(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に無定形で配向していない未延伸ポリアミドフイルムを縦方向に延伸した後、テンターで横方向に延伸する方法において、テンター直前でフイルムの片面にクリップで把持するための端部を残して塗液をコーティングし、テンター内の予熱部でフイルムを乾燥した後、テンターで横延伸して、表面コート延伸ポリアミドフイルムを製造するに際し、横延伸直前のコート部のフイルム温度を45〜65℃とするとともに、コート部と非コート部との温度差を10℃以内とすることを特徴とする延伸ポリアミドフイルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インラインコーティング法によって、表面コート逐次２軸延伸ポリアミドフイルムを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２軸延伸ポリアミドフイルムは、機械的特性、光学的特性、熱的特性、ガスバリヤー性をはじめとして、耐摩耗性、耐衝撃性、耐ピンホール性などに優れていることから、食品その他の包装材料用フイルムとして広く利用されている。
【０００３】
近年、包装材料用フイルムの高性能化が強く要望されるようになり、例えば、ハイガスバリヤー性、易接着性、帯電防止性などの特性のレベルアップが求められている。このような性能のレベルアップの要求に対応する方法として、種々の高分子溶液あるいは分散液をコーティングする方法がある。
【０００４】
表面コートフイルムの製造法としては、フイルム製品の巻取工程以降に後処理としてコーティングを行うポストコート法とフイルムの巻取工程以前の未延伸フイルム又は延伸工程においてコーティングを行うインラインコート法がある。
【０００５】
インラインコート法は、経済的観点から注目されており、有用な技術である。例えば、特公昭41−8370号公報には、熱可塑性樹脂フイルムを縦方向に２倍以上延伸したフイルムに熱可塑性高分子物質の溶液あるいは分散液をコーティングし、直ちにテンター式延伸機に供給し、フイルム延伸の予熱ゾーンにおいて40℃以上で乾燥し、引き続いて横方向に２倍以上の延伸を行う方法が開示されている。しかし、この方法によれば、横延伸前のコート皮膜乾燥後のフイルム幅方向の温度の均一性が不十分であり、横延伸時に延伸斑がしばしば発生するという問題がある。
【０００６】
また、特公平３− 67495号公報には、結晶性を有する熱可塑性樹脂を溶融押出しし、得られた未延伸フイルムを縦方向に延伸した後、少なくともその片面に端部を残して塗液をコーティングし、乾燥した後、横方向に延伸し、表面コート逐次２軸延伸フイルムを得る方法において、コーティング後の縦延伸フイルムをその結晶開始温度より少なくとも30℃低い温度で、かつ、熱収縮率が２％を超えない温度で実質的に乾燥した後、テンターで横方向に延伸することによって優れた連続生産性を得る方法が開示されている。しかしながら、ポリアミドのように結晶化開始温度が低く、配向結晶化が速い樹脂では、塗液をコーティングした後の乾燥工程で配向結晶化が進行して操業性が悪いという問題がある。なお、配向結晶化の進行を抑制するために、乾燥温度を低くすると乾燥に長時間を要し、実際上、連続生産は不可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、優れたフイルム物性を有する表面コート逐次２軸延伸ポリアミドフイルムを操業性よく、しかも経済的に製造することのできる方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するもので、その要旨は、実質的に無定形で配向していない未延伸ポリアミドフイルムを縦方向に延伸した後、テンターで横方向に延伸する方法において、テンター直前でフイルムの片面にクリップで把持するための端部を残して塗液をコーティングし、テンター内の予熱部でフイルムを乾燥した後、テンターで横延伸して、表面コート延伸ポリアミドフイルムを製造するに際し、横延伸直前のコート部のフイルム温度を45〜65℃とするとともに、コート部と非コート部との温度差を10℃以内とすることを特徴とする延伸ポリアミドフイルムの製造方法にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１０】
本発明においてポリアミドとは、配向結晶性を有する熱可塑性ポリアミドを意味し、具体例としては、ナイロン６（ポリカプラミド）、ナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジパミド）、ナイロン６10（ポリヘキサメチレンセバカミド）、ナイロン11（ポリウンデカナミド）、ナイロン12（ポリラウラミド）及びこれらの共重合物や混合物が挙げられるが含まれ、コストパフォーマンスに優れるナイロン６が特に好ましく用いられる。
