JP5681991B2 - 透明なフィルム - Google Patents
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Description
(a)25〜45モル%のテレフタル酸、
(b)5〜25モル%の、テレフタル酸とは異なる芳香族ジカルボン酸、および/または脂肪族ジカルボン酸、
(c)5〜30モル%の、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およびペンタメチレンジアミンからなる群から選択されるジアミン、
(d)20〜45%の少なくとも6個のC原子を含むジアミン、および任意選択的に、
(e)0〜10モル%の1つ以上のアミノカルボン酸およびまたはラクタム、ならびに
(f)0〜3モル%の、アミノ基および/またはカルボン酸基において一官能性または三官能性である化合物
に由来する繰り返し単位からなる半結晶性の半芳香族コポリアミド(A−X)であって、
a〜fのそれぞれのモル%はa〜fの合計に対するものである、コポリアミド(A−X)である。
重量%がポリマー組成物の総重量に対するものとして、
(A)60〜100重量%の、270〜340℃の範囲のTm−Aを有する半結晶性の半芳香族ポリアミド、
(B)0〜40重量%の第2ポリマー、および
(C)0〜10重量%の少なくとも1つの添加剤
から都合よくなってもよい。
重量%がポリマー組成物の総重量に対するものとして、
(A)75〜99.75重量%の、270〜340℃の範囲のTm−Aを有する半結晶性ポリアミド、
(B)0〜25重量%の第2ポリマー、および
(C)0.25〜10重量%の少なくとも1つの添加剤
からなる。
重量%がポリマー組成物の総重量に対するものとして、
(A)85〜99.5重量%の、270〜340℃の範囲のTm−Aを有する半結晶性ポリアミド、
(B)0〜14.5重量%の第2ポリマー、および
(C)0.5〜5重量%の少なくとも1つの添加剤
からなる。
(1)本明細書において上に記載されたような少なくとも270℃の融解温度(Tm−A)を有する半結晶性ポリアミド(A)を含むポリマー組成物が加熱され、スリットダイを通して溶融押出されて押出ポリマー層を形成する工程と、
(2)この押出ポリマー層が40℃未満の温度を有する冷却ロール上に導かれ、それによってポリマーフィルムを形成する工程と、
(3)ポリマーフィルムが集められる工程と
を含み、
ここで、このポリマーフィルムは、ASTM D1003Aに準拠して測定されるときに12%未満のヘーズおよび少なくとも88%の光透過率を有する。
i.上記のようなポリマー組成物が加熱され、ダイを通して溶融押出される工程と、
ii.この押出ポリマー組成物が、40℃未満の温度を有する急冷液を通して導かれ、それによって固体製品を形成する工程と、
iii.この固体製品が集められる工程と
を含み、
ここで、この固体製品は、ASTM D1003Aに準拠して測定されるときに12%未満のヘーズおよび少なくとも88%の光透過率を有する部分を含む。
PA−1 ポリアミド46、脂肪族ポリアミド、Tm 295℃、Tg 80℃、VN=230ml/g
PA−2 ポリアミド46/6、脂肪族コポリアミド、7重量%カプロラクタム、Tm 285℃、Tg 78℃、VN 215ml/g
PA−3 ポリアミド6T/4T/66、半芳香族コポリアミド、Tm 325C、Tg 125℃、RV 1.9
PA−4 ポリアミド6T/66、半芳香族ポリアミド、Tm 320℃、
Tg 100℃、RV 2.6
PA−5 ポリアミド6、脂肪族ポリアミド、Tm 220℃、Tg 51℃、RV=3.2
[粘度:相対粘度(RV)、粘度数(VN)]
相対粘度(RV)の測定は、ISO 307、第4版に準拠して行った。この測定のために、それの乾燥を24時間の間80℃で高減圧(すなわち50ミリバール未満)下に行った、あらかじめ乾燥したポリマーサンプルを使用した。相対粘度の測定は、25.00±0.05℃で100ml溶剤中1グラムのポリマーの濃度で行った。半芳香族ポリアミドPA−1〜PA−4用の溶剤は、硫酸96.00±0.15%m/mであり、PA−5(ポリアミド6)用には溶剤は90重量%ギ酸であった。溶液(t)および溶剤(t0)のフロー時間を、25℃でSchott製のDIN−Ubbelohde(参照番号53020)を用いて測定した。
相対粘度は、RV=t/t0と定義される。
粘度数は、次の通り計算した:
式中、
VN=粘度数(mL/g)
t=秒単位での、サンプル溶液の平均フロー時間
t0=秒単位での、溶剤の平均フロー時間
