説明

フィルム用ポリアミド樹脂組成物

【課題】ポリアミド樹脂からなるフィルムが本来有する諸特性を維持し、透明性が良好であり、かつそのムラが少なく、滑り性、印刷性、柔軟性、耐熱水性に優れ、さらに、フィルム製膜時の厚みムラやフィルム延伸時の破断の発生が少なく、連続生産性良好なフィルム用ポリアミド樹脂組成物を得ること。
【解決手段】特定のポリアミド樹脂100質量部に対し、オルガノポリシロキサンにより表面処理された特定の無機フィラー0.01〜0.5質量部及び数平均分子量200〜4,000のポリアルキレングリコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との部分エステル化合物である部分エステル化合物0.01〜0.5質量部を含むフィルム用ポリアミド樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルム製膜時の厚みムラが少なく、フィルム延伸時の破断発生を防止し、透明性が良好であり、かつそのムラが少なく、滑り性、印刷性、柔軟性、耐熱水性に優れたフィルム用ポリアミド樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリアミドフィルムは、ガスバリア性、強靭性、機械的、熱的特性に優れている。そのため、ポリアミド樹脂は包装用フィルム、特に食品包装分野を中心に、単層フィルムあるいはラミネートフィルムの基材、さらに他樹脂との共押出による積層フィルムの構成素材として、様々な分野で使用されている。こうしたポリアミドフィルムにおける滑り性は、フィルムの生産性や品質・商品価値の点から、重要な要求特性の一つとなっている。滑り性が悪いと、後加工時の作業性、つまり、製袋時にフィルムが引っ掛かったり、多色印刷時にインクの印刷ズレが生じたりすることがある。
【0003】
かかるポリアミドフィルムの滑り性向上のために、無機フィラー粒子を配合する方法(特許文献1参照)が提案されている。無機フィラー粒子を配合させることで滑り性を向上する方法において、無機フィラー粒子を十分な量使用することで、満足しうる滑り性が付与されたフィルムを得ることが可能となるが、その配合量が多くなりすぎると、フィルム中での無機フィラー粒子の均一な分散が妨げられ、ポリアミドフィルムの特徴である透明性の著しい低下を招き、その商品価値が損なわれてしまうといった欠点を有しており、その配合量が制約されていた。
その上、無機フィラー粒子を配合する方法では、フィッシュアイと称される粒状欠陥や、ダイラインと称される筋状の外観不良が生じ易く、ダイのリップ口にポリマー劣化物、添加剤の凝集体が蓄積した目脂の発生が早くなるため、外観に優れた高品質フィルムを安定的に生産することは難しく、さらに、頻繁に押出機を停止させダイのリップ口を浄化することを強いられ、生産効率の低下を余儀なくされていた。
【0004】
滑り性を損なわずダイライン、目脂の発生を抑える様々な方法として、無機フィラー粒子及びヒドロキシ脂肪酸マグネシウム塩を配合する方法(特許文献2参照)、無機フィラー粒子及び酸化亜鉛と塩基性脂肪酸マグネシウムの混合物を配合する方法(特許文献3参照)、無機フィラー粒子及び、ビスアミド化合物、3〜6価の脂肪族アルコールと炭素数10〜22の脂肪酸との部分エステル化合物を配合する方法(特許文献4参照)、無機フィラー粒子及び、3〜6価の脂肪族アルコールと炭素数10〜22の脂肪酸との部分エステル化合物、炭素数12〜30のヒドロキシ脂肪酸のマグネシウム塩を配合する方法(特許文献5参照)が提案されている。これらの技術においては、ダイライン発生の抑制効果は得られるものの、フィルム生産機での長時間運転による目脂発生の防止効果が乏しく、実使用面では問題点を有していた。また、これらの文献においては、フィルム延伸時の破断防止効果に対する記載はなく、フィルム延伸時の破断が少なく、長時間の連続安定製膜が可能で、かつ透明性、滑り性、印刷性、柔軟性に優れたポリアミドフィルムは工業的に得られていないのが現状であった。また、オルガノポリシロキサンにより表面処理された無機フィラー粒子及び、比表面積が200m/g以下である無機フィラー粒子を配合してなるポリアミド樹脂組成物が提案されている(特許文献6参照)。同ポリアミド樹脂組成物よりなるフィルムは、透明性、滑り性に優れ、さらにダイライン、目脂、ボイドによる外観不良の発生が少ない。しかしながら、フィルム成形時の高吐出化や高速化に伴い、フィルム延伸時の破断防止効果については改善の余地があり、連続生産性についてはさらなる改良が望まれている。
【0005】
末端アミノ基と末端カルボキシル基の量比を規定したポリアミド樹脂とシリカを含有するポリアミド樹脂組成物が提案されており(特許文献7、8参照)、同ポリアミド樹脂組成物はフィルム生産時の溶融熱安定性に優れ、外観良好なフィルムを安定かつ連続的に生産することが可能となる。
【0006】
【特許文献1】特公昭54−4741号公報
【特許文献2】特開平6―179813号公報
【特許文献3】特開平8―73734号公報
【特許文献4】特開平5−59274号公報
【特許文献5】特開2005−132929号公報
【特許文献6】特開2006−241439号公報
【特許文献7】特開平6−57021号公報
【特許文献8】特開平6−65499号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、その効果は満足するものではなかった。また、ポリアミド樹脂フィルムはポリプロピレン、ポリエチレン等の他の樹脂フィルムに比べ、透明性、表面光沢性に優れていることが特徴の一つであるが、ポリアミドの結晶性により、フィルムが白濁し、透明性の不均一性が問題となる場合がある。特に、フィルムの製造方法の中の水冷チューブラー法において、ポリアミド樹脂が溶融状態で水と直接接触した場合に、この現象が顕著に現れる。従来から冷却方法の改良や添加剤の使用によりこの問題の解決が図られてきたが、昨今の高吐出対応、高生産速度の成形条件では改良効果は不十分であり、更なる改良が求められている。
さらに、後述の実施例の通り、オルガノポリシロキサンにより表面処理された無機フィラー粒子とポリアルキレングリコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との部分エステル化合物を単純に併用しても透明性が著しく悪化する場合があることが判明した。
【0008】
本発明の目的は、ポリアミド樹脂からなるフィルムが本来有する諸特性を維持し、透明性が良好であり、かつそのムラが少なく、滑り性、印刷性、柔軟性、耐熱水性に優れ、さらに、フィルム製膜時の厚みムラやフィルム延伸時の破断の発生が少なく、連続生産性良好なフィルム用ポリアミド樹脂組成物を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、前述の問題点を解決するフィルム用ポリアミド樹脂組成物の開発を目的に鋭意検討した結果、特定の末端基濃度を有するポリアミド樹脂に対して、オルガノポリシロキサンにより表面処理され、かつオルガノポリシロキサン処理量と比表面積の比が特定範囲にある無機フィラーとポリアルキレングリコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との部分エステル化合物を含むポリアミド樹脂組成物よりなるポリアミドフィルムが上記課題を解決することを見出し、本発明に到達した。
【0010】
すなわち、本発明は、 ポリアミド樹脂100質量部に対し、(A)無機フィラー0.01〜0.5質量部及び(B)ポリアルキレングリコール及び/又は(C)部分エステル化合物0.01〜0.5質量部を含むフィルム用ポリアミド樹脂組成物であり、
ポリアミド樹脂が、その末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基濃度を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たし、
(A)無機フィラーが、オルガノポリシロキサンにより表面処理された無機フィラーであって、無機フィラーの比表面積をS(m/g)、無機フィラー1gあたりのオルガノポリシロキサンの処理量をN(μモル/g)としたとき、N/S(μモル/m)が0.002〜0.1であり、
(B)ポリアルキレングリコールが、数平均分子量200〜4,000のポリアルキレングリコールであり、
(C)部分エステル化合物が多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との部分エステル化合物であるフィルム用ポリアミド樹脂組成物に関するものである。
上記の式において、x=[CH]/[NHCO]であって、[CH]、[NHCO]は、それぞれポリアミド樹脂中のメチレン基数、アミド基数、ηrは、JIS K−6920により測定した相対粘度(96%硫酸中、ポリアミド樹脂濃度1%、25℃)、Mはポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量を表す。
【発明の効果】
【0011】
本発明のポリアミド樹脂組成物は、透明性が良好であり、かつそのムラが少なく、滑り性、印刷性、柔軟性、耐熱水性に優れ、フィルム製膜時の厚みムラが少なく、フィルム延伸時の破断の発生を防止することから連続生産性に優れるという特性を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフィルム用ポリアミド樹脂組成物は、
ポリアミド樹脂100質量部に対し、(A)無機フィラー0.01〜0.5質量部及び(B)ポリアルキレングリコール及び/又は(C)部分エステル化合物0.01〜0.5質量部を含むフィルム用ポリアミド樹脂組成物であり、
ポリアミド樹脂が、その末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基濃度を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たし、
(A)無機フィラーが、オルガノポリシロキサンにより表面処理された無機フィラーであって、無機フィラーの比表面積をS(m/g)、無機フィラー1gあたりのオルガノポリシロキサンの処理量をN(μモル/g)としたとき、N/S(μモル/m)が0.002〜0.1でああり、
(B)ポリアルキレングリコールが、数平均分子量200〜4,000のポリアルキレングリコールであり、
(C)部分エステル化合物が多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との部分エステル化合物であるフィルム用ポリアミド樹脂組成物である。
(上記式において、x=[CH]/[NHCO]であって、[CH]、[NHCO]は、それぞれポリアミド樹脂中のメチレン基数、アミド基数、ηrは、JIS K−6920により測定した相対粘度(96%硫酸中、ポリアミド樹脂濃度1%、25℃)、Mはポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量を表す。))
【0013】
[ポリアミド樹脂]
ポリアミド樹脂は、ラクタム、アミノカルボン酸、又はジアミンとジカルボン酸とからなるナイロン塩を原料として、溶融重合、溶液重合や固相重合等の公知の方法で重合、又は共重合することにより得られる。
【0014】
ラクタムとしては、カプロラクタム、エナントラクタム、ウンデカンラクタム、ドデカンラクタム、α−ピロリドン、α−ピペリドン等、アミノカルボン酸としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0015】
また、ナイロン塩を構成するジアミンとしては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン、テトラデカメチレンジアミン、ペンタデカメチレンジアミン、ヘキサデカメチレンジアミン、ヘプタデカメチレンジアミン、オクタデカメチレンジアミン、ノナデカメチレンジアミン、エイコサメチレンジアミン、2−/3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、2,2,4−/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3−/1,4−シクロヘキサンジアミン、1,3−/1,4−シクロヘキサンジメチルアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、5−アミノ−1,3,3−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン(イソホロンジアミン)、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、ビス(アミノエチル)ピペラジン、ノルボルナンジメチルアミン、トリシクロデカンジメチルアミン等の脂環式ジアミン、m−/p−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0016】
一方、ナイロン塩を構成するジカルボン酸としては、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、1,3−/1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ジシクロヘキサンメタン−4,4’−ジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−/2,6−/2,7−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0017】
ポリアミド樹脂において、これらラクタム、アミノカルボン酸、又はジアミンとジカルボン酸とからなるナイロン塩から誘導される単一重合体又は共重合体を各々単独又は混合物の形で用いる事ができる。