【００１１】
これらのポリアミドには必要に応じてフイルムの性能に悪影響を与えない範囲で、滑剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、無機微粒子等各種添加剤を添加することができる。
【００１２】
本発明に用いる塗液は特に限定されるものではなく、接着性、ガスバリヤー性、ヒートシール性、表面滑性、帯電防止性等を改善するための高分子溶液又は高分子分散液であり、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリオレフイン系樹脂、アイオノマー系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、ポリアルキレングリコール樹脂等の熱可塑性樹脂、アミノアルキド系樹脂、アミノアクリル酸系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等の熱硬化性及びこれら樹脂の混合物が挙げられる。塗液には乳化剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、レベリング剤、粘度調整剤等の各種添加物を目的に応じて適宜添加することができる。
【００１３】
本発明において実質的に無定形で配向していない未延伸ポリアミドフイルムを得るには、例えば、ポリアミドを押出機で加熱溶融してＴダイからフイルム状に押出し、これをエアーナイフキャスト法、静電印加キャスト法等公知のキャスティング法で回転する冷却ドラム上で冷却固化して急冷製膜することによって得ることができる。この未延伸フイルムが配向していると、後工程での延伸性が低下する。
【００１４】
次に、未延伸フイルムは周速の異なる加熱ローラ群からなるローラ式縦延伸機で未延伸フイルムのガラス転移点以上の温度で 2.7〜3.5 倍に延伸する。
本発明では、縦延伸に引き続いて、フイルムの片面に端部を残して塗液をコーティングした後、直ちにテンターへ導入してテンター内の予熱部において塗液の乾燥及び延伸のための予熱を行い横延伸を施す。この際、横延伸直前におけるフイルムのコート部の温度を45〜65℃とすることが必要である。その理由は、コート部のフイルム温度が上記範囲より低い場合は、延伸のための予熱が不十分となり、延伸部における初期延伸応力が高いためにクリップのつかみ外れを生じ易く、操業性が著しく悪化する。特に水性塗液の場合、乾燥が不十分で高分子粒子が未だ密着しないまま延伸されることとなり、たとえ延伸可能であったとしても、得られるコートフイルムにおける塗膜と基材フイルムとの接着が悪いものしか得られず好ましくない。一方、この温度が上記範囲より高い場合はフイルムの結晶化が著しく進行するため横延伸性が低下し好ましくない。上記温度範囲においては、ナイロン６のように結晶化の速い樹脂に対しても良好な延伸性が得られる。
【００１５】
さらに、本発明においてはコート部と非コート部のフイルム温度差を10℃以内にすることが必要てある。コート部は乾燥中に溶媒の蒸発潜熱によって熱を奪われるためフイルム温度が上がりにくい状態となっている。このため非コート部との温度差が助長され易く幅方向で温度斑が生じるため横延伸性に影響を及ぼす。すなわち、この温度以上に高い場合はフイルム端部におけるネック延伸が発生しやすくなってコート部の実質倍率が低下し、延伸フイルムに所望の性能を付与するためには過度に横延伸倍率を上げる必要性が生じるため、切断頻度が増加し操業性の悪化に繋がる。前記フイルム温度と同様、幅方向のフイルム温度差をできるだけ小さくすることで、特にナイロン６に対する良好な延伸性が達成される。
【００１６】
以上のように、コートされた縦延伸フイルムの温度が上記最適条件になるように制御したときのみ、塗液の乾燥、塗膜と基材フイルムとの密着性及び横延伸のための予熱が十分達成されるため、延伸性、操業性が向上するとともに、得られる表面コートされたポリアミドフイルムの塗膜密着性が良好となる。
【００１７】
本発明においてコーティングの方法は特に限定されるものではなく、例えばグラビアロール法、リバースロール法、エアーナイフ法、リバースグラビア法、マイヤーバー法、インバースロール法及びこれらの組み合わせによる各種コーティング方式を採用することができ、塗液の特性と目標とする塗工厚みにより適宜選択できる。ただし、後の工程で行われる乾燥の効率化を計るためできるだけ均一に塗工できるものが好ましい。
【００１８】
