条件設定した各比較
例に係る二軸延伸ナイロン6−66共重合体フィルムの
製造において、24時間の連続製造を行い、延伸変形時
のバブルの成形安定性を観察、評価し、また得られた二
軸延伸ナイロン6−66共重合体フィルムの厚さ精度の
測定と評価及び総合評価を行った結果を下記の表−1に
併せて示す。
下記の表で、成形安定性の欄の◎はバブルの折径変動が
±1%で、バブルの破袋、不安定現象(上下動、横揺れ
等)が発生しない、○はバブルの折径変動が±3%で、
バブルの破袋、不安定現象(上下動、横揺れ等)が発生
しない、×はバブルの破袋又は不安定現象(上下動、横
揺れ等)が生じるため、連続安定成形が困難、を示す。
また、厚さ精度の欄の○、△及び×は、それぞれ±6%
以下、±7〜10%及び±11%以上を示す。総合評価
の欄の◎は工業生産に最適、○は工業生産に適、×は工
業生産不可能をそれぞれ示す。
この表より、実施例1〜7によれば、フィルムの移動方
向(MD)の最大延伸応力σMD及びフィルムの幅方向
(TD)の最大延伸応力σTDが、いずれも500〜11
00kg/cm2の範囲内にあるため、バブル6の良好な成
形安定性と共に、二軸延伸ナイロン6−66共重合体フ
ィルム8の良好な厚さ精度が得られることがわかる。ま
た、σMDとσTDをそれぞれ600〜1000kg/cm2
範囲内に設定した実施例1,2,4,6によれば、成形
安定性と厚さ精度がより良好になる。
これに対して、比較例1,3によれば、σMDとσTDが5
00kg/cm2未満であり、比較例2,4,5によれば、
σMDとσTDが1100kg/cm2を越えているため、成形
安定性と厚さ精度の少なくとも一つが不良であることが
わかる。
[発明の効果] 本発明によれば、ナイロン6−66共重合体フィルム二
軸延伸時における良好な成形安定性が得られるため、連
続生産を支障なく行うことが可能になる。また、得られ
る二軸延伸ナイロン6−66共重合体フィルムの厚さ精
度が向上するため、品質の良好な製品を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例に係る製造方法で使用する装置の概略図
である。 1……原反フィルム、3……ヒータ、4……エアーリン
グ、6……バブル、8……二軸延伸ナイロン6−66共
重合体フィルム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チューブラー法による二軸延伸ナイロン6
    −66共重合体フィルムの製造方法において、 フィルムの移動方向(MD)の最大延伸応力をσMD、フ
    ィルムの幅方向(TD)の最大延伸応力をσTDとしたと
    き、σMD及びσTDをそれぞれ 500kg/cm2≦σMD≦1100kg/cm2 500kg/cm2≦σTD≦1100kg/cm2 に設定したことを特徴とする二軸延伸ナイロン6−66
    共重合体フィルムの製造方法。 但し、前記σMDとσTDは、それぞれ下式で表される。 σMD=(F×BMD)/A F=T/r ここで、Fは延伸力(kg)、BMDはMD方向の延伸倍
    率、Aは原反フィルムの断面積(cm2)、Tはニップロ
    ールの回転トルク(kg・cm)、rはニップロールの半径
    (cm)である。 σTDは(ΔP×R)/t ここで、ΔPはバブル内圧力(kg/cm2)、Rはバブル
    半径(cm)、tはフィルムの厚さ(cm)である。
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