使用されるポリアミド樹脂の具体例としては、ポリカプロラクタム(ポリアミド6)、ポリウンデカンラクタム(ポリアミド11)、ポリドデカンラクタム(ポリアミド12)、ポリエチレンアジパミド(ポリアミド26)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(ポリアミド69)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンウンデカミド(ポリアミド611)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミド6T)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ポリアミド6I)、ポリヘキサメチレンヘキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド6T(H))、ポリノナメチレンアジパミド(ポリアミド96)、ポリノナメチレンアゼラミド(ポリアミド99)、ポリノナメチレンセバカミド(ポリアミド910)、ポリノナメチレンドデカミド(ポリアミド912)、ポリノナメチレンテレフタラミド(ポリアミド9T)、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタラミド(ポリアミドTMHT)、ポリノナメチレンヘキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド9T(H))、ポリノナメチレンナフタラミド(ポリアミド9N)、ポリデカメチレンアジパミド(ポリアミド106)、ポリデカメチレンアゼラミド(ポリアミド109)、ポリデカメチレンデカミド(ポリアミド1010)、ポリデカメチレンドデカミド(ポリアミド1012)、ポリデカメチレンテレフタラミド(ポリアミド10T)、ポリデカメチレンヘキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド10T(H))、ポリデカメチレンナフタラミド(ポリアミド10N)、ポリドデカメチレンアジパミド(ポリアミド126)、ポリドデカメチレンアゼラミド(ポリアミド129)、ポリドデカメチレンセバカミド(ポリアミド1210)、ポリドデカメチレンドデカミド(ポリアミド1212)、ポリドデカメチレンテレフタラミド(ポリアミド12T)、ポリドデカメチレンヘキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド12T(H))、ポリドデカメチレンナフタラミド(ポリアミド12N)、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、ポリメタキシリレンスベラミド(ポリアミドMXD8)、ポリメタキシリレンアゼラミド(ポリアミドMXD9)、ポリメタキシリレンセバカミド(ポリアミドMXD10)、ポリメタキシリレンドデカミド(ポリアミドMXD12)、ポリメタキシリレンテレフタラミド(ポリアミドMXDT)、ポリメタキシリレンイソフタラミド(ポリアミドMXDI)、ポリメタキシリレンナフタラミド(ポリアミドMXDN)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドPACM12)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンテレフタラミド(ポリアミドPACMT)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンイソフタラミド(ポリアミドPACMI)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドジメチルPACM12)、ポリイソホロンアジパミド(ポリアミドIPD6)、ポリイソホロンテレフタラミド(ポリアミドIPDT)やこれらの原料モノマーを用いたポリアミド共重合体等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。得られるフィルムの耐熱性、機械的強度、透明性、経済性、入手の容易さ等を考慮して、ポリアミド樹脂は、カプロラクタムから誘導される単位(カプロラクタム単位)、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸から誘導される単位(ヘキサメチレンアジパミド単位)、及びドデカンラクタムから誘導される単位(ドデカラクタム単位)よりなる群より選ばれる少なくとも1種から構成される単独重合体あるいは共重合体であることが好ましく、具体的には、ポリアミド6、ポリアミド12、ポリアミド66、ポリアミド6/66共重合体(ポリアミド6とポリアミド66の共重合体、以下、共重合体は同様に記載)、ポリアミド6/69共重合体、ポリアミド6/610共重合体、ポリアミド6/611共重合体、ポリアミド6/612共重合体、ポリアミド6/12共重合体、ポリアミド6/66/12共重合体、ポリアミド6/6T共重合体、ポリアミド6/6I共重合体、ポリアミド6/IPD6共重合体、ポリアミド6/IPDT共重合体、ポリアミド66/6T共重合体、ポリアミド66/6I共重合体、ポリアミド6T/6I共重合体、ポリアミド66/6T/6I共重合体、ポリアミドMXD6からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、ポリアミド6、ポリアミド12、ポリアミド66、ポリアミド6/66共重合体、ポリアミド6/12共重合体、ポリアミド6/IPD6共重合体、ポリアミド6/IPDT共重合体、ポリアミド6/66/12共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。ポリアミド6、ポリアミド6/66共重合体、ポリアミド6/12共重合体、ポリアミド6/66/12共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種であることがさらに好ましい。
【0018】
JIS K−6920に準じて測定したポリアミド樹脂の相対粘度は、2.0〜5.0であることが好ましく、2.5〜4.5であることがより好ましい。相対粘度が前記の値未満であると、得られるポリアミドフィルムの機械的性質が低くなることがある。一方、前記の値を超えると、溶融時の粘度が高くなり、フィルムの成形が困難となることがある。
【0019】
本発明において使用されるポリアミド樹脂は、該ポリアミド樹脂1gあたりの末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基濃度を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たす。前記の式において、x=[CH]/[NHCO]であって、[CH]、[NHCO]は、それぞれポリアミド樹脂中のメチレン基数、アミド基数、ηrは、JIS K−6920により測定した相対粘度(96%硫酸中、ポリアミド樹脂濃度1%、25℃)、Mはポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量を表す。但し、ηr>(18−x)/10である。
ポリアミド樹脂がポリカプロラクタム(ポリアミド6)及びポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)の場合、[CH]/[NHCO]=5であり、ポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量Mは113である。ポリドデカンラクタム(ポリアミド12)の場合、[CH]/[NHCO]=11であり、ポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量Mは197である。カプロアミド/ヘキサメチレンアジパミド共重合体(ポリアミド6/66共重合体)の場合、構成繰り返し単位の重合質量比、モル比にかかわらず、[CH]/[NHCO]=5であり、ポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量Mは113である。カプロアミド/ドデカンラクタム共重合体(ポリアミド6/12共重合体)の場合、構成繰り返し単位の重合質量比、モル比により、[CH]/[NHCO]やポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量Mは変わり、例えば、重合質量比が80:20であるポリアミド6/12共重合体の場合、[CH]/[NHCO]=5.75、ポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量Mは123.5である。このように、[CH〕/[NHCO]、ポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量M、相対粘度が既知であれば、上記式より末端アミノ基濃度、末端カルボキシル基濃度の条件について算出が可能となる。
さらに、ポリアミド樹脂は、0.3×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)<[A]−[B]<1.5×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たすことが好ましく、0.4×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)<[A]−[B]<1.4×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たすことがより好ましい。[A]−[B]が前記の値未満であると、透明性の改良効果やそのムラが大きくなり、耐熱水性に劣る。一方、前記の値を超えると、ポリアミド樹脂自体の製造が困難となる場合がある。
【0020】
尚、末端アミノ基濃度[A](μeq/g)は、該ポリアミドをフェノール/メタノール混合溶液に溶解し、0.05Nの塩酸で滴定して測定することができる。末端カルボキシル基濃度[B](μeq/g)は、該ポリアミドをベンジルアルコールに溶解し、0.05Nの水酸化ナトリウム溶液で滴定して測定することができる。
【0021】
該ポリアミド樹脂は、前記ポリアミド樹脂の原料を、アミン類の存在下に、溶融重合、溶液重合や固相重合等の公知の方法で重合、又は共重合する事により製造される。あるいは、重合後、アミン類の存在下に、溶融混練することにより製造される。このように、アミン類は、重合時の任意の段階、あるいは、重合後、溶融混練時の任意の段階において添加できるが、フィルム製膜時の溶融安定性を考慮した場合、重合時の段階で添加することが好ましい。
【0022】
上記アミン類としてはモノアミン、ジアミン、ポリアミンが挙げられる。また、アミン類の他に、上記の末端基濃度条件の範囲を外れない限り、必要に応じて、モノカルボン酸、ジカルボン酸等のカルボン酸類を添加しても良い。これら、アミン類、カルボン酸類は、同時に添加しても、別々に添加しても良い。また、下記例示のアミン類、カルボン酸類は、1種又は2種以上を用いることができる。
【0023】
添加するモノアミンの具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オクタデシレンアミン、エイコシルアミン、ドコシルアミン等の脂肪族モノアミン、シクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン、ベンジルアミン、β−フエニルメチルアミン等の芳香族モノアミン、N,N−ジメチルアミン、N,N−ジエチルアミン、N,N−ジプロピルアミン、N,N−ジブチルアミン、N,N−ジヘキシルアミン、N,N−ジオクチルアミン等の対称第二アミン、N−メチル−N−エチルアミン、N−メチル−N−ブチルアミン、N−メチル−N−ドデシルアミン、N−メチル−N−オクタデシルアミン、N−エチル−N−ヘキサデシルアミン、N−エチル−N−オクタデシルアミン、N−プロピル−N−ヘキサデシルアミン、N−プロピル−N−ベンジルアミン等の混成第二アミンが挙げられる。
【0024】
添加するジアミンの具体例としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン、テトラデカメチレンジアミン、ペンタデカメチレンジアミン、ヘキサデカメチレンジアミン、ヘプタデカメチレンジアミン、オクタデカメチレンジアミン、ノナデカメチレンジアミン、エイコサメチレンジアミン、2−/3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、2,2,4−/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3−/1,4−シクロヘキサンジメチルアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、5−アミノ−1,3,3−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、ビス(アミノエチル)ピペラジン、ノルボルナンジメチルアミン、トリシクロデカンジメチルアミン等の脂環式ジアミン、m−/p−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。
【0025】
添加するポリアミンは、一級アミノ基(−NH)及び/又は二級アミノ基(−NH−)を複数有する化合物であればよく、例えば、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンポリアミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等が挙げられる。活性水素を備えたアミノ基は、ポリアミンの反応点である。
【0026】
ポリアルキレンイミンは、エチレンイミンやプロピレンイミン等のアルキレンイミンをイオン重合させる方法、或いは、アルキルオキサゾリンを重合させた後、該重合体を部分加水分解又は完全加水分解させる方法等で製造される。ポリアルキレンポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、或いは、エチレンジアミンと多官能化合物との反応物等が挙げられる。ポリビニルアミンは、例えば、N−ビニルホルムアミドを重合させてポリ(N−ビニルホルムアミド)とした後、該重合体を塩酸等の酸で部分加水分解又は完全加水分解することにより得られる。ポリアリルアミンは、一般に、アリルアミンモノマーの塩酸塩を重合させた後、塩酸を除去することにより得られる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、ポリアルキレンイミンが好ましい。
【0027】