本発明においては、コーティングはテンタークリップで把持される部分以外に行う。全面に行った場合乾燥されていない状態でテンター内に導入されるためテンタークリップを汚し、クリップのつかみ外れなど種々トラブルを引き起こしたりして好ましくない。
【００１９】
コーティング後の予熱部における乾燥は、できるだけ乾燥効率の優れた方式で行うことがが望ましい。例えば、上下に熱風吹き出しノズルが配置されたもので、かつ前記の温度条件を達成することのできる幅方向の特定位置でその熱風量が調節可能な構造の装置を用いて行うことが好ましい。これによりコート部と非コート部の温度差を極小化でき、延伸性を向上させることが可能となる。
【００２０】
【実施例】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。
本発明における特性値の測定法は次の通りである。
(1) フイルムの表面温度
堀場製作所社製放射温度計で、横延伸直前におけるフイルム温度を測定した。
なお、測定位置はコート部及び非コート部とし、10点計測して平均した。
(2) 延伸性
横延伸時における破断の頻度を次の規準で評価した。
○：横延伸時に破断がほとんど生じない。
△：横延伸時にたまに破断する。
×：横延伸時に破断が頻発する。
(3) 塗膜密着性
延伸後のコートフイルムのコート面にセロハンテープ（ニチバン社製）を貼着し、急激に剥離して、塗膜の剥離程度により、次の規準で評価した。
○：塗膜が全く剥がれない。
△：塗膜が部分的に剥がれる。
×：塗膜がほとんど剥がれる。
【００２１】
実施例１
融点 220℃のナイロン６を 260℃でＴダイよりシート状に溶融押出した後、エアーナイフキャスト法により25℃の回転ドラムに密着させて急冷し、厚さ 130μm の実質的に無定形で配向していない未延伸ポリアミドフイルムを得た。次いで、この未延伸フイルムを周速の異なる加熱ローラ群からなる縦延伸機により55〜62℃の温度で2.75倍に縦延伸して縦延伸ポリアミドフイルムを得た。この縦延伸フイルムに端部30mmを除いて水溶性ポリウレタンとメラミンホルムアルデヒド系硬化剤とからなる固形分濃度６重量％の水性塗液をマイヤーバーコータを用いて 3.6ｇ／m2・wet となる量でコーティングした。次いで、コートされた縦延伸フイルムをテンターに導入し、予熱部で横延伸直前のコート部のフイルム温度を45℃、非コート部のフイルム温度を50℃として実質的に塗液を乾燥させ、90〜100 ℃で 3.4倍に横延伸し、 150〜210 ℃で熱処理し、厚さ15μm の表面コートされた２軸延伸ポリアミドフイルムを得た。
【００２２】
実施例２〜３
横延伸直前のコート部のフイルム温度及び非コート部のフイルム温度を表１のように変えた以外は、実施例１と同様の方法で厚さ15μm の表面コートされた２軸延伸ポリアミドフイルムを得た。
【００２３】
実施例４
ポリ塩化ビニリデン共重合体の45重量％濃度のラテックスをエアーナイフコート法により15ｇ／m2・wet となる量でコーティングした以外は実施例２と同様の方法で厚さ16.3μm の表面コートされた２軸延伸ポリアミドフイルムを得た。
【００２４】
比較例１〜３
横延伸直前のコート部のフイルム温度及び非コート部のフイルム温度を表１のように変えた以外は、実施例１と同様の方法で厚さ15μm の表面コートされた２軸延伸ポリアミドフイルムを得た。
【００２５】
上記の実施例及び比較例における延伸性及び塗膜密着性を評価した結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
0003670742.tif 000002
【００２７】
本発明の実施例では、延伸性が良好で、塗膜の密着性の良好な表面コート２軸延伸フイルムが得られた。
これに対して、比較例１では、フイルム延伸のため不足し、しばしばクリップのつかみ外れや切断が生じた。また、得られたフイルムは、塗液の乾燥不足から塗膜と基材フイルムとの密着性に劣るものであった。
比較例２では、塗膜の密着性には問題なかったが、コート部と非コート部の温度差が大きいため端部にネックが発生した。
比較例３では、予熱部における塗液の乾燥は十分であったが、縦延伸フイルムの結晶化が著しく進行し、横延伸時に破断が生じた。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、テンター内の予熱部において、塗液の乾燥、塗膜と基材フイルムとの密着化及びフイルム延伸のための予熱を幅方向に対して均一に行うことができるため、得られるフイルムの物性、横延伸性、操業性を向上させることができる。また、本発明の方法では、コーティング後、特別な乾燥工程が不要であり経済効果も大きい。