JPH0715059B2 - 耐ピンホール性に優れたポリアミドフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はポリアミドフィルム本来の優れた透明性を保持
し，かつ低温度下でも耐ピンホール性に優れたポリアミ
ドフィルムに関する。

（従来の技術） ポリアミドの２軸延伸フィルムは一般機械特性，熱的特
性，バリヤー性はもちろんのこと，包装材料分野で重要
視される耐摩耗性，耐衝撃性および耐ピンホール性に優
れることから，食品包装分野を中心に広く用いられてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら，上記特性中においても実用上最も重要視
される耐ピンホール性についてはその温度依存性が顕著
であり,10℃以下のような低温度下での使用において，
しばしば繰り返し屈曲疲労の結果生じるピンホールによ
る充填物の漏れ出しなどのトラブルが発生し，その使用
は制限されていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは，かかる欠点を改善すべく検討した結果，
非常に限定された組成およびメルトインデックスを有す
るエチレン系共重合体を特定量添加し，かつ得られるフ
ィルムの厚みを限定することによりポリアミドの優れた
透明性を保持したまま，低温度下における耐ピンホール
性が改善されることを見出し本発明に到達したのであ
る。

すなわち本発明は，（ａ）ポリアミド99.9〜95wt％と
（ｂ）エチレン95〜50wt％，無水マレイン酸0.1〜10wt
％および不飽和カルボン酸のアルキルエステル4.9〜40w
t％からなり，メルトインデックスが0.1〜60g/10分のエ
チレン系共重合体0.1〜5wt％の溶融混合体からなる厚み
１〜50μの２軸延伸フィルムであり，その５℃における
1000回繰り返し屈曲疲労テストにおけるピンホールの発
生個数が10個以下で，かつその曇価が７％以下であるこ
とを特徴とする耐ピンホール性に優れたポリアミドフィ
ルムである。

次に本発明を詳細に説明する。

本発明におけるポリアミドとは，その分子内にアミド結
合−CONH−を有する線状高分子化合物であり，ポリカプ
ロラクタム（ナイロン６），ポリヘキサメチレンアジパ
ミド（ナイロン66），ポリヘキサメチレンセバカミド
（ナイロン6 10），ポリアミノウンデカン酸（ナイロン
11），ポリラウリンラクタム（ナイロン12）およびそれ
らの共重合物などが含まれる。特に本発明に好適なポリ
アミドとしてはポリカプロラクタム（ナイロン６），ポ
リヘキサメチレンアジパミド（ナイロン66）を挙げるこ
とができる。

また本発明のエチレン系共重合体はエチレン，無水マレ
イン酸および不飽和カルボン酸のアルキルエステルから
なる３元共重合体である。無水マレイン酸は主にポリア
ミドに対する親和性を付与する成分として最適である。

また本発明の不飽和カルボン酸のアルキルエステルと
は，不飽和カルボン酸を１〜４の炭素数のアルキル基で
エステル化したものである。ここでいう不飽和カルボン
酸とは３〜８個の炭素原子を有するα，β−不飽和モノ
カルボン酸およびジカルボン酸のことであり、それらの
金属塩および酸無水物も含まれる。そのような酸として
は、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸、無水マレイン酸などを挙
げることができる。

これらの不飽和カルボン酸のアルキルエステルを共重合
化する主たる意味は，ポリエチレンの結晶性を抑えその
衝撃特性，特に低温衝撃特性を改善するとともにポリエ
チレンの透明性を改善することにある。

本発明における不飽和カルボン酸のアルキルエステルの
好ましい例としてはメチルアクリレート，エチルアクリ
レート，メチルメタクリレートおよびエチルメタクリレ
ートを挙げることができるが，なかでもエチルアクリレ
ートを挙げることができるが，なかでもエチルアクリレ
ートが最も好ましい。

次に本発明の無水マレイン酸および不飽和カルボン酸の
アルキルエステルが該エチレン系共重合体成分に占める
割合であるが，まず無水マレイン酸については0.1〜10w
t％，好ましくは0.5〜5wt％である。無水マレイン酸が
0.1wt％より少ないと得られる共重合体のポリアミドへ
の親和性が不十分となり，該共重合体とポリアミドとの
溶融混合体から得られる２軸延伸フィルムについて本発
明の目的とする特性値（５℃における1000回繰り返し屈
曲疲労テストにおけるピンホールの発生個数が10個以下
で，かつその曇価が７％以下）を得ることができない。

一方無水マレイン酸が10wt％を越えると得られる共重合
体の溶融粘度が極度に上昇する為，ポリアミドとの混練
が困難となり，その結果，該共重合体とポリアミドとの
溶融混合体から得られる２軸延伸フィルムについて，本
発明の目的とする特性値を得ることができない。

