JPS5936854B2 - ポリ−ε−カプロアミド延伸フイルムの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリ−ε一カプロアミド延伸フィルムの製造法
に関するものである。

詳しくは既存のアンダー方式二軸延伸装置を用いてポリ
−ε一カプロアミトニ軸延伸フィルムを工業的に有利に
製造する方法に関するものである。ポリ−ε一カプロア
ミドフイルムはガスバリヤー性、特に酸素ガスに対する
バリヤー性が高いこと、低温での機械的強度が優れてい
ること、印刷性が良好であること等の特徴を有するとこ
ろから冷凍食品の包装用フィルムとして多量に用いられ
ている。

そしてこのような用途においては、普通機械的強度が改
善された延伸フィルムが使用される。熱可塑性樹脂フィ
ルムの二軸延伸方法としてはアンダー方式逐次二軸延伸
方法、アンダー方式同時二軸延伸方法及びチユーブラ同
時二軸延伸方法が知られている。

なかでも、アンダー方式逐次二軸延伸方法は生産性が高
く、使用する装置も複雑な機構を有さず安価なので工業
的にとくに好ましい方法である。実際、ポリエステル、
ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のフ
ィルムはこの方法で延伸されている。ところが、ポリ−
ε一カプロアミドについてはアンダー方式同時二軸延伸
方法またはチユープラ同時二軸延伸方法により製造され
た延伸フィルムは商品化されているものの、アンダー方
式逐次二軸延伸方法により製造された延伸フィルムは未
だ上市されていない。というのも、ポリ−ε一カプロア
ミドフイルムにアンダー方式逐次二軸延伸方法を適用す
ると最初に延伸した方向に方向性をもつた水素結合が生
起し、次の直角方向への均一な延伸を不可能にするから
である。このため種々の研究がなされているが、その一
つに予めポリ−ε一カプロアミドフイルムにオリゴマ−
またはモノマーを可塑剤として含有させておく方法があ
る（特公昭３７−２１９５号）。確かに、この方法では
可塑剤の含有量が多い場合、例えば２重量％以上の場合
延伸ムラのないフィルムが得られる。しかし、フィルム
中に存在する可塑剤はフィルムの腰の強さや寸法安定性
を低下させる原因となるし、更に延伸の際に可塑剤がロ
ールに付着しこれがフィルムに再び付着しブロッキング
の原因となる。更にまた、ポリ−ε一カプロアミドフイ
ルムの用途が主に食品包装用であることを考えると、こ
のような可塑剤の多量の使用は好ましくない。すなわち
、この方法はフィルムの最終品質を犠牲にすることによ
つて実施される。上記事情に鑑み、本発明者らは鋭意研
究したところ、ポリ一ε一カプロアミドを特定の条件で
延伸すれば第３成分をとくに使用しなくとも既存のテン
タ一方式逐次二軸延伸装置を用いて均一な延伸が可能で
あることを見出し本発明に到達した。

すなわち、本発明の要旨とするところは、ポリε一カプ
ロアミドの実質的に無定形なフイルムにまず一方向に第
１の延伸を行ない、次いで前記第１の延伸とほぼ直角方
向に第２の延伸を行なうことによりポリ一ε一カプロア
ミド延伸フイルムを製造する方法において、第１の延伸
を４０〜６０℃の温度で実施し、第２の延伸を４０〜６
５℃の温度で実施し、第１の延伸終了後４秒以内に第２
の延伸を開始し、第１の延伸終了後第２の延伸開始に到
る迄の期間フイルムの表面温度を６５℃以下に保持し、
かつフイルムの表面温度が４０℃以上になつている時間
の総和をＩ秒以下にすることを特徴とするポリ一ε一カ
プロアミド延伸フイルムの製造法に存する。以下本発明
を詳細に説明するに、本発明方法に適用されるポリ一ε
一カプロアミドの実質的に無定形なフイルム（以下単に
「未延伸フイルム」という）は、例えば常法に従つてポ
リ−ε一カプロアミドを２８０℃以下の温度に加熱し、
溶融状態でＴダイ法あるいはインフレーシヨン法により
フイルム状に押し出し、０〜６０℃の温度にすみやかに
冷却することにより製造される。

ここでポリε一カプロアミドとは一般にナイロン６と呼
称されているε−カプロラクタムの単独重合体をいい、
共重合体は含まれない。未延伸フイルム中のモノマー及
びオリゴマ一の含有量は普通１重量％以下であるが、フ
イルムの最終品質を考慮すると可能な限り少ない方、例
えば０．５重量％以下が好ましい。本発明において未延
伸フイルムの延伸は普通既存のテンタ一方式逐次二軸延
伸装置を使用して、次のような条件で実施される。

まず、この未延伸フイルムを一方向に４０〜６０℃の温
度で第１の延伸を行なうことが必要である。

温度が４０びよりも低い場合はフイルムが白化または破
断し、そもそも延伸が不可能である。また、６０℃より
高い場合には第１の延伸は可能であつても、次の第２の
延伸の際にフイルムの破断、ネツキング、延伸ムラが生
じ良好な品質のフイルムを得ることができない。すなわ
ち、第１の延伸の温度条件は第２の延伸を円滑に実施す
るための一つの条件である。第１の延伸は縦延伸、横延
伸のいずれでもよいが、既存の装置を使用する場合普通
縦延伸で実施される。延伸倍率は普通２．５〜３．５の
範囲から選択される。延伸倍率は余り高いとフイルムが
破断するし、余り低いと所望の強度のフイルムが得られ
ない。本発明方法においては第１の延伸終了後４秒以内
に第２の延伸を開始することが必要である。