ポリアルキレンイミンとしては、エチレンイミン、プロピレンイミン、1,2−ブチレンイミン、2,3−ブチレンイミン、1,1−ジメチルエチレンイミン等の炭素数2〜8アルキレンイミンの1種又は2種以上を常法により重合して得られる単独重合体や共重合体が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンイミンがより好ましい。ポリアルキレンイミンは、アルキレンイミンを原料として、これを開環重合させて得られる1級アミン、2級アミン及び3級アミンを含む分岐型ポリアルキレンイミン、あるいはアルキルオキサゾリンを原料とし、これを重合させて得られる1級アミンと2級アミンのみを含む直鎖型ポリアルキレンイミン、三次元状に架橋された構造のいずれであってもよい。さらに、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミン、ジヘキサメチレントリアミン、アミノプロピルエチレンジアミン、ビスアミノプロピルエチレンジアミン等を含むものであってもよい。ポリアルキレンイミンは、通常、含まれる窒素原子上の活性水素原子の反応性に由来して、第3級アミノ基の他、活性水素原子をもつ第1級アミノ基や第2級アミノ基(イミノ基)を有する。
【0028】
ポリアルキレンイミン中の窒素原子数は、特に制限はないが、4〜3,000であることが好ましく、8〜1,500であることがより好ましく、11〜500であることがさらに好ましい。また、ポリアルキレンイミンの数平均分子量は、100〜20,000であることが好ましく、200〜10,000であることがより好ましく、500〜8,000であることがさらに好ましい。
【0029】
一方、添加するカルボン酸類としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、カプリン酸、ペラルゴン酸、ウンデカン酸、ラウリル酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキン酸、ベヘン酸、エルカ酸等の脂肪族モノカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、メチルシクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸、安息香酸、トルイン酸、エチル安息香酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ヘキサデカ二酸、ヘキサデセン二酸、オクタデカ二酸、オクタデセン二酸、エイコサン二酸、エイコセン二酸、ドコサン二酸、ジグリコール酸、2,2,4−/2,4,4−トリメチルアジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、m−/p−キシリレンジカルボン酸、1,4−/2,6−/2,7−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
【0030】
添加されるアミン類の使用量は、製造しようとするポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度、末端カルボキシル基濃度及び相対粘度を考慮して、公知の方法により適宜決められる。通常、ポリアミド原料1モルに対して(繰り返し単位を構成するモノマー又はモノマーユニット1モル)、アミン類の添加量は、0.5〜20meq/モルであることが好ましく、1.0〜10meq/モルであることがより好ましい(アミノ基の当量(eq)は、カルボキシル基と1:1で反応してアミド基を形成するアミノ基の量を1当量とする。)。添加量が前記の値未満であると、十分な反応性が得られない場合があり、一方、前記の値を超えると所望の粘度を有するポリアミド樹脂の製造が困難となる場合がある。
【0031】
さらに、ポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度[A](μeq/g)は、[A]>1.1×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たすことが好ましく、[A]>1.15×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たすことがより好ましく、1.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)<[A]<2.0×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たすことがさらに好ましい。末端アミノ基濃度[A]が前記の値未満であると、透明性の改良効果やそのムラが大きくなり、耐熱水性に劣る場合がある。一方、前記の範囲を超えると、ポリアミド樹脂自体の製造上の問題が発生しやすい傾向となる。
【0032】
該ポリアミド樹脂において、末端基濃度の条件を満たすために、上記例示のアミン類のうち、ジアミン類を添加することが好ましく、比較的少量のジアミン類で末端カルボキシル基濃度を減らすと同時に、末端アミノ基濃度を増やすことができる。モノアミン類を添加する場合は、末端カルボキシル基濃度を減らすことができ、[A]−[B]>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満足することはできるが、一方、末端アミノ基濃度は増えないため、[A]>1.1×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たすことはできない。さらに、[A]−[B]>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満足するためにモノアミン類の添加量を多くする必要があり、その結果、重合速度の低下等を招くため好ましくない。
従って、ポリアミド樹脂製造時の生産性を落とさずに、上記末端基濃度の条件を満たすためには、ジアミン及び/又はポリアミンを重合時に添加することが好ましく、ゲル発生抑制という観点から、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、及びポリアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種を添加することがより好ましい。
【0033】
また、ポリアミド樹脂は、上記末端基濃度を満たす限りにおいては、末端基濃度の異なる2種類以上のポリアミド樹脂の混合物でも構わない。この場合、ポリアミド樹脂混合物の末端アミノ基濃度、末端基カルボキシル濃度は、混合物を構成するポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度、末端カルボキシル基濃度及びその配合割合により決まる。
【0034】
ポリアミド樹脂については、さらに、JIS K−6920に規定する低分子量物の含有量の測定方法に準じて測定した水抽出量は1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。水抽出量が前記の値を超えると、ダイ付近へのオリゴマー成分の付着が著しく、これら付着物によるダイラインやフィッシュアイの発生により外観不良が生じ易い。さらに、ポリアミド樹脂は、オレフィン樹脂と比較して吸湿性が大きく、吸湿したものを使用すると、原料を溶融押出しする際、加水分解が起こるためオリゴマーが発生し、フィルム製造が困難となるので事前に乾燥し、水分含有率が0.1質量%以下とすることが好ましい。
【0035】
[(A)無機フィラー]
本発明に使用される(A)無機フィラーは、オルガノポリシロキサンにより表面処理された無機フィラーであって、無機フィラーの比表面積をS(m/g)、表面処理されていない無機フィラー1gあたりのオルガノポリシロキサンの処理量をN(μモル/g)としたとき、N/S(μモル/m)が0.002〜0.1である。
無機フィラーは、表面突起が表面に形成され、滑り性に優れたポリアミドフィルムが得られさえすれば、その形状は特に制限されず、粉末状、粒子状、フレーク状、板状、繊維状、針状、クロス状、マット状、その他如何なる形状のものであってもよいが、粒子状、板状のものが好ましい。無機フィラーの平均粒径は、0.1〜20μmであることが好ましく、0.5〜15μmであることがより好ましい。平均粒径が前記の値を超えると、フッシュアイゲルが発生しフィルム外観を損なう場合や、滑り性改良効果は発現するとしても、フィルムの透明性が悪くなる場合がある。一方、前記の値未満であると、二次凝集し易くなり、逆にフッシュアイゲルが発生する場合や、凝集を防止できたとしても、フィルム表面の凹凸効果を得ることが難しく、滑り性が改良されない場合がある。よって、無機フィラーの粒径が前記の範囲に適合しない場合、予め粉砕処理や分級を行うことが望ましい。
【0036】
無機フィラーの具体例として、ゲルタイプシリカ、沈降タイプシリカ、球状シリカ等のシリカ、タルク、カオリン、モンモリロナイト、ゼオライト、マイカ、ガラスフレーク、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、セピオライト、ゾノライト、ホウ酸アルミニウム、ガラスビーズ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、タルク、カオリン、ゼオライト、シリカが易分散性の点から好ましい。
【0037】
特に、得られるフィルムの透明性、滑り性の観点から、シリカであることがより好ましい。シリカは、SiO・nHOで表される二酸化ケイ素を主成分とするものであり、その製造方法により大別して、湿式法シリカと乾式法シリカの2つに分けられるがいずれも用いることができる。乾式法シリカは一般的には火炎加水分解法によって作られる。具体的には四塩化珪素を水素及び酸素と共に燃焼して作る方法が一般的に知られているが、四塩化珪素の代わりにメチルトリクロロシランやトリクロロシラン等のシラン類も、単独又は四塩化硅素と混合した状態で使用することができる。一方、湿式法シリカは、さらに製造方法によって沈降法シリカ、ゲル法シリカ、ゾル法シリカに分類される。沈降法シリカは珪酸ソーダと硫酸をアルカリ条件で反応させて製造され、粒子成長したシリカが凝集・沈降し、その後濾過、水洗、乾燥、粉砕・分級の工程を経て製品化される。この方法で製造されたシリカの二次粒子は緩やかな凝集粒子となり、比較的粉砕し易い粒子が得られる。ゲル法シリカは珪酸ソーダと硫酸を酸性条件化で反応させて製造する。熟成中に微小粒子は溶解し、他の一次粒子同士を結合するように再析出するため、明確な一次粒子は消失し、内部空隙構造を有する比較的硬い凝集粒子を形成する。ゾル法シリカは、コロイダルシリカとも呼ばれ、珪酸ソーダの酸等による複分解やイオン交換樹脂層を通して得られるシリカゾルを加熱熟成して得られる。
【0038】
シリカの平均粒子径は特に限定されるものではないが、0.1〜20μmであることが好ましく、0.5〜15μmであることがより好ましく、1〜10μmであることがさらに好ましい。平均粒子径が前記の値未満であると、ポリアミド樹脂組成物として耐ブロッキング性の発現が困難となる傾向となり、一方、前記の値を超えると、フィルム等においてフィッシュアイが発生し易い傾向となる。
【0039】
(A)無機フィラーの表面処理剤として使用されるオルガノポリシロキサンは、下記式(I)で表される。
【0040】
【化1】

【0041】
(I)式において、R〜Rはそれぞれ独立して水素原子又は有機基を表す。前記有機基としては特に限定されるものではないが、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルブチル基、オクチル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ジフェニル基のアリ−ル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基、これらの基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子により置換された炭化水素基、置換あるいは非置換の水酸基、シロキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、メルカプト基、エポキシ基、(メタ)アクリロキシ基、アミノ基、−O−、−(CHO)−、−(OCH−、−(CHO)CH−等のエーテル結合部位を含む構造単位、−CO−、−COCO−、−CO(CHCO−、−CO(C)CO−等のカルボニル基を含む構造単位、アミド結合部位を含む構造単位、エステル結合部位、ケトン結合部位を含む構造単位を含有する置換基等が挙げられる。
これらの中でも、製造時あるいは使用時の安定性、安全衛生の点から、R〜Rは水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、アリ−ル基又はアラルキル基が好ましく、炭素数1〜10のアルキル基、アリ−ル基又はアラルキル基がより好ましく、炭素数1から6のアルキル基又はアリ−ル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。
【0042】
オルガノポリシロキサンとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、各種変性ポリシロキサン等が挙げられる。各種変性ポリシロキサンとしては、ポリシロキサン骨格の両末端にシラノール基が導入されたシラノール変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の側鎖にフロロアルキル基が導入されたフッ素変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の側鎖に長鎖アルキル基が導入されたアルキル変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の側鎖にアラルキル基が導入されたアラルキル変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の側鎖に高級脂肪酸エステル基が導入された脂肪酸エステル変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の側鎖に高級脂肪酸アミド基が導入された脂肪酸アミド変性ポリシロキサン、ポリエチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイド等のポリエーテル基がポリシロキサン骨格の両末端あるいは側鎖に導入されたポリエーテル変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端あるいは側鎖にアミノ基が導入されたアミノ変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端あるいは側鎖にエポキシ基が導入されたエポキシ変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端あるいは側鎖にエポキシ基とポリエーテル基が導入されたエポキシ−ポリエーテル変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端にフェノール性水酸基が導入されたフェノール変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端あるいは側鎖にカルボキシル基が導入されたカルボキシル変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端に(メタ)アクリル基が導入された(メタ)アクリレート変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端にアルコキシ基が導入されたアルコキシ変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端あるいは側鎖にカルビノール基が導入されたカルビノール変性ポリシロキサン、ポリシロキサン骨格の両末端あるいは側鎖にメルカプト基が導入されたメルカプト変性ポリシロキサン等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン及び/又はメチルフェニルポリシロキサンが好ましく、ジメチルポリシロキサンがより好ましい。
