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ガスバリア、易裂性ポリアミドフィルムの製造法 - ユニチカ株式会社
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発明の名称 ガスバリア、易裂性ポリアミドフィルムの製造法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−151713
公開日 平成10年(1998)6月9日
出願番号 特願平8−310543
出願日 平成8年(1996)11月21日
代理人
発明者 楠 幹夫 / 桑田 秀樹 / 佐々木 健二 / 林 幹夫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 脂肪族ポリアミドとポリメタキシリレンアジパミドとの重量比55〜95/45〜5の混合物を溶融成形して未延伸フィルムとし、未延伸フィルムの少なくとも片面にポリ塩化ビニリデン系重合体をコートした後、2軸延伸することを特徴とするガスバリア、易裂性ポリアミドフィルムの製造法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高いガスバリア性を有し、かつ、長手方向に引裂直進性を有する易裂性二軸延伸ポリアミドフィルムを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】食品、医薬品、雑貨などの包装には、各種のプラスチックフィルム製包装袋が大量に使用されており、内容物を変質させることなくより長く保存することが可能となることからガスバリア性フィルムを利用する包装用途が非常に増加している。通常、二軸延伸プラスチックフィルムとヒートシール可能な無配向フィルムとをラミネートしたものが多く用いられている。
【0003】二軸延伸ポリアミドフィルムは、強度、耐ピンホール性に優れ、包装袋用として広く使用されているが、特に、食品などを長期間保存するような用途では、高いガスバリアー性、透明性が必要となり、一般的にポリ塩化ビニリデン系重合体(PVDC)をコートして使用されている。
【0004】包装袋に要求される特性としては、強度と開封するときの易裂性の一見相反すると思われる二つの特性を兼備していることが要求される。従来、易開封性を付与する手段として、ミシン目、ティアテープあるいはVノッチやUノッチを付けたりするという工夫がなされている。
【0005】しかし、このような従来の方法では、引裂けたとしても必要以上に大きな力を要したり、直進的に引裂けないというトラブルがしばしば発生する。直進的に引裂けないと、内容物が飛散して無駄になったり、衣服や調度品を汚したり、内容物が熱いものの場合には、火傷の原因になったりするというトラブルが生じる。
【0006】引裂直進性を有する易裂性フィルムとして、ナイロン6とポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)との混合物を溶融成形し、二軸延伸したポリアミドフィルムが提案されている(得開平5−220837号公報、特開平5−200958号公報、特開平7−113015号公報など)。
【0007】しかし、これらの易裂性二軸延伸ポリアミドフィルムは、ガスバリア性が乏しく、高いガスバリア性を必要とする食品や薬品に対しては、保存期間の制限があったり、保存期間が非常に短くなるという問題があった。
【0008】この問題を解決するものとして、特開平7−125152号公報には、上記のような易裂性二軸延伸ポリアミドフィルムの片面にPVDC層を形成したものが提案されている。
【0009】しかし、この公報に開示された方法は、易裂性の二軸延伸フィルムを作製した後、このフィルムの片面にPVDC層を形成するものであり、ポリアミドフィルムとの密着性が良好で、薄くて均一なPVDC層を形成することが困難で、引裂き抵抗が高くなったり、引裂直進性が悪くなったり、ガスバリア性が不十分になったりするという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、脂肪族ポリアミドの優れた強度、寸法安定性、透明性を併せ持つと共に、高いガスバリア性を有し、食品、医薬品などの包装材料として好適な長手方向に引裂直進性を有する易裂性二軸延伸ポリアミドフィルムを製造する方法を提供しようとするものである。
【0011】
【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あり、その要旨は、脂肪族ポリアミドとMXD6との重量比55〜95/45〜5の混合物を溶融成形して未延伸フィルムとし、未延伸フィルムの少なくとも片面にPVDCをコートした後、2軸延伸することを特徴とするガスバリア、易裂性ポリアミドフィルムの製造法にある。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明する。
【0013】本発明における脂肪族ポリアミドとしては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン610、ナイロン12などが挙げられ、ホモポリマーの他、それぞれの単位を90モル%程度以上含有するコポリマーを用いることもできる。
【0014】また、MXD6は、メタキシリレンジアミンとアジピン酸との重縮合反応で生成する構造単位を90モル%以上含有するものであり、ホモポリマーの他、共重合成分を10モル%以下含有するコポリマーを含むものである。
【0015】脂肪族ポリアミドとMXD6との割合は、重量比で55〜95/45〜5とすることが必要である。MXD6の割合がこれより少ないと引裂直進性が発現せず、逆に多すぎるとフィルムの耐ピンホール性などの強度特性が低下する。
【0016】本発明におけるPVDCは、塩化ビニリデン単位を60重量%以上、好ましくは70〜97重量%含む重合体であり、ラッテクスの形で用いられる。そして、ラッテクス中のPVDCの平均粒径が0.05〜0.5 μm 、好ましくは0.07〜0.3 μm のものが望ましい。
【0017】また、本発明の効果を損なわない範囲で、例えばアンチブロッキング剤、撥水剤、滑剤、帯電防止剤などの各種添加剤を併用することができる。