次に不飽和カルボン酸のアルキルエステルについては4.
9〜40wt％，好ましくは10〜35wt％である。不飽和カル
ボン酸のアルキルエステルが4.9wt％より少ないと，得
られる共重合体の衝撃特性および透明性改善効果が十分
でなく，該共重合体とポリアミドとの溶融混合体から得
られる２軸延伸フィルムについて本発明の目的とする特
性値を達成することはできない。

一方，不飽和カルボン酸のアルキルエステルが40wt％を
越えると，得られる共重合体の衝撃特性および透明性改
善効果も良好であり，該共重合体とポリアミドとの溶融
混合体から得られる２軸延伸フィルムについて本発明の
目的とする特性値を十分に達成することはできるが，通
常のポリエチレン重合装置ではその重合が困難となる。

さらに該エチレン系共重合体のメルトインデックスにつ
いては0.1g/10分〜60g/10分，好ましくは1g/10分〜50g/
10分である。メルトインデックスが0.1g/10分より小さ
いと該エチレン系共重合体の分子量が大きすぎる為にポ
リアミドとの相溶性が不十分となり，該共重合体とポリ
アミドとの溶融混合体から得られる２軸延伸フィルムに
ついて本発明の目的とする特性値を得ることはできな
い。またメルトインデックスが60g/10分より大きいと分
子量が小さすぎる為に該エチレン系共重合体の衝撃特性
および透明性改善効果が十分でなく，該共重合体とポリ
アミドとの溶融混合体から得られる２軸延伸フィルムに
ついて本発明の目的とする特性値を得ることはできな
い。

以上説明したように本発明には極めて特殊なエチレン系
共重合体が必須である。

本発明のポリアミドとエチレン系共重合体の混合割合
は，ポリアミドに対して該エチレン系共重合体が0.1〜5
wt％，好ましくは0.5〜3.5wt％である。エチレン系共重
合体が0.1wt％より少ない場合には，ポリアミドとの溶
融混合体から得られる２軸延伸フィルムについて本発明
の目的とする特性値のうち、曇価については７％以下に
なるが,5℃における1000個繰り返し屈曲疲労テストにお
けるピンホールの発生個数が10個を越え本発明を達成す
ることができない。

一方，エチレン系共重合体が5wt％より多い場合には，
ポリアミドとの溶融混合体から得られる２軸延伸フィル
ムについて本発明の目的とする特性値のうち,5℃におけ
る1000回繰り返し屈曲疲労テストにおけるピンホールの
発生個数については10個以下となるが，曇価が７％を越
え本発明を達成することができない。

ポリアミドとエチレン系共重合体との溶融混合体から２
軸延伸フィルムを得る方法については特に限定するもの
ではなく，通常公知の方法を用いることができる。たと
えばまず，ポリアミドとエチレン系共重合体をブレンド
した後，押出機で溶融混練し溶融混合体のペレットを得
る。次いでこの溶融混合体のペレットを再溶融し,Tダイ
法，インフレーション法等によって製膜し，未延伸フィ
ルムを製造する。或いはポリアミドとエチレン系共重合
体をブレンドした後，押出機で溶融混練し，そのまま上
記の方法により製膜し，未延伸フィルムとすることもで
きる。このようにして製造された未延伸フィルムは逐次
または同時２軸延伸される。延伸の温度はポリアミドフ
ィルムの場合とほぼ同様の温度で行うことができるが，
必要に応じて変更した温度で行ってもかまわない。また
延伸倍率は必要に応じて縦，横方向とも1.2〜６倍の範
囲で行うことができる。このようにして得られる２軸延
伸フィルムの厚みは１〜50μ，好ましくは５〜40μであ
る。

本発明でいう耐ピンホール性は厚み依存性を有しており
フィルムが厚くなる程劣る。フィルム厚みが50μを越え
ると，該エチレン系共重合体を添加しても本発明の目的
とする特性値のうち５℃における繰り返し屈曲疲労にお
けるピンホールの発生個数が10個を越え本発明を達成す
ることはできない。また，フィルム厚みが１μより小さ
いと強度保持材として使用に耐えない。

本発明の２軸延伸フィルムは延伸後必要に応じて熱処理
が施される。また，本発明の２軸延伸フィルムは２層以
上からなる複合フィルムの一層としても利用可能であ
る。

さらに本発明のフィルムには必要に応じて通常公知の添
加剤，たとえば酸化防止剤，結晶核剤，滑剤，帯電防止
剤などを添加することもできる。

次に本発明の特性値の測定方法を説明する。

繰り返し屈曲疲労テスト MIL−Ｂ−131Fに示されるFed.Test Method Std.No.101C
のMethod 2017に従い，いわゆるゲルボテスターで５℃
下で1000回屈曲を加えた後，そのフィルムに生じるピン
ホールの個数をその値とした。