【0043】
また、上記一般式(I)中のm、nは自然数であり、mとnの合計数(m+n)は5〜500であることが好ましく、10〜300であることがより好ましく、20〜200であることがさらに好ましい。mとnの比率(n/m)は、使用するポリアミド樹脂と無機フィラーの親和性を考慮し、導入される有機基の種類、含有量により決定され、1/100〜10であることが好ましく、1/50〜5であることがより好ましい。
さらに、上記オルガノポリシロキサンは、25℃における動的粘度が5〜1,000cStであることが好ましく、8〜600cStであることがより好ましい。動的粘度が前記の値未満であると、引火点が低下すると共に分解し易くなるので高温で加工することが難しくなる場合がある。一方、前記の値を超えると無機フィラー表面を均一に処理できず、粗大凝集粒子が発生しやすくなる場合がある。
【0044】
オルガノポリシロキサンの添加量は、無機フィラー100質量部に対して、0.5〜15質量部であることが好ましく、1〜12質量部であることがより好ましく、2〜10質量部であることがさらに好ましい。オルガノポリシロキサンの添加量が前記の値未満であると、延伸破断防止効果が少なく、連続生産性が良好でない場合がある。一方、前記の値を超えると、ポリアミド樹脂と無機フィラーの親和力が十分でなくなり、分散性が悪くなるばかりか、最終的に得られるポリアミドフィルムの機械的性質を損なう場合や、該オルガノポリシロキサンのフィルムへのブリードアウト等の問題が生じる場合がある。
【0045】
無機フィラーの比表面積Sは50〜1000m/gであることが好ましく、100〜800m/gであることがより好ましく、150〜500m/gであることがさらに好ましく、200〜400m/gであることが特に好ましい。比表面積が前記の値未満であると、表面処理剤による表面処理の効果が発現しにくい傾向となり、一方、前記の値を超えると、二次粒子、三次粒子の内部まで表面処理剤が含浸し難くなって、フリーの表面処理剤がポリアミド樹脂組成物中に存在することとなり、フィルムの外観、物性に悪影響を及ぼす傾向となる。尚、比表面積は、BET法により測定された値を意味する。
【0046】
(A)無機フィラーは、N/S(μモル/m)が0.002〜0.1であり、0.003〜0.08であることが好ましく、0.005〜0.07であることがより好ましい。N/Sが前記の値未満であると、延伸破断防止効果が少なく、連続生産性が良好でなく、一方、前記の値を超えると、フリーの表面処理剤がポリアミド樹脂組成物中に存在することとなり、後述の(B)ポリアルキレングリコール及び/又は(C)部分エステル化合物と非相溶であるため、フィルムの透明性に悪影響を及ぼすこととなる。
【0047】
オルガノポリシロキサンで無機フィラーを処理する方法は特に限定されないが、溶媒中に無機フィラーとオルガノポリシロキサンを加え、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高剪断力混合機を用いて均一に混合した後、溶媒を除去することによって表面処理を行う湿式処理法、あるいは、無機フィラーをマイクロナイザー、ジェットミル、ヘンシェルミキサー等の流体エネルギー粉砕機で粉砕する際にオルガノポリシロキサンを添加し、均一になるように攪拌したのち次いで所定の温度で乾燥を行う乾式処理法等が挙げることができ、流体としては、通常は圧縮空気、加熱圧縮空気、スチーム等が用いられる。
【0048】
特に、表面処理後又は処理中に、無機フィラーを加熱乾燥させることにより疎水性表面がより強固なものとなるため、水分吸着等による含水量が大きく低減する。このようにして得られた低含水量の(A)無機フィラーは樹脂へ混練分散の際、樹脂劣化が抑えられるため、分散力や分散時間を上げられる等様々な利点がある。
【0049】
(A)無機フィラーの配合量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.01〜0.5質量部であり、0.03〜0.3質量部であることが好ましく、0.05〜0.2質量部であることがより好ましい。配合量が前記の値未満であると、得られるフィルムの滑り性改良の効果が小さく、一方、前記の値を超えると、ポリアミドフィルムの透明性、外観等が損なわれるので好ましくない。
【0050】
[(B)ポリアルキレングリコール]
本発明にて使用する(B)ポリアルキレングリコールは、アルキレングリコールをから誘導される単位から構成されるエーテル重合体である。ポリアルキレングリコールとしては、炭素数2〜6のアルキレングリコールの重合体が好ましく、例えば、ポリエチレングリコール、ポリ(1,2−又は1,3−プロピレン)グリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール等が挙げられる。これらアルキレングリコールから誘導される単位は、ブロック又はランダムに共重合されてもよい。例えば、ポリエチレングリコール/プロピレングリコール重合体、ポリエチレングリコール/テトラメチレングリコール重合体等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0051】
(B)ポリアルキレングリコールの数平均分子量は、200〜4,000であり、300〜2,000であることが好ましく、300〜1,000であることがより好ましい。数平均分子量が前記の値未満であると、柔軟剤としての効果は大きいがフィルム成形後の表面へのブリードアウト性が高く、共押出やラミネートで積層フィルムとした際の接着性が悪なることや、印刷性も悪くなり、一方、前記の値を超えると柔軟性付与剤としての効果が十分でない。尚、ここでいう「数平均分子量」とは、JIS K−1557−1に準拠した末端OH定量法から算出されたものである。
【0052】
[(C)部分エステル化合物]
本発明にて使用する(C)部分エステル化合物は、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との部分エステル化合物である。
(C)エステル化合物を構成する多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−/1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2−/1,3−/1,4−/1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,7−ヘプタンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリ−(トリメチロールプロパン)、トリメチロールブタン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,3,5−ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,3,4−ブタンテトロール、ソルビタン、イソソルバイド、ソルビトール、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール、キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、メレジトース等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0053】
(C)部分エステル化合物を構成するアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラエチレンオキサイド等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらのアルキレンオキサイドは単独でも、ブロック又はランダムに共重合されたものでもよい。これらの中でも、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、及びこれらの共重合体が好ましい。アルキレンオキサイドの付加モル数は、特に限定されないが、0.1〜60モルであることが好ましく、0.5〜50モルであることがより好ましい。
【0054】
(C)部分エステル化合物を構成する脂肪酸としては、炭素数6〜30の脂肪酸が好ましく、飽和、不飽和脂肪酸でどちらであっても構わない。また、直鎖、分岐鎖の何れを含む構造でもあってもよい。具体的には、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ベヘニン酸、エルカ酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0055】
また、(C)部分エステル化合物において、多価アルコールとアルキレンオキサイド付加物の基本構造が同じである場合、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物とポリアルキレングリコールと脂肪酸との部分エステル化合物は脂肪酸との部分エステル化合物と同一の化合物となり、ポリアルキレングリコールと脂肪酸との部分エステル化合物も(C)部分エステル化合物に包含される。
【0056】
ポリアルキレングリコールと脂肪酸との部分エステル化合物を構成するポリアルキレングリコールとしては、入手の容易さ、安全衛生の観点から、炭素数2〜6のアルキレングリコールから誘導される単位から構成される重合体が好ましく、炭素数2〜3のアルキレングリコールから誘導される単位から構成される重合体がより好ましく、例えば、ポリエチレングリコール、ポリ(1,2−又は1,3−プロピレン)グリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール等が挙げられる。これらアルキレングリコールから誘導される単位は、ブロック又はランダムに共重合されてもよく、例えば、ポリエチレングリコール/プロピレングリコール重合体、ポリエチレングリコール/テトラメチレングリコール重合体等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。同アルキレングリコールの数平均分子量は、200〜4,000であることが好まし、300〜3,000であることがより好ましく、300〜2,000であることがさらに好ましい。同アルキレングリコールの数平均分子量が前記の値未満であると、柔軟性が改善されないばかりでなく、ブリードアウトも抑制されない場合がある。一方、前記の値を超えると、フィルムの透明性が低下するばかりでなく、共押出やラミネートで積層フィルムとした際、接着性や印刷性が悪化する場合がある。
【0057】
(C)部分エステル化合物は実質的に部分エステルであることが必要であり、化合物中の水酸基全体の30%以上がエステル化せず残存していることが好ましく、50%以上がエステル化せずに残存していることがより好ましい。即ち、(C)部分エステルのエステル化率は、70%未満が好ましく、50%未満であることがより好ましい。上記水酸基の割合を満たす限りにおいては、水酸基の割合が異なる2種類以上の(C)部分エステル化合物の混合物でも構わない。この場合、(C)部分エステル化合物混合物の水酸基の割合は、混合物を構成する化合物の水酸基の割合及び配合割合により決まる。
(C)部分エステル化合物中の水酸基の割合が前記の値を超えると、ブリードし易くなる場合がある。一方、前記の値未満であると、親水性が低くなり、ポリアミド樹脂との相溶性が悪くなる場合がある。
【0058】
(C)部分エステル化合物は、従来公知のエステル化反応及びアルキレンオキサイド付加反応を行うことで得ることができる。例えば、脂肪酸と多価アルコールの混合物にエステル化触媒を添加し、150〜250℃で反応させることによりエステル化合物が得られ、さらにアルカリ触媒等の存在下にアルキレンオキサイドを付加することにより、アルキレンオキサイド付加物が得られる。また、脂肪酸あるいは多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加後、エステル化してもよい。さらに脂肪酸にアルキレンオキサイドを付加することのみで得られる場合もある。
【0059】
(C)部分エステル化合物としては、ポリオキシエチレン脂肪酸部分エステル、ポリオキシプロピレン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル、ポリオキシプロピレングリセリン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンペンタエリストール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステルであることが、延伸改良効果が大きく、透明性の阻害が少なく、安全性も高いことから好ましい。
【0060】
