JPS5855221A - ポリアミド延伸フイルムの平面性改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、延伸に引き続いて熱固定した実質的に線状ポ
リアミドよりなる延伸フィルムの平面性改良方法に関す
る。

ポリアミド延伸フィルムは、優れた強靭性、耐熱性、透
明性等を有しているため、食品その他の包装用基材フィ
ルムとして広く利用されている。

例えば食品包装袋とするためには、通常、印刷、ラミ、
製袋、食品充填、ヒートシールが行われる。

この場合、基材フィルムの平面性の良否が、印刷、シミ
、製袋工程の生産スピード、歩留シに大きな影響を及ば
ず。すなわち、基材フィルムにたるみがあると、印刷時
ピッチずれが発生したり、ラミ、製袋時、皺が発生し、
生産スピードも上げることができない。したがって、基
材フィルムの平面性、特にたるみ改良に対する要請はき
わめて強い。

一方、近年、レトルト食品包装分野では、高温短時間殺
菌のハイレトルト化の方向にあシ、包装用基材フィルム
は、一段と耐熱性が要求、されつつある。ポリアミド延
伸フィルム、中でも特に２軸延伸フイルムは、この要求
を満足するものであるが、寸法安定性を向上させるにし
たがって、平面性、特にたるみが増える傾向にあり、十
分満足のいくものは得られていない。

この点につき、２軸延伸フイルムを例にとり、さらに詳
細に説明する。

第１図はポリヘキサメチレンアジパミド２軸延伸フイル
ムについて、横軸に寸法安定性の尺度として、１３５℃
−１０分熱水浸漬時の熱水収縮率をとり、縦軸にたるみ
量をとったグラフである。

この図かられかるように、熱水収縮率を小−さくするに
したがってたるみ量が増える。たるみ量は第２図に示し
た装置によシ測定する。すなわち、１３００■扉隔てて
平行においた２本のロール間にフィルムを張）、フィル
ムの両端に幅１０１１１当り１０ｇ！の荷重をかける。

このとき、ロールから６５　Ｑ　ａｌｌ離れ喪位置で、
フィルムの巾方向にわたって、水平面からのフィルムの
垂下距離を測定し、その差の最大値をもってたるみ量と
する。ポリアミド２軸延伸フイルムのたるみは、通常、
フィルム端部がたるむ、いわゆる端たるみ現象となる。

この端たるみは２０１１ｍ以下、好ましくは１０１１１
以下であれば問題ないが、２０１１を超えると、前述し
たように二次加工工程で支障をきたし好ましくない。一
方、ハイレトルト食品包装用としては、熱水収縮率が５
チを超えると、ハイレトルト処理により袋の収縮率が大
きくなり好ましくない。

従来、延伸フィルムの平面性改良方法については数多く
提案されている。例えば特公昭４６−１１９９７には、
ポリアミドフィルムの延伸、熱固定に先立って、未延伸
フィルムを縦方向に１〜１５−伸長させながら、２〜１
０重量％吸水させる方法が提案されている。この方法の
狙いは、たるみは縦方向の伸びむらに起因するものであ
り、縦方向の延伸むらを改善するため、予備延伸で縦方
向を伸びにくくするものである。しかしながら、寸法安
定性良好フィルムを得る場合、熱固定工程でたるみが発
生するため、この方法では満足のいく平面性良好フィル
ムは得られない。

また特公昭５０−２４３５３には、熱同定後の冷却方法
として、熱固定温度の８０〜４０チまで冷却する方法が
提案されているが、ポリアミドフィルムに対してはほと
んど効果がない。さらに特開昭５１−９１９７３には、
熱固定時の加熱空気量を変化させて、幅方向の物理的性
質（ボーイング）を改良する方法が提案されているが、
ポリアミドフィルムのボーイング、たるみ解消に対して
は効果がない。

本発明は、既存技術の欠点を十分検討した上で、寸法安
定性に優れ、平面性良好なポリアミド延伸フィルムの製
造方法を提供するものである。

本発明は、延伸に引き続いて熱固定した実質的に線状ポ
リアミドよシなる延伸フィルムを、９０℃以上１５０℃
以下の水蒸気中で、縦方向に０６５ｋｌｉ！／諺謝１以
上ｓ　＋　０．０４　（ｔｍ　−Ｔ　）　＊／−以下〔
↑ｍ：延伸フィルムの融点（℃）　、Ｔ　：水蒸気温度
（℃）〕の張力をかけて、連続的に処理することを特徴
とし、また、前記処理後、１５０℃以上ポリアミド延伸
フィルムの融点以下の温度の不活性ガス中で乾燥するこ
とを特徴とする、寸法安定性に優れ、平面性良好なポリ
アミド延伸フィルムを製造する方法である。

次に、本発明の方法について詳細に述べる。

まず、本発明に用いられる線状ポリアミドは、ポリへキ
サメチレンア？ノくミド、ポリカプラミド、ポリへキサ
メチレンセバカミド、ポリ−１１−７ミノウンデカンア
ミド、ポリラフリンアミドおよびそれらの共重合体、混
合体等であり、実質的にその性質を損わない範囲で各種
の添加剤等を添加することは何らさしつかえ表い。