【0018】本発明においては、まず、上記のような脂肪族ポリアミドとMXD6との混合物を押出機に投入し、通常 240〜300 ℃で加熱溶融した後、Tダイからフィルム状に押し出す。Tダイから押し出したフィルムは、冷却ドラムに密着させて急冷する。続いて、得られた未延伸フィルムにロールコーターでPVDC(ラッテクス)をコートし、80〜150 ℃で乾燥後、逐次二軸延伸法又は同時二軸延伸法により延伸して二軸延伸フィルムとする。
【0019】また、チューブ状に押し出した未延伸フィルムにPVDCをコートし、同時二軸延伸するチューブラー法によって二軸延伸フィルムとすることもできる。
【0020】未延伸フィルムにコートするPVDCの量は、乾燥重量で1〜20g/m2 とするのが適当である。この量があまり少ないと十分なガスバリア性が発現せず、一方、多すぎると効果が飽和するばかりでなく、フィルムの物性が損なわれることがある。なお、未延伸フィルムへのPVDCのコート量は、延伸倍率を考慮して、延伸後、PVDCのコート量が 0.1〜2.0 g/m2 、コート層の厚みが 0.5〜2.5μm となるように調整することが望ましい。
【0021】延伸条件としては、延伸温度を 150〜220 ℃とし、延伸倍率を長手方向(MD)及び幅方向(TD)それぞれ 2.8倍以上とするのが適当であり、延伸後、温度190℃〜220 ℃で熱処理することが望ましい。
【0022】本発明の方法で得られる二軸延伸フィルムは、ポリアミドフィルムとしての優れた強靱性、耐ピンホール性、寸法安定性に加えて、優れたガスバリア性と易裂性を有し、印刷インキなどとの接着性が良好であり、フィルムとPVDCコート層との密着性にも優れ、包装袋用として好適である。
【0023】本発明の方法で得られる二軸延伸フィルムを包装袋用として使用する場合、通常、ヒートシール性を付与するため、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステルなどの他のプラスチックフィルムや、紙、アルミニウムなどの金属箔などと積層して用いられる。この場合、本発明の方法で得られる二軸延伸フィルムは、少なくとも1層に用いられ、積層フィルムが引裂直進性を有する限り、積層数などは特に限定されない。
【0024】このような積層フィルムを用い、引裂き方向が易裂性二軸延伸フィルムのMDとなるように製袋することにより、ガスバリア性が優れた易開封性包装袋が得られる。そして、この包装袋は、優れたバリアー性と引裂直進性を有するので、スープ、ハンバーグ、レトルトやボイル食品、香辛料などの食品をはじめ、医薬品、日用品、トイレタリーなどの包装袋として有用である。
【0025】
【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、評価法などは、次の通りである。(a) 引裂直進性二軸延伸フィルムよりMDに 205mm、TDに20mmの短冊状のフィルム片を切り出し、このフィルム片の一方のTD辺の中央部に長さ5mmの切り込みを入れた試料を10本作製する。次に、切り込みよりMDに手で引裂き、引裂き伝播端が切り込みを入れた辺に向かい合う短辺に到達した試料本数を評価値とした。なお、評価は、二軸延伸フィルムのTD中央部について実施した。(b) 酸素透過性ASTM D-3985 に準じて、モダンコントロール社製、OX-TRAN 100 型を用いて、温度20℃、湿度 100%RHの条件下で測定した。(c) 水蒸気透過性ASTM D-7129 B 法に準じて、モダンコントロール社製、PARMATRAN を用いて、温度20℃、湿度 100%RHの条件下で測定した。(d) 密着強力ラミネートフィルムを15mm×70mmの幅にカットし、サンプル片側のポリアミドフィルムとPVDCコートとの界面を剥がし、島津製作所製 オートグラフ(AG100)を用いて界面の密着強力を温度20℃、湿度65%RHの条件下で測定した。
【0026】実施例1〜3ナイロン6(ユニチカ社製 A1030BRF)とMXD6(三菱瓦斯化学社製MXナイロン6007) を80/20の重量比で混合し、この組成物を、コートハンガーTダイを具備した 200mmφ押出機を使用して、樹脂温度 280℃で押出し、20℃に温調された冷却ドラムに密着させて急冷し、厚み約 160μm の未延伸フィルムを得た。この時のTダイのスリットの間隔は約 1.4mmで、DR=8.8 であった(DRは、Tダイのスリット間隔と冷却フィルムの厚みとの比)。得られた未延伸フィルムの片面にPVDC(少量の共重合成分を含む。平均粒径0.15μm)のラテックスをコートした後、乾燥し、フィルムの端部をテンター式同時二軸延伸機のクリップに保持させ、温度 180℃で、MD、TDにそれぞれ 3.3倍に延伸した後、TDの弛緩率を5%として、 210℃で4秒間の熱処理を施し、室温まで徐冷し、PVDCがコートされた二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムは、厚みが15μm のポリアミドフィルムに表1に示した厚みのPVDCコート層が形成されたものであった。
【0027】比較例1〜3実施例1と同様な未延伸フィルムの端部をテンター式同時二軸延伸機のクリップに保持させ、温度 180℃で、MD、TDにそれぞれ 3.3倍に延伸した後、横方向の弛緩率を5%として、温度 210℃で4秒間の熱処理を施し、室温まで徐冷し、厚み15μm の二軸延伸フィルムを得た。この二軸延伸フィルムの片面にPVDCラテックスをコートした後、乾燥し、それぞれ表1に示した厚みのPVDCがコートされた二軸延伸フィルムを得た。(なお、比較例3では、PVDCコートを2回行って、コート層を厚くした。)
【0028】上記の実施例及び比較例で得られたPVDCコート二軸延伸フィルムの評価結果を表1に示す。比較例のようにPVDCを延伸フィルムにコートする方法では、PVDCコート層の厚みをあまり小さくすることができず、PVDCコート層を薄くした比較例2では、同じ厚みのPVDCコート層の実施例3と比べて、ガスバリア性、引裂直進性とも劣っており、PVDCコート層を厚くした比較例3では、引裂直進性が著しく劣っていた。
【0029】
【表1】