(C)部分エステル化合物の具体例としては、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノパルミテート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリエチレングリコールモノベへネート等のポリオキシエチレン脂肪酸部分エステル、ポリプロピレングリコールモノラウレート、ポリプロピレングリコールモノパルミテート、ポリプロピレングリコールモノステアレート、ポリプロピレングリコールモノオレエート、ポリプロピレングリコールモノベへネート等のポリオキシプロピレン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレングリセリンモノラウレート、ポリオキシエチレングリセリンモノミリステート、ポリオキシエチレングリセリンモノパルミテート、ポリオキシエチレングリセリンモノステアレート、ポリオキシエチレングリセリンモノオレエート、ポリオキシエチレングリセリンモノベへネート、ポリオキシエチレングリセリンジラウレート、ポリオキシエチレングリセリンジミリステート、ポリオキシエチレングリセリンジパルミテート、ポリオキシエチレングリセリンジステアレート、ポリオキシエチレングリセリンジオレエート、ポリオキシエチレングリセリンジベへネート等のポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル、ポリオキシプロピレングリセリンモノラウレート、ポリオキシプロピレングリセリンモノミリステート、ポリオキシプロピレングリセリンモノパルミテート、ポリオキシプロピレングリセリンモノステアレート、ポリオキシプロピレングリセリンモノオレエート、ポリオキシプロピレングリセリンモノベへネート等のポリオキシプロピレングリセリン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールモノラウレート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールモノミリステート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールモノパルミテート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールモノステアレート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールモノオレエート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールモノベへネート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールジラウレート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールジミリステート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールジパルミテート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールジステアレート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールジオレエート、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールジベへネート等のポリオキシエチレンペンタエリストール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノミリステート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノベへネート、ポリオキシエチレンソルビタンジラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンジミリステート、ポリオキシエチレンソルビタンジパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンジステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンジオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンジベへネート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンソルビトールモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビトールモノミリステート、ポリオキシエチレンソルビトールモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビトールモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビトールモノベへネート、ポリオキシエチレンソルビトールジラウレート、ポリオキシエチレンソルビトールジミリステート、ポリオキシエチレンソルビトールジパルミテート、ポリオキシエチレンソルビトールジステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールジオレエート、ポリオキシエチレンソルビトールジベへネート、ポリオキシエチレンソルビトールトリラウレート、ポリオキシエチレンソルビトールトリミリステート、ポリオキシエチレンソルビトールトリパルミテート、ポリオキシエチレンソルビトールトリステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールトリオレエート、ポリオキシエチレンソルビトールトリベへネート、ポリオキシエチレンソルビトールテトララウレート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラミリステート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラパルミテート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラベへネート等のポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステルが挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0061】
(B)ポリアルキレングリコール及び/又は(C)部分エステル化合物の配合量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.01〜0.5質量部であり、0.03〜0.3質量部であることが好ましく、0.05〜0.2質量部であることがより好ましい。配合量が前記の値未満であると、得られるフィルムの柔軟性、フィルム厚みムラ発生防止や延伸性改良の効果が小さく、一方、前記の値を超えると、ポリアミドフィルムの表面へのブリードアウト量が多くなり、印刷性やラミネート性が損なわれるので好ましくない。
(B)ポリアルキレングリコールと(C)部分エステル化合物を併用する場合、得られるフィルムの柔軟性や印刷性等のバランス性能を勘案すると、(B)ポリアルキレングリコール、(C)部分エステル化合物の配合割合は、(B)/(C)=80/20〜20/80(質量比)であることが好ましく、70/30〜30/70(質量比)であることがより好ましく、60/40〜40/60(質量比)であることがさらに好ましい。
【0062】
(A)無機フィラーや、(B)ポリアルキレングリコール、(C)部分エステル化合物をポリアミド樹脂に添加する方法としては、ポリアミド樹脂の重合工程の任意の段階で添加する重合内添法や予め高濃度の(A)無機フィラーや、(B)ポリアルキレングリコール、(C)部分エステル化合物をポリアミド樹脂に1軸又は二軸の押出機を使用して練り込み、これを成形時に希釈して使用するいわゆるマスターバッチ法、成形に使用する添加剤濃度で(A)無機フィラーや、(B)ポリアルキレングリコール、(C)部分エステル化合物を予めポリアミド樹脂に練り込み使用する練り込み法、成形時に、ポリアミド樹脂に対して、所定量の(A)無機フィラーや、(B)ポリアルキレングリコール、(C)部分エステル化合物を添加するドライブレンド法、アルコール等の有機溶剤に(B)ポリアルキレングリコール、(C)多部分エステル化合物を溶解した溶液をポリアミド樹脂にスプレー法や浸漬法で付着させ、その後有機溶剤を蒸発させる方法等が挙げられる。また、(B)ポリアルキレングリコールや(C)部分エステル化合物は、室温で固体の場合があるので、ポリアミド樹脂を予め(B)ポリアルキレングリコールや(C)部分エステル化合物の融点以上に加熱しておき、この状態のポリアミド樹脂に固体のまま(B)ポリアルキレングリコール、(C)部分エステル化合物を加えて原料の熱で融解し、そのまま均一に付着させる方法も可能である。
また、(A)無機フィラー、(B)ポリアルキレングリコール、(C)部分エステル化合物のポリアミド樹脂への配合は、同時に行なっても、別々に異なる方法で行なってもどちらでも構わない。
【0063】
[(D)無機フィラー]
本発明においてはさらに、(A)無機フィラー以外の(D)無機フィラー、すなわち、オルガノポリシロキサンにより表面処理されていない無機フィラーであって、比表面積Sが200m/g以下である無機フィラーを配合することが滑り性を改良する観点から好ましい。(D)無機フィラーとしては、前記と同様に例示できるが、シリカ、カオリン及びゼオライトからなる群より選ばれる少なくとも一種であることがより好ましい。また、(D)無機フィラーの比表面積Sは、200m/g以下であることが好ましく、180m/g以下であることがより好ましく、160m/g以下であることがさらに好ましい。比表面積が前記の値を超えると、延伸時のボイドの発生や延伸切れは少なくなるが、2次凝集物による目脂の発生が多発する場合があり好ましくない。尚、比表面積は、BET法により測定された値を意味する。
【0064】
(D)無機フィラーとしては、オルガノポリシロキサン以外の表面処理剤、例えばシランカップリング剤等により表面処理されたものを使用することもできる。シランカップリング剤としては、一般にアミノ基あるいはエポキシ基、メルカプト基、イソシアナト基、水酸基等を含有するアルコキシシラン化合物を挙げることができる。具体的には、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノジチオプロピルトリヒドロキシシラン、γ−(ポリエチレンアミノ)プロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノプロピル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)−エチレンジアミン、γ−ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン化合物、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−ウレイドエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等のウレイド基含有アルコキシシラン化合物、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有アルコキシシラン化合物、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプト基含有アルコキシシラン化合物、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシラン等のイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物、γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン等の水酸基含有アルコキシシラン化合物が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン化合物がより好ましい。
【0065】
また、シランカップリング剤の添加量は、無機フィラー(乾燥物基準)100質量部に対して1〜10質量%であることが好ましく、2〜8質量%であることがより好ましく、3〜7質量%であることがさらに好ましい。シランカップリング剤の添加量が前記の値未満であると、無機フィラーとポリアミド樹脂との親和力が十分でなくなり、分散性が悪くなる場合がある。一方、前記の値を超えると、添加量を増加しても分散性向上効果はほとんど高まらないばかりか、最終的に得られるポリアミドフィルムの機械的性質を損なう場合や、シランカップリング剤のフィルムへのブリードアウト等の問題が生じる場合がある。
【0066】
シランカップリング剤で無機フィラーを処理する方法は特に限定されないが、例えば、無機フィラーにシランカップリング剤又はシランカップリング剤溶液を滴下あるいはスプレーにより添加し、ヘンシェルミキサー等の適当な装置で均一になるように攪拌したのち次いで所定の温度で乾燥を行う乾式処理法、あるいは無機フィラーを水等に分散させてスラリー化し、これを攪拌しながらシランカップリング剤を加え、その後脱水、乾燥を行う湿式処理法等が挙げられる。
【0067】
(D)無機フィラーは、(A)無機フィラー以外の無機フィラーであって、比表面積Sが200m/g以下である無機フィラーであり、その配合量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.01〜0.2質量部であることが好ましく、0.03〜0.18質量部であることがより好ましく、0.05〜0.15質量部であることがさらに好ましい。配合量が前記の未満であると、得られるフィルムの滑り性改良効果が小さい場合があり、一方、前記の値を超えると、ポリアミドフィルムの透明性、外観等が損なわれる場合があるため好ましくない。
【0068】
本発明のポリアミド樹脂組成物には、得られるフィルムの特性を損なわない範囲内で、通常配合される各種の添加剤及び改質剤、例えば、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、フィラー、粘着性付与剤、シール性改良剤、防曇剤、結晶核剤、離型剤、可塑剤、架橋剤、発泡剤、着色剤(顔料、染料等)、耐屈曲疲労性改良材等を添加することができる。
【0069】
ポリアミド樹脂組成物には、目脂発生防止のため、ヒドロキシ脂肪酸マグネシウム塩を添加することが好ましい。ヒドロキシ脂肪酸マグネシウム塩は、ヒドロキシ飽和又は不飽和脂肪酸カルボン酸とマグネシウムの塩であり、具体的には、ヒドロキシラウリン酸マグネシウム塩、ヒドロキシミリスチン酸マグネシウム塩、ヒドロキシパルミチン酸マグネシウム塩、ヒドロキシステアリン酸マグネシウム塩、ヒドロキシベヘン酸マグネシウム塩等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0070】