これらのポリアミドは、延伸に先立って、Ｔダイ、サー
キュラ−ダイ等を用いる溶融製膜法によって、実質的に
無定形のフィルムに製膜する。次に、通常用いられる例
えば、ロール方式、チューブラ一方式、テンタ一方式延
伸機等で、延伸温度６０〜１８０℃で少なくとも一方向
に２．５〜４．５倍延伸する。延伸したフィルムは、寸
法安定性を付与するために熱固定を行なう。熱固定は通
常、フィルムの両端をクリップで把持し、緊張下で１５
０℃以上ポリアミド延伸フィルムの融点以下の温度の加
熱オープン中を走行させることにより行なう。このよう
にして延伸、熱固定したポリアミド延伸フィルムは、熱
固定温度を高くするほど寸法安定性は向上するが、一方
、平面性の悪化、特に端たるみの発生が顕著となる。

本発明者らは、このたるみ現象について鋭意研究し、そ
のメカニズムを究明することによって本発明に到達した
。

すなわち、ポリアミド延伸フィルムのたるみは、熱固定
によるフィルム自身の伸びの不均一性によって発生する
。熱固定による伸びの不均一性は、配向度の異方性によ
って発生する。配向度の異方性は、熱同定によシ、中央
部に比べて端部の異方性が大きくなるため、縦方向の配
向度を比較すると、中央部よシも端部の方が高くな石。

その結果、端部がより伸びてたるむ。なお、熱固定によ
シ、中央部に比べて端部の配向度の異方性が大きくなる
現象は、一般にボーイングと呼ばれる。

したがって、ポリアミド延伸フィルムのたるみを発生さ
せカいためには、ポリアミド延伸フィルムの熱固定によ
る伸びを発生させないか、または熱固定による端部の配
向度の異方性増大を押えるしかない。しかし、いずれも
熱固定により、本質的に発生する問題であシ、避ゆられ
ない。ポリアミド延伸フィルムのたるみ防止に対して、
既存技術が効果がないのは、上述したようなメカニズム
による。

本発明者らは、上述したようなポリアミド延伸フィルム
のたるみのメカニズムを究明した上で、従来技術にない
新規な方法を見出したものである。

す々わち、延伸に引き続いて熱固定した実質的に線上ポ
リアミドよりなる延伸フィルムを、９０℃以上１５０１
：以下の水蒸気中で、縦方向に０．３５ゆ／諺ｌ！以上
３　十０．０４　（Ｔｍ　−Ｔ　）　ｋｇ／ｗｍ２以下
の張力をかけて、連続的に処理することにより、たるみ
を解消し、さらにその後、１５０℃以上ポリアミド延伸
フィルムの融点以下の温度の不活性ガス中に通し、乾燥
することによって、寸法安定性に優れ、平面性良好なポ
リアミド延伸フィルムを製造することができたのである
。

水蒸気処理は、例えばフィルムの出入口を水蒸気噴出シ
ールしたチャンバーにより行なう。縦方向の張力は、フ
ィルムに加える縦方向の引張り力（ｋｇ）をフィルムの
幅（龍）×厚さく１箇）で除した値である。

本発明の重要な特徴は、ポリアミド延伸フィルムを９０
℃以上１５０℃以下の水蒸気中で、縦方向に０．５に９
／龍を以上３　＋　０．０４　（Ｔｍ　−Ｔ　）　ｋｇ
７ａｍ”以下の張力をかけて、連続的に処理することに
ある。水蒸気に通すことによって、ポリアミド延伸フィ
ルムを加湿し、フィルムの二次転移温度を下げ、分子鎖
を動きやすくする。同時に縦方向に０．５ｋｇ／ａｍ”
以上５−４−ｏ、ｏ　４　（Ｔｍ−Ｔ　）ｋｌＩ／麿が
以下の張力をかけることによって、フィルムの縦方向の
配向度を全幅にわたって等しくシ、たるみを解消するこ
とができる。

水蒸気は、加湿効果を上ける点で、飽和状態または飽和
状態に近いものが好ましい。飽和状態に近い水蒸気とし
ては、５〜１０℃過熱したものが好ましく、少量の空気
成分を含んだものであってもよい。これらの飽和点外に
保持した水蒸気の場合、フィルムを通すことによシ、水
蒸気の全部または一部が冷却されて飽和状態が達成され
る。また、別の水蒸気として、水蒸気の一部が凝縮し、
液滴状態となったものでもよい。さらに１００℃以下の
水蒸気の場合、水蒸気圧が１　ａｔｍに満たないので、
その分またはそれよりわずかに多く空気成分を含んだも
のであってもよい。

水蒸気温度が１５０℃以上では、飽和水蒸気圧が約５　
ａｔｍ以上となり、実用上蒸気シールが困難となり使用
できない。また９０℃以下では、たるみ解消効果がない
。特に好ましい水蒸気温度Ｆｉ９５〜１１０℃である。