更に、第１の延伸終了後第２の延伸開始に到るまでの期
間フイルムの表面温度を６５℃以下に保持し、かつこの
期間フイルムの表面温度が４０℃以上になつている時間
の総和を１秒以下にすることが必要である。これらの条
件を満足せずに第２の延伸を開始するとフイルムの破断
、ネツキング、延伸ムラ等が生じ良好な品質のフイルム
を得ることができない。すなわち、これらの条件は第２
の延伸を円滑に実施するためのもう一つの条件である。
なお、ポリエステル等のフイルムの延伸においては第１
の延伸終了後１０秒以上後で第２の延伸が開始される。
第１の延伸終了後１秒以内に第２の延伸を開始できる場
合には、第１の延伸終了後第２の延伸を実施する温度に
かえるだけで充分である。しかし、装置の関係上１秒以
内に第２の延伸を開始することは難しいので、普通は例
えば第１の延伸終了後フイルムの表面温度を一旦４０℃
より低い温度にして、次に第２の延伸を実施する温度に
まで昇温した後、第２の延伸を開始する方法が採られる
。この場合、第１の延伸終了後からフイルムの表面温度
が４０℃になるまでの時間をｔ１秒、フイルムの表面温
度が４０℃より低い温度に保持されている時間をＴ２秒
、フイルムの表面温度が４０℃から第２の延伸を実施す
る温度になる迄の時間をＴ３秒とすると、ｔ１＋Ｔ２＋
Ｔ３≦４及びｔ１＋Ｔ３≦１の関係を満足することが必
要である。このような操作は常法に従つて、第１の延伸
終了後のフイルムを冷却ロール及び予熱帯域または予熱
ロールを通過させることによつて実施される。フイルム
の表面温度は例えば赤外線温度計により測定される。本
発明において第２の延伸はテンタ一に代表される横延伸
装置を用いて第１の延伸方向とほぼ直角方向に延伸する
ことにより行なわれるが、その際延伸温度は４０〜６５
℃の範囲にあることが必要である。

延伸温度が４０′Ｃより低い場合にはフィルムが白化ま
たは破断し、実質的に延伸が不可能である。また、６５
℃より高い場合にはネッキング、延伸ムラが生じ品質の
良好なフィルムを得ることができない。第２の延伸を実
施する温度は第１の延伸を実施する温度と同等またはそ
れ以上であることが好ましい。延伸倍率は余り高いとフ
イルムが破断するし、余り低いと所望の強度のフイルム
が得られないので、普通２．５〜３．５の範囲から選択
される。変形速度は１０００〜５００００％／分の範囲
から適宜選択される。このようにして得られたポリ一ε
−カプロアミドニ軸延伸フイルムは、寸法安定性を与え
るために常法に従つて熱固定される。

熱固定は例えば１５０〜２３０℃温度範囲で実質的にフ
イルムの収縮がなくなるまで１〜１２０秒間行なわれる
。以上本発明について詳細に説明したが、本発明方法に
よれば既存のテンタ一方式逐次二軸延伸装置を用いてポ
リ−ε−カプロアミドの二軸延伸フイルムの製造が可能
になり、工業的に極めて有利である。次に実施例により
本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を
こえない限り以下の実施例に限定されるものではない。

実施例 ９８％濃硫酸の０．１％溶液で２５℃における相対粘度
が３．０のポリ一ε一カプロアミドを熱水抽出し、樹脂
中に含まれるモノマー及びオリゴマ一の含有量が０．０
５％以下になるまで充分抽出した。

このポリ一５力プロアミドを２６０℃でＴダイでフイル
ム状に押し出し、３０℃に冷却された回転ドラムにより
冷却し、実質的に無定形な厚さ１５０μのフイルムを得
た。この未延伸フイルムをまずロール間で表−１に示す
条件で縦延伸（第１の延伸）をした。

第１の延伸終了後、直ちに冷却ロールを通過させ一旦フ
イルムの表面温度を４０℃より低い温度にした後、Ｏ予
熱帯域を通過させ表−１に示す第２の延伸を実例する温
度にまで昇温した。第１の延伸終了から第２の延伸を開
始するまでの時間（ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）及びフイルムの
表面温度が４０℃以上になつている時間（ｔ１＋Ｔ３）
は、第１の延伸装置と５第２の延伸装置との距離及び予
熱帯域の位置をかえることによつて調節した。ｔ１＋Ｔ
３はフイルムの表面温度が４０℃より低い温度になつて
いる時間Ｔ２を測定することによつて求めた。Ｔ２は赤
外線温度計を用いてフイルムの表面温度を測定し、′）
４０℃以下になつている部分のフイルム長さを求め、
これをフィルムの走行速度（８０ｍ／分）で割ることに
より求めた。第２の延伸を実施する温度にまで昇温した
フイルムは、直ちに両端をテンタークリツプで把持し５
表−１に示す条件で横延伸（第２の延伸）をした。

以上のような操作は既存のテンタ一方式逐次二軸延伸装
置を用いて実施されたが、その際の延伸状況を表−１に
示した。なお、得られたフイルムは２１５℃で２秒間熱
固定した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリ−ε−カプロアミドの実質的に無定形なフィル
   ムにまず一方向に第１の延伸を行ない、次いで前記第１
   の延伸とほぼ直角方向に第２の延伸を行なうことにより
   ポリ−ε−カプロアミド延伸フィルムを製造する方法に
   おいて、第１の延伸を４０〜６０℃の温度で実施し、第
   ２の延伸を４０〜６５℃の温度で実施し、第１の延伸終
   了後４秒以内に第２の延伸を開始し、第１の延伸終了後
   第２の延伸開始に到る迄の期間フィルムの表面温度を６
   ５℃以下に保持し、かつフィルムの表面温度が４０℃以
   上になつている時間の総和を１秒以下にすることを特徴
   とするポリ−ε−カプロアミド延伸フィルムの製造法。