ヒドロキシ脂肪酸マグネシウム塩の配合量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.003〜0.3質量部であることが好ましく、0.004〜0.2質量部であることがより好ましく、0.005〜0.1質量部であることがさらに好ましい。ヒドロキシ脂肪酸マグネシウム塩の配合量が前記の値未満であると、目脂防止効果が見られない場合があり、一方、前記の値を超えると、フィルムの透明性や印刷性等が損なわれる場合がある。
【0071】
さらに、ポリアミド樹脂組成物には、ビスアミド化合物を配合することが透明性、滑り性を改良する観点から好ましい。ビスアミド化合物としては、N,N’−メチレンビスステアリン酸アミド、N,N’−エチレンビスステアリン酸アミド、N,N’−エチレンビスベヘン酸アミド、N,N’−ジオクタデシルアジピン酸アミド等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0072】
ビスアミド化合物の配合量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.01〜0.5質量部であることが好ましく、0.02〜0.3質量部であることがより好ましく、0.03〜0.2質量部であることがさらに好ましい。ビスアミド化合物の配合量が前記の値未満であると、得られるフィルムの透明性、滑り性改良効果が小さい場合があり、一方、前記の値を超えると、フィルムの印刷性やラミネート加工時の密着性が低下する場合がある。
【0073】
本発明においては、ポリアミド樹脂1gあたりの末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基濃度を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たすポリアミド樹脂、(A)無機フィラー、(B)ポリアルキレングリコール及び/又は(C)部分エステル化合物からなるポリアミド樹脂組成物(以下、原料ポリアミド樹脂組成物と称する場合がある。)を使用して、公知のフィルム製造方法を適用し、製膜することによりポリアミドフィルムが得られる。例えば、原料ポリアミド樹脂組成物を押出機で溶融混練し、T−ダイあるいはコートハンガーダイによりフラットフィルム状に押出し、キャスティングロール面上にキャスティング、冷却してフィルムを製造するキャスティング法、リング状ダイにより筒状に溶融押出したチューブ状物を空冷あるいは水冷してフィルムを製造するチューブラー法等がある。製造されたフィルムは実質的に無配向の未延伸フィルムとして使用できるが、得られるフィルムの強度及びガスバリア性の観点から二軸延伸フィルムであることが好ましい。
【0074】
得られた未延伸フィルムを延伸するには、従来から知られている工業的方法により行うことができる。例えば、キャスティング法によって製造するフィルムは、未延伸シートをテンター式同時二軸延伸機で縦横同時に延伸する同時二軸延伸法、Tダイより溶融押出しした未延伸シートをロール式延伸機で縦方向に延伸した後、テンター式延伸機で横方向に延伸する逐次二軸延伸法、環状ダイより成形したチューブ状シートを気体の圧力でインフレーション式に縦横同時に延伸するチューブラー延伸法が挙げられる。延伸工程はポリアミドフィルムの製造に引続き、連続して実施しても良いし、ポリアミドフィルムを一旦巻き取り、別工程として延伸を実施しても良い。
【0075】
延伸フィルムの延伸倍率は使用用途によって異なるが、テンター式二軸延伸法、チューブラー法において、通常、縦方向、横方向ともに1.5〜4.5倍であることが好ましく、2.5〜4.0倍であることがより好ましい。延伸温度は、30〜210℃であることが好ましく、50〜200℃であることがより好ましい。
【0076】
上記方法により延伸されたフィルムは、引続き熱処理をすることが望ましい。熱処理することにより常温における寸法安定性を付与することができる。この場合の熱処理温度は、110℃を下限として該原料ポリアミド樹脂組成物の融点より5℃低い温度を上限とする範囲を選択するのがよく、これにより常温寸法安定性のよい、任意の熱収縮率をもった延伸フィルムを得ることができる。延伸フィルムは、熱収縮性が乏しいか、あるいは実質的に有していないものが望ましい。よって、延伸後に行なわれる熱処理条件において、熱処理温度は150℃以上であることが好ましく、180〜220℃であることがより好ましく、緩和率は、幅方向に20%以内であることが好ましく、3〜10%であることがより好ましい。
熱処理操作により、充分に熱固定された延伸フィルムは、常法に従い、冷却して巻き取ることができる。
【0077】
さらに、ポリアミドフィルムは、印刷性、ラミネート、粘着剤付与性を高めるため、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、酸処理等の表面処理を行うことができる。また、必要に応じて、このような処理がなされた後、印刷、ラミネート、粘着剤塗布、ヒートシール等の二次加工工程を経てそれぞれの目的とする用途に使用することができる。
【0078】
本発明のポリアミドフィルムは、透明性、滑り性、印刷性に優れ、単独での利用価値が高いが、これに他の熱可塑性樹脂を積層することにより、さらに多くの特性を付加させることが可能である。具体的には本発明のポリアミドフィルムの少なくとも片面に熱可塑性樹脂層を積層して、積層フィルムとして使用することもできる。
【0079】
該積層フィルムを製造するに当たっては、該原料ポリアミド樹脂組成物よりなる層の片面又は両面に他の基材を積層するが、その積層方法としては、共押出法、押出ラミネート法、ドライラミネート法等が挙げられる。共押出法は、該原料ポリアミド樹脂組成物と他の熱可塑性樹脂とを共押出する方法であり、共押出シート成形、共押出キャスティングフィルム成形、共押出インフレーションフィルム成形等が挙げられる。押出ラミネート法は、本発明のポリアミドフィルムと熱可塑性樹脂等の基材に、それぞれアンカーコート剤を塗布し、乾燥後、その間に熱可塑性樹脂等を溶融押出しながらロール間で冷却し圧力をかけて圧着することによりラミネートフィルムを得る方法である。ドライラミネート法は、有機チタン化合物、イソシアネート化合物、ポリエステル系化合物、ポリウレタン化合物等の公知の接着剤を本発明のポリアミドフィルムに塗布し、乾燥後、熱可塑性樹脂等の基材と張り合わせることによりラミネートフィルムを得る方法である。ラミネート後のフィルムは、エージングすることで、接着強度を上げることができる。ラミネートする際には、ポリアミドフィルムの片面又は両面をコロナ処理して使用することが好ましい。
【0080】
積層される熱可塑性樹脂としては、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン/プロピレン共重合体(EPR)、エチレン/ブテン共重合体(EBR)、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/酢酸ビニル共重合体鹸化物(EVOH)、エチレン/アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン/メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン/アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン/アクリル酸エチル共重合体(EEA)等のポリオレフィン系樹脂及び、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸等のカルボキシル基及びその金属塩(Na、Zn、K、Ca、Mg)、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物等の酸無水物基、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、シトラコン酸グリシジル等のエポキシ基等の官能基が含有された化合物により変性された、上記ポリオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、液晶ポリエステル(LCP)等のポリエステル系樹脂、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド(PPO)等のポリエーテル系樹脂、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルスルホン(PES)等のポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリチオエーテルスルホン(PTES)等のポリチオエーテル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアリルエーテルケトン(PAEK)等のポリケトン系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS)、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体(MBS)等のポリニトリル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル(PEMA)等のポリメタクリレート系樹脂、ポリ酢酸ビニル(PVAc)等のポリビニルエステル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体等のポリビニル系樹脂、酢酸セルロース、酪酸セルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート(PC)等のポリカーボネート系樹脂、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(TFE/HFP,FEP)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(TFE/HFP/VDF,THV)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)等のフッ素系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー等を挙げられる。また、本発明において規定した前記ポリアミド樹脂を積層することも可能であり、フィルム強度のバランス、ガスバリア性の観点からポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)やエチレン/酢酸ビニル共重合体鹸化物(EVOH)を積層することが好ましい。
【0081】
また、得られたポリアミドフィルムには、ヒートシール性を付与する観点から、シーラント層を設けることが望ましい。シーラント層として使用される材料は、熱融着できる樹脂であればよく、一般にポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられ、ポリオレフィン系樹脂を使用することが好ましい。具体的には、ポリプロピレン(PP)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン/メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン/アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン/アクリル酸エチル共重合体(EEA)、アイオノマー樹脂、アモルファスポリエステル(A−PET)等が好ましいものとして挙げられる。
【0082】
さらに、無延伸、一軸又は二軸延伸熱可塑性樹脂フィルム又はシートや熱可塑性樹脂以外の任意の基材、例えば、紙、金属系材料、織布、不織布、金属綿、木材等を積層することも可能である。金属系材料としては、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、金、銀、チタン、モリブデン、マグネシウム、マンガン、鉛、錫、クロム、ベリリウム、タングステン、コバルト等の金属や金属化合物及びこれら2種類以上からなるステンレス鋼等の合金鋼、アルミニウム合金、黄銅、青銅等の銅合金、ニッケル合金等の合金類等が挙げられる。
特に、ガスバリアや水蒸気バリア性を向上させるために、金属及び/又は金属化合物を蒸着することも可能である。蒸着する材料としては、Siや、Al、Ti、Zn、Zr、Mg、Sn、Cu、Fe等の金属や、これらの酸化物、窒化物、フッ素物、硫化物等が挙げられる。具体的には、SiOx(x=1.0〜2.0)、アルミナ、マグネシア、硫化亜鉛、チタニア、ジルコニア、酸化セリウム等の無機酸化物や、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)等の有機化合物、シランガスのような無機ガスをキャリアガス及び酸化させるための酸素と混合後、反応により得られる酸化珪素等が挙げられる。蒸着簿膜の作製方法としては、公知の方法、物理的堆積法(PVD法)として真空蒸着法、EB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学的堆積法(CVD)法としてプラズマCVD法や化学反応法等を用いることができる。
【0083】
ポリアミドフィルムの厚みは用途により適宜決定すればよく、特に制限されないが、ポリアミドフィルムの厚さは、厚ければポリアミドフィルムの強度は向上するが、透明性や耐屈曲疲労性は低下するので、これらを勘案すれば、ポリアミド単層フィルムの場合、5〜100μmであることが好ましく、10〜80μmであることがより好ましく、10〜60μmであることがさらに好ましい。また、積層フィルムの場合、該原料ポリアミド樹脂組成物層の厚みとして、2〜100μmであることが好ましく、3〜80μmであることがより好ましく、5〜60μmであることがさらに好ましい。
【0084】
