(57)【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。
【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 100mm、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 220℃のナイロン６（ユニチカ社製 A1030BRF ）を、90mmφ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】
0003660063.tif 000002
【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。