曇価 JIS−Ｋ−6714法により測定した。

メルトインデックス JIS−Ｋ−6170法により測定した。

（作用） 本発明ではポリアミドに非常に限定されたエチレン系共
重合体を特定量添加し，かつそのフィルム厚みを限定す
ることにより，ポリアミドフィルムの優れた透明性を保
持したまま低温度下における耐ピンホール性が著しく改
善される。この原理については詳しくは判らないが，特
定の化合物が特定の割合に共重合化され，かつ特定の分
子量を有することにより優れた衝撃特性とポリアミドへ
の親和性を付与されたエチレン系共重合体をポリアミド
に添加することにより，屈曲時にフィルムに加えられる
衝撃力がエチレン系共重合体により分散され，その結果
低温度下における繰り返し屈曲疲労におけるピンホール
の発生が著しく減少するものと考えられる。

しかしこのような耐ピンホール性は厚み依存性を有して
おり，フィルムが厚くなる程この性質は劣っている。し
たがって上記エチレン系共重合体を特定量添加し，かつ
フィルム厚みを本発明の範囲に限定することによりはじ
めて本発明で限定される耐ピンホール性を達成すること
ができる。

また，上記エチレン系共重合体は共重合化および分子量
の限定により結晶性が低下し，透明性が良好となってお
り，ポリアミドに添加してもその添加量が一定の割合以
下であればその透明性を大きく阻害することはないので
ある。したがって上記エチレン共重合体が特定量添加さ
れ，かつそのフィルム厚みが限定された本発明のポリア
ミド系フィルムによりはじめてポリアミドフィルムの優
れた透明性を保持したまま低温度下における耐ピンホー
ル性を改善することが可能となるのである。

（実施例） 次に比較例および実施例を挙げて具体的に説明するが，
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

比較例１ 96％濃硫酸中で25℃で測定した相対粘度3.0のポリカプ
ロラクタムを270℃でＴダイより溶融押出しし,30℃のド
ラム上で冷却して173μの未延伸フィルムを得た。続い
てこのフィルムを縦方向に3.3倍，横方向に3.5倍80℃で
同時２軸延伸し15μの２軸延伸フィルムを得た。

比較例２ 比較例１のポリカプロラクタム98wt％と第１表のＩ〜Ｖ
のエチレン系共重合体2wt％を混合し,250℃に設定した
押出機で溶融混練しペレット化した。次いでこのペレッ
トを比較例１と同様の方法で押出し延伸し,15μの２軸
延伸フィルムを得た。

実施例１ 比較例１のポリカプロラクタム98wt％と第２表のVI〜VI
Iのエチレン系共重合体2wt％から比較例２の方法に従い
15μの２軸延伸フィルムをえた。

実施例２ 比較例１のポリカプロラクタム98wt％と第３表のVIII〜
IXのエチレン系共重合体2wt％から比較例２の方法に従
い,15μの２軸延伸フィルムを得た。

比較例３ 比較例１のポリカプロラクタム99.95wt％と第２表およ
び第３表のエチレン系共重合体VI〜IX0.05wt％から比較
例２の方法に従い15μの２軸延伸フィルムを得た。

比較例４ 比較例１のポリカプロラクタム94wt％と第２表および第
３表のエチレン系共重合体VI〜IX6wt％から比較例２の
方法に従い15μの２軸延伸フィルムを得た。

比較例５ 比較例１のポリカプロラクタム98wt％と第２表および第
３表のエチレン系共重合体2wt％から比較例１の方法に
従い690μの未延伸フィルムを得た。続いてこのフィル
ムを比較例１と同様の方法で延伸し60μの２軸延伸フィ
ルムを得た。

以上の比較例，実施例のフィルムの特性値を第４表に示
した。

この表から明らかなように，本発明のフィルムのみが低
温度下における耐ピンホール性および透明性に優れてい
る。

（発明の効果） 本発明によれば，ポリアミドに非常に限定されたエチレ
ン系共重合体を特定量添加し，かつ得られるフィルムの
厚みを限定することにより，ポリアミドフィルム本来の
透明性を損なうことなく実用上重要な低温度下における
耐ピンホール性を改善することが可能となる。

また本発明により，これまで制限されていたポリアミド
フィルムの低温度下での使用範囲が大きく広がることに
なる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）ポリアミド99.9〜95wt％と、（ｂ）
   エチレン95〜50wt％、無水マレイン酸0.1〜10wt％、不
   飽和カルボン酸のアルキルエステル4.9〜40wt％からな
   り、メルトインデックスが0.1〜60g/10分のエチレン系
   共重合体0.1〜5wt％との溶融混合体からなる厚み１〜50
   μの２軸延伸フィルムであり、その５℃における1000回
   繰り返し屈曲疲労テストにおけるピンホールの発生個数
   が10個以下で、かつ、その曇価が７％以下であることを
   特徴とする耐ピンホール性に優れたポリアミドフィル
   ム。
2. 【請求項２】ポリアミドがポリカプロラクタム或いはポ
   リヘキサメチレンアジパミドであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のポリアミドフィルム。
3. 【請求項３】エチレン系共重合体の不飽和カルボン酸の
   アルキルエステルがエチルアクリレートである特許請求
   の範囲第１項記載のポリアミドフィルム。