本発明のポリアミドフィルムは、ポリアミド樹脂本来有する諸特性を維持し、透明性が良好であり、かつそのムラが少なく、滑り性、印刷性、柔軟性、耐熱水性に優れ、さらにフィルム製膜時の厚みムラや延伸時の破断が少なく、連続生産性が良好である。特に、オルガノポリシロキサンにより表面処理された無機フィラーであって、無機フィラーの比表面積をS(m/g)、無機フィラー1gあたりのオルガノポリシロキサンの処理量をN(μモル/g)としたとき、N/S(μモル/m)が0.002〜0.1である無機フィラーと数平均分子量200〜4,000のポリアルキレングリコール及び/又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との部分エステル化合物を併用することにより、フィルムの透明性、印刷性を維持しつつ、フィルムの厚みムラが少なく、滑り性、柔軟性、耐熱水性、延伸時の破断防止性に優れる。従って、透明性が良好であり、かつそのムラが少なく、滑り性、印刷性、柔軟性、耐熱水性に優れ、厚みムラが少ないフィルムを、延伸時の破断といった製膜操業時のトラブルを最小限に抑え、長時間安定して生産することが可能となる。
【実施例】
【0085】
以下において実施例及び比較例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の要旨を越えない限り以下の例に限定されるものではない。ポリアミド樹脂特性の測定法、フィルムの各種評価方法、使用した原材料を次に示す。
【0086】
[相対粘度]
JIS K−6920に準じて、96%の硫酸中、ポリアミド濃度1%、温度25℃の条件下で測定した。
【0087】
[末端カルボキシル基濃度]
三つ口ナシ型フラスコに所定量のポリアミド試料を入れ、ベンジルアルコール40mLを加えた後、窒素気流下、180℃に設定したオイルバスに浸漬する。上部に取り付けた攪拌モーターにより攪拌溶解し、指示薬にフェノールフタレインを用いて0.05Nの水酸化ナトリウム溶液で滴定を行い、末端カルボキシル基濃度を求めた。
【0088】
[末端アミノ基濃度]
活栓付三角フラスコに所定量のポリアミド試料を入れ、あらかじめ調整しておいた溶媒フェノール/メタノール(体積比9/1)の40mLを加えた後、マグネットスターラーで攪拌溶解し、指示薬にチモールブルーを用いて0.05Nの塩酸で滴定を行い、末端アミノ基濃度を求めた。
【0089】
[透明性]
ASTM D−1003に準じ、直読ヘイズコンピューター(スガ試験機(株)製、HGM−2DP)を使用して、ヘイズを測定した。ヘイズ値が3.0%以下の場合、フィルムの透明性に優れていると判断した。
【0090】
[透明性のムラ]
該原料樹脂組成物を使用して、円形ダイを備えた40mmφの押出機において、押出温度260℃にて溶融させ、透明の不均一性が発生しやすいように、35℃の水により冷却しながら、引き取りを行い、ブローアップ比1.0の条件にて未延伸フィルムを連続して製造した。製膜開始1時間後の未延伸フィルムをサンプリングし、端部を切り開き、ASTM D−1003に準じ、直読ヘイズコンピューター(スガ試験機(株)製、HGM−2DP)を使用して、ヘイズを測定した。測定は20点行い、その平均値と標準偏差を計算した。標準偏差が2.0%以下の場合、透明性のムラが少ないと判断した。
【0091】
[滑り性]
ASTM D−1894に準じ、23℃、相対湿度(RH)50%において、フィルム表面同士の動摩擦係数をそれぞれ測定した。測定は5回行い、その平均値を求めた。動摩擦係数が0.4以下の場合、フィルムの滑り性に優れていると判断した。
【0092】
[印刷性]
濡れ指数をJIS K−6768に準拠して測定した。濡れ指数が、36mN/m以上の場合、印刷性に優れていると判断した。
【0093】
[柔軟性]
自動動的粘弾性測定装置(レオメトリック・サイエンティフィック社製、ARES−2000)を使用し、フィルムの固さを室温付近(23℃)の弾性率(E’)を評価した。尚、E’の値が低いほど柔軟性が高いことを示す。
【0094】
[フィルム厚みムラ]
該原料樹脂組成物を使用して、円形ダイを備えた40mmφの押出機において、押出温度260℃にて溶融させ、20℃の水により冷却しながら、引き取りを行い、ブローアップ比1.0の条件にて未延伸フィルムを連続して製造した。製膜開始1時間後及び8時間後の未延伸フィルムをサンプリングし、端部を切り開き、フィルム厚み連続測定器(アンリツ電気(株)製、広範囲電子マイクロメータ型番:K−306C、フィルム送り装置及び記録計型番:K−310C)により、走行速度を25mm/秒で幅方向(フィルム長314mm)のフィルム厚みを計測し、下式から厚みムラを算出した。
厚みムラ(%)=[(フィルム厚みの最大値−フィルム厚みの最小値)/厚みの平均値]×100
製膜開始1時間後のフィルム厚みムラと8時間後のフィルムの厚みムラの経時変化率(偏肉度の経時変化率)を下式から算出し、偏肉度の経時変化率が15%以内の場合、厚みムラが少ないと判断した。
偏肉度の経時変化率(%)=[(製膜開始8時間後のフィルム厚みムラ−製膜開始1時間後のフィルム厚みムラ)/製膜開始1時間後のフィルム厚みムラ]×100
【0095】
[延伸性、連続生産性]
該原料樹脂組成物を使用して、円形ダイを備えた40mmφの押出機において、押出温度260℃にて溶融させ、20℃の水により冷却しながら、引き取りを行い、未延伸フィルムを連続して製造した。引き続き、気体の圧力でインフレーション式に縦横同時に延伸するチューブラー延伸法にて、延伸温度180℃、延伸倍率(縦、横ともに)3.0倍にて延伸を行った。24時間運転を継続し、延伸工程における破断回数を記録した。24時間以内の破断回数が3回以下の場合、連続生産性(延伸性)に優れていると判断した。
【0096】
[耐熱水性]
ポリアミド二軸延伸フィルム(縦300mm、横400mm)を金属製の枠に固定した後、レトルト食品用オートクレーブ(トミー精工(株)製、SR−240)に入れ、135℃の条件で30分間処理した。レトルト処理前後のフィルムの引張強度を、ASTM D−882に準じ、万能材料試験機(オリエンテック社製、テンシロンUTM III―200)にて測定した。レトルト処理前後でのフィルムの引張強度の保持率を以下の式にて算出した。
引張強度保持率=[(レトルト処理後引張強度)/(レトルト処理前引張強度)]×100 (%)
引張強度の保持率の値が高いほどレトルト処理による影響が小さく、耐熱水性に優れていると判断した。
【0097】
[使用した原材料]
(A)無機フィラー
(A−1)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカ(水澤化学工業(株)製、ミズカシルPM−363DS、比表面積(S)300m、平均粒径4.0μm、ジメチルポリシロキサン(信越化学(株)製、信越シリコーンKF−96 100CS、分子量6000 g/モル)処理量:シリカに対して10質量%、N/S=0.056(μモル/m))
(A−2)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカ(水澤化学工業(株)製、ミズカシルC−102DS、比表面積(S)20m、平均粒径3.0μm、ジメチルポリシロキサン(信越化学(株)製、信越シリコーンKF−96 100CS、分子量6000 g/モル)処理量:シリカに対して5質量%、N/S=0.417(μモル/m))
【0098】
尚、シリカにおける前記比表面積、及び平均粒子径は、それぞれ以下の方法によって測定した。
[比表面積]
JIS K−1150に準拠し、窒素の吸着量からBET法で測定した。
[平均粒子径]
コールターカウンター法によって体積平均粒子径を測定した。
【0099】
(B)ポリアルキレングリコール
(B−1)ポリエチレングリコール(日本油脂(株)製、PEG 400、数平均分子量:400)
(B−2)ポリエチレングリコール(日本油脂(株)製、PEG 1,000、数平均分子量:1,000)
(B−3)ポリエチレングリコール(日本油脂(株)製、PEG 20,000、数平均分子量:20,000)
【0100】
(C)部分エステル化合物
(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(日本油脂(株)製、ノニオン LT−221、エチレンオキサイドの付加モル数:20モル、エステル化率25%)
(C−2)ポリエチレングリコールモノステアレート(日本油脂(株)製、ノニオン S−15.4、ポリエチレングリコールの数平均分子量:1,410、エステル化率50%)
(C−3)ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート(花王(株)製、レオドール TW−S320V、エチレンオキサイドの付加モル数:20モル、エステル化率75%)
(C−4)ポリエチレングリコールジステアレート(花王(株)製、エマノーン 3299V、ポリエチレングリコールの数平均分子量:6,160、エステル化率100%)
【0101】
比表面積が200m/g以下である(D)無機フィラー
(D−1)シリカ(水澤化学工業(株)製、ミズカシルC−002、平均粒径:2.0μm、比表面積(S)43m/g)
(D−2)ゼオライト(水澤化学(株)製、シルトンAMT−25、平均粒径約2.5μm、比表面積(S)3m/g)(D−3)シリカ(水澤化学工業(株)製、ミズカシルP−707、平均粒径:2.2μm、比表面積(S)300m/g)
(D−4)シリカ(水澤化学工業(株)製、ミズカシルC−402、平均粒径:2.2μm、比表面積(S)300m/g)
【0102】
実施例1
(無機フィラー含有ポリアミド6の製造)
内容積70リットルの攪拌機付き耐圧力反応容器にカプロラクタム10kg、水1kg、5−アミノ−1,3,3−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン(以下、イソホロンジアミンという。)37.6g(1/400 eq/molカプロラクタム)と(A−1)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカ15.0gを入れ、100℃に加熱し、この温度で反応系内が均一な状態になるように攪拌した。引き続き、さらに温度を260℃まで昇温させ、2.5MPaの圧力下で1時間攪拌した。その後、放圧して水分を反応容器から揮散させながら常圧下、260℃で2時間重合反応を行い、さらに260℃、53kPaの減圧下で4時間重合反応させた。反応終了後、反応容器の下部ノズルからストランド状に取り出した反応物を水槽に導入して冷却し、カッティングして、シリカが均一に分散したポリアミド樹脂ペレットを得た。そこで、このペレットを熱水中に浸漬し、未反応モノマーを抽出して除去した後、減圧乾燥し、ポリアミド樹脂(PA−1)を得た。当該ポリアミド樹脂(PA−1)の相対粘度は3.36、末端アミノ基濃度55μeq/g、末端カルボキシル基濃度35μeq/gであった。ポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基濃度を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]=20>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=0.2×10000/((3.36−(18−5)/10)×113)=8.6μeq/gを満たす。また、[A]=55>1.1×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=1.1×10000/((3.36−(18−5)/10)×113)=47μeq/gであった。
【0103】
(評価用フィルムの製造)
次に、円筒型混合機を用いて、該ポリアミド樹脂組成物に対して、表1に示す量の(B−1)ポリアルキレングリコールとN,N’−エチレンビスステアリン酸アミド0.08質量部を配合し、同組成物を使用して、円形ダイを備えた40mmφ一軸フルフライトスクリューの押出機にて、押出温度260℃にて溶融させ、20℃の水により冷却しながら、引き取りを行い、実質的に無定形で配向していないチューブラー状のポリアミド未延伸フィルムを得た。引き続き、気体の圧力でインフレーション式に縦横同時に延伸するチューブラー延伸法にて、延伸温度180℃、延伸倍率(縦、横ともに)3.0倍にて延伸を行った。その後、チューブ状フィルムの端を切り開き、フラット状のフィルムをテンター内に導入し、幅方向に緩和処理を行ないつつ、210℃にて熱固定処理を行なった。フィルム両端をクリップから解放し、耳部をトリミングして巻き取り、厚み15μm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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0104】
実施例2
実施例1において、イソホロンジアミン37.6g(1/400 eq/molカプロラクタム)をヘキサメチレンジアミン51.3g(1/200 eq/molカプロラクタム)に変更した以外は実施例1と同様の方法にてポリアミド樹脂(PA−2)を得た。当該ポリアミド樹脂(PA−2)の相対粘度は3.19、末端アミノ基濃度68μeq/g、末端カルボキシル基濃度27μeq/gであった。ポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]=41>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=0.2×10000/((3.19−(18−5)/10)×113)=9.4μeq/gを満たす。また、[A]=68>1.1×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=1.1×10000/((3.19−(18−5)/10)×113)=52μeq/gであった。
引き続き、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0105】
実施例3
実施例1において、イソホロンジアミン37.6g(1/400 eq/molカプロラクタム)を2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンと2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンとの混合物46.6g(1/300 eq/molカプロラクタム)に変更した以外は実施例1と同様の方法にてポリアミド樹脂(PA−3)を得た。当該ポリアミド樹脂(PA−3)の相対粘度は3.60、末端アミノ基濃度52μeq/g、末端カルボキシル基濃度25μeq/gであった。ポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基を[B](μeq/1g)とした時、[A]−[B]=27>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=0.2×10000/((3.60−(18−5)/10)×113)=7.7μeq/gを満たす。また、[A]=52>1.1×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=1.1×10000/((3.60−(18−5)/10)×113)=42μeq/gであった。