【0030】参考例1〜3、比較参考例1〜3実施例1〜3及び比較例1〜3で得られた二軸延伸フィルム(ベースフィルム)に、PVDCをコートした面に、シーラントとして厚み60μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(CPP)をドライラミネート法でラミネートし、ラミネートフィルムを作製した。このラミネートフィルムを用いて、MD及びTDに各 200mmからなる4方シール袋を作製した。ラミネートフィルムの密着強力及び袋のシール部と非シール部の境界部分をMDに手で引裂いたときの開封性の良否を評価した結果を表2に示す。
【0031】
【表2】

【0032】
【発明の効果】本発明によれば、脂肪族ポリアミドの優れた強度、寸法安定性、透明性を併せ持つと共に、高いガスバリア性を有し、食品、医薬品などの包装材料として好適な長手方向に引裂直進性を有する易裂性二軸延伸ポリアミドフィルムを製造することができる。そして、本発明においては、PVDCを延伸工程において、未延伸フィルムにコートするので、延伸後にコートする方法のようにPVDCコートのための別工程を必要とせず、低コストで実施することができる。また、未延伸フィルムにコートして延伸することにより、コート層の厚みを小さくすることができ、延伸フィルムにコートする方法によるよりもガスバリア性及び引裂直進性の良好なフィルムを得ることができる。




 

 


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