縦方向の張力が０．５　ｋｇ／ｗ、ｍ２より小さいと、
フィルムの縦方向の配向度を等しくすることができず、
たるみ解消効果が出ない。またｓ　−１−ｏ、ｏ　４（
Ｔｍ−Ｔ　）ｋｇ／ｌ１１１”を超えると、フィルムの
縦方向の配向度が高くなシすぎ、縦、横の配向度の異方
性が顕著となり好ましくない。特に好ましい張力の範囲
Ｆｉｏ、ｓｋｇ／ｗｍ”　〜２，５−）−０，０２（Ｔ
ｍ　−、Ｔ　）ｋｇ／ｗｍ驚である。

水蒸気処理時間は２〜３−０秒、好ましくｔ１５〜１５
秒である。

水蒸気処理後のポリアミド延伸フィルムは、たるみのな
いフィルムである。しかし、加湿処理であるため、通常
の状態に比べて湿っている。この湿りは、フィルムの取
扱作業性を悪化させたり、その後の水分率変化に伴う物
理的性質の変動の原因となる。このため用途が制限され
る。

ポリアミド延伸フィルムの用途を拡げるため、水蒸気処
理後のフィルムを乾燥する。本発明においては、不活性
ガス中で乾燥する。すなわち、１５０℃以上ポリアミド
延伸フィルムの融点以下の温度の不活性ガス中にフィル
ムを通すことにより乾燥する。不活性ガスを加熱媒体と
する理由は、ポリアミド延伸フィルムの劣化を押えるた
めである。

不活性ガスとしては、窒素、過熱水蒸気、燃焼ガス等を
用いる。不活性ガスには少量の酸素が含まれていてもさ
しつかえない。その割合蝶、好ましくは１０容量チ以下
、よシ好ましくｔｉｓ容量−以下である。

このように延伸に引き続き熱固定したポリアミド延伸フ
ィルムを、９０℃以上１５０℃以下の水（Ｔｍ−Ｔ）ｋ
ｙ／■冒！以下の張力をかけて、連続的に処理し、その
後、１５０℃以上ポリアミド延伸フィルムの融点以下の
温度の不活性ガス中で乾燥することによって、たるみを
解消し、平面性に優れたフィルムを製造することができ
る。

次に、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例 縦、横それぞれ３倍に延伸したポリヘキサメチレンアジ
パミド２軸延伸フイルムをクリップで両端を把持して、
２４０℃の加熱オーブンに通し、緊張下で熱同定した。

熱固定後のフィルムは、厚さ１５μ、幅８００１１ｍで
、平均熱水収縮率が５．５優であり、第３図Ａに示すよ
うに、たるみが４５關であった。この延伸フィルムを１
０５℃、ｊａｔｍの水蒸気チャンバーに通し、縦方向に
１．８　ｋｙ／ｓｍ”の張力をかけて、連続処理した。

なお、延伸フィルムの融点は２６０℃である。得られた
フィルムのたるみは、第３図Ｂに示すように８１１１で
あり、処理前に比べて明らかに減少した。

たるみの要因である配向度のアンパラ／ス度合を、熱水
収縮率を尺度として測定したところ、水蒸気処理前は、
第４図Ａに示すように、中央部に比べて端部の配向度の
異方性が大きく、縦方向について配向度を比較すると、
中央部より端部の方が大きい。水蒸気処理後は、第４図
Ｂに示すように、中央部と端部の配向度がほぼ等しくな
っており、このことからも水蒸気処理が、たるみ解消に
対して明らかに効果があることが確認され−た。

さらに、前記のフィルムを１８０℃の過熱水蒸気中で３
秒間処理したところ、水分率は１チに減少しく乾燥前６
ｔｓ）、平面性良好なフィルムが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリヘキサメチレンアジパミド２軸延伸フイル
ムの熱収縮率とたるみ量の関係を示すグラフ、第２図は
たるみ測定装置の説明図、第３図は実施例におけるポリ
ヘキサメチレンアジパミド２軸！伸フイルムのたるみ量
を示すグラフ、第４図は同熱水収縮率を示すグラフであ
る。 第１図 （ 熱太賦縮牢（％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 …　延伸に引き続いて熱固定した実質的に線状ポリアミ
   ドよシミる延伸フィルムを、９０℃以上１５０℃以下の
   水蒸気中で、縦方向に０．５　ｋ４１７ａｍ”以上５　
   ＋　０．０４　（Ｔｍ−’ｒ　）　ｋｃＩｉ／ｕ”以下
   の張力をかけて、連続的に処理することを特徴とするポ
   リアミド延伸フィルムの平面性改良方法。 （２）延伸に引き続いて熱固定した実質的に線状ポリア
   ミドよりなる延伸フィルムを、９０℃以上１５０℃以下
   の水蒸気中で、縦方向に０．５　ｋｇ／ｍ”以上５　＋
   ０．０４　（Ｔｍ　−Ｔ　）ｋｇ／關”以下の張力をか
   けて、連続的に処理し、その後、１５０℃以上ポリアミ
   ド嬌伸フ延伸フィルム以下の温度の不活性ガス中で乾燥
   することを特徴とするポリアミド延伸フィルムの平面性
   改良方法。