引き続き、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0106】
実施例4〜5
実施例1において、(B−1)ポリアルキレングリコールの配合量を表1に示す量に変更した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0107】
実施例6
実施例1において、(B−1)ポリアルキレングリコールを(B−2)ポリアルキレングリコールに変更した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0108】
実施例7
実施例1において、(B−1)ポリアルキレングリコールを(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートに変更した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0109】
実施例8
実施例7において、(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートを(C−2)ポリエチレングリコールモノステアレートに変更した以外は、実施例7と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0110】
実施例9
実施例1において、(A−1)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカとともに、(D)(D−1)シリカを表1に示す割合にて配合した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0111】
実施例10
実施例9において、(D−1)シリカを(D−2)ゼオライトに変更し、(B−1)ポリアルキレングリコールを(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートに変更した以外は、実施例9と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0112】
実施例11
実施例1において、(B−1)ポリアルキレングリコールとともに、(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートを表1に示す割合にて配合した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0113】
実施例12
実施例9において、(B−1)ポリアルキレングリコールとともに、(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートを表1に示す割合にて配合した以外は、実施例9と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0114】
比較例1
実施例1の(無機フィラー含有ポリアミド6の製造)において、イソホロンジアミン37.6g(1/400 eq/molカプロラクタム)を使用せず、減圧を53kPaから93kPaに変えた以外は、実施例1と同様の方法にてポリアミド樹脂(PA−4)を得た。当該ポリアミド樹脂(PA−4)の相対粘度は3.30、末端アミノ基濃度42μeq/g、末端カルボキシル基濃度43μeq/gであった。ポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]=−1<0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=0.2×10000/((3.30−(18−5)/10)×113)=8.6μeq/gであった。また、[A]=41<1.1×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=1.1×10000/((3.30−(18−5)/10)×113)=49μeq/gであった。
引き続き、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0115】
比較例2
実施例1の(無機フィラー含有ポリアミド6の製造)において、イソホロンジアミン37.6g(1/400 eq/molカプロラクタム)を酢酸15.2g(1/700 eq/molカプロラクタム)に変えた以外は、実施例1と同様の方法にてポリアミド樹脂(PA−5)を得た。当該ポリアミド樹脂(PA−5)の相対粘度は3.45、末端アミノ基濃度31μeq/g、末端カルボキシル基濃度41μeq/gであった。ポリアミドの末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]=−10<0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=0.2×10000/((3.45−(18−5)/10)×113)=8.2μeq/gであった。また、[A]=31<1.1×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)=1.1×10000/((3.45−(18−5)/10)×113)=45μeq/gであった。
引き続き、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0116】
比較例3
実施例1において、(A−1)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカを使用しない以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表1に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0117】
比較例4
実施例1において、(B−1)ポリアルキレングリコールを使用しない以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0118】
比較例5〜6
実施例11において、(B−1)ポリアルキレングリコールと(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートの配合量を表1に示す量に変更した以外は、実施例11と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0119】
比較例7
実施例1において、(B−1)ポリアルキレングリコールを(B−3)ポリアルキレングリコールに変更した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0120】
比較例8
実施例7において、(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートを(C−3)ポリオキシエチレンソルビタントリステアレートに変更した以外は、実施例7と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0121】
比較例9
実施例7において、(C−1)ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートを(C−4)ポリエチレングリコールジステアレートに変更した以外は、実施例7と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0122】
比較例10
実施例1において、(A−1)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカを(A−2)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカに変更した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0123】
比較例11
実施例1において、(A−1)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカを(D−3)シリカに変更した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0124】
比較例12
実施例1において、(A−1)オルガノポリシロキサンにより表面処理されたシリカを(D−4)シリカに変更した以外は、実施例1と同様の方法に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の物性測定結果を表2に示す。また、上記の方法にて、連続生産性について調査した結果を表2に示す。
【0125】
【表1】

【0126】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリアミド樹脂100質量部に対し、(A)無機フィラー0.01〜0.5質量部及び(B)ポリアルキレングリコール及び/又は(C)部分エステル化合物0.01〜0.5質量部を含むフィルム用ポリアミド樹脂組成物であり、
ポリアミド樹脂が、その末端アミノ基濃度を[A](μeq/g)、末端カルボキシル基濃度を[B](μeq/g)とした時、[A]−[B]>0.2×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たし、
(A)無機フィラーが、オルガノポリシロキサンにより表面処理された無機フィラーであって、無機フィラーの比表面積をS(m/g)、無機フィラー1gあたりのオルガノポリシロキサンの処理量をN(μモル/g)としたとき、N/S(μモル/m)が0.002〜0.1であり、
(B)ポリアルキレングリコールが、数平均分子量200〜4,000のポリアルキレングリコールであり、
(C)部分エステル化合物が多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との部分エステル化合物であるフィルム用ポリアミド樹脂組成物。
(上記式において、x=[CH]/[NHCO]であって、[CH]、[NHCO]は、それぞれポリアミド樹脂中のメチレン基数、アミド基数、ηrは、JIS K−6920により測定した相対粘度(96%硫酸中、ポリアミド樹脂濃度1%、25℃)、Mはポリアミド樹脂の構成繰り返し単位あたりの質量を表す。)
【請求項2】
(A)無機フィラーがシリカであって、シリカ100質量部に対して、オルガノポリシロキサン0.5〜15質量部にて表面処理されることを特徴とする請求項1に記載のフィルム用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項3】
ポリアミド樹脂100質量部に対して、更に、Sが200m/g以下である(A)無機フィラー以外の(D)無機フィラー0.01〜0.2質量部を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のフィルム用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項4】
(D)無機フィラーが、シリカ、カオリン、及びゼオライトからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のフィルム用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項5】
ポリアミド樹脂が、カプロラクタムから誘導される単位、ヘキサメチレンアジパミドから誘導される単位、及びドデカンラクタムから誘導される単位からなる群より選ばれる少なくとも1種より構成される単独重合体あるいは共重合体であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のフィルム用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項6】
ポリアミド樹脂が、ポリアミド6重合体、ポリアミド6/66共重合体、ポリアミド6/12共重合体、及びポリアミド6/66/12共重合体からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする請求項5に記載のフィルム用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項7】
ポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度[A]が、[A]>1.1×10000/((ηr−(18−x)/10)×M)を満たすことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のフィルム用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項8】
ポリアミド樹脂が、重合時に、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、及びポリアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種を添加して製造されたポリアミドであることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のフィルム用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項9】
請求項1から8のいずれかに記載のフィルム用ポリアミド樹脂組成物からなるポリアミドフィルム。
【請求項10】
二軸延伸ポリアミドフィルムであることを特徴とする請求項9に記載のポリアミドフィルム。

【公開番号】特開2011−225855(P2011−225855A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−73816(P2011−73816)
【出願日】平成23年3月30日(2011.3.30)
【出願人】(000000206)宇部興産株式会社 (2,022)
【Fターム(参考)】