c=濃度、g/mL(=0.005)
融解温度(Tm)は、10℃/分の加熱速度での二次加熱ランにおけるDSCによってASTM D3418−03に準拠して測定した。
光学特性は、ハロゲン光源Cを含むBYK Gardner XL 211 Hazeguard Systemを用いて、ASTM D1003Aに準拠して測定した。検出装置は、検体によって散乱される光を集めるための積分球を含んだ。集められた光を次にシリコン光検出器で測定した。検体を、ヘーズおよび/または透過率の測定のために入口ポートに置いた。使用された試験検体は50mmの横断面を有した。
ポリアミドフィルムを、フィルムキャスト押出法によって製造した。単軸スクリュー押出機(スクリュー径30mm、L/D=30)を、調節可能なダイ−リップのスロットダイ付き供給ブロックに連結した。スロットダイの長さは300mmであり、ダイ幅は0.8mmであった。押出機にポリアミド材料を供給した。フィルムを、冷却ロールによって巻き取り、冷却ロール上で冷却した。フィルムの厚さは、それによって冷却ロール巻取速度と押出速度との間のドローダウン比に影響を及ぼす、冷却ロール巻取速度によって調節した。押出速度は一定に保たれ、14のドローダウン比で、フィルムの全厚さが約50μmであるようなものであった。
PA−1を、300℃の押出域、供給ブロックおよびダイの温度設定でフィルム加工した。冷却ロールの温度は8℃であった。ダイとフィルムが冷却ロールに触れる場所との間の距離は約1cmであった。フィルム加工は、エアナイフの存在なしで実施した。フィルム厚さは48μmであった。生じたフィルムの光学品質は、局部的な白斑ありで全く不良であった。
実施例1は、エアナイフが適用され、そして冷却ロールの温度が3℃であったことを除いて比較実験Aと同一であった。この温度急冷は、氷水での冷却ロールの冷却によって達成した。フィルムの生じた厚さは47μmである。CE−Aと比較して、フィルムの光学特性は著しく向上し;白斑はもはやまったく存在しなかった。肉眼によって判断されるような光透明度は良好であった。前に記載された方法に従って測定される光透明度は92.5%(SD 0.1%)であり、ヘーズ値は2.3%(SD 0.4%)であった。
実施例2は、1つの相違ありで実施例1と同一であった:フィルム厚さを、冷却ロール巻取速度を下げることによって79μmに増やした。肉眼によって判断されるフィルムの光学品質は、前実施例に比べてより低かった。測定された光透明度は92.3%(SD 0.1%)であり、ヘーズ値は11.4%(SD 1.0%)であった。
比較実験Bは、1つの相違ありで実施例1と同一であった:フィルム厚さを、冷却ロール巻取速度を下げることによって98μmに増やした。肉眼によって判断されるフィルムの光学品質は、前実施例に比べてより低かった。測定された光透明度は86.3%(SD 0.1%)であり、ヘーズ値は16.8%(SD 1.0%)であった。
実施例3は、PA−2がPA−1の代わりにベース材料として使用されたことを除いては実施例1と同一であった。フィルム厚さは47μmであった。肉眼によって予測されるような光透明度は良好であった。前に記載された方法に従って測定された光透明度は92.5%(SD 0.1%)であり、ヘーズ値は1.5%(SD 0.2%)であった。
実施例4においてはPA−3材料を、340℃の押出域のならびに350℃の供給ブロックおよびダイの温度設定でフィルム加工した。ダイとフィルムが冷却ロールに触れる場所との間の距離は1〜1.3cmであった。冷却ロールの温度は17℃であった。フィルム加工は、エアナイフの存在で実施した。生じたフィルムは48μmの厚さを有した。生じたフィルムの光学品質は、92%超の透明度および3%未満のヘーズで、良好であった。
比較実験Cは、PA−4材料がPA−3の代わりに適用されることを除いては実施例4と同一であった。生じたフィルムは45μmの厚さを有した。フィルムは、前実施例において記載されたフィルムより幾分曇り、透明性がはるかにより少なく見え、光透明度は88%未満であり、ヘーズは12%を超えた。
実施例5は、PA−3とPA−5とのブレンド、比80/20が使用されたことを除いて、実施例4と同一であった。生じたフィルムは48μmの厚さを有し、光学品質は良好であった。
比較実験Dは、PA−5材料がPA−3の代わりに適用され、そして押出域、供給ブロックおよびダイの温度設定が250℃に調節されたことを除いては実施例4と同一であった。生じたフィルムは47μmの厚さを有し、光学品質は良好であった。
上記の実施例において記載されたようなすべてのフィルムは、水分との接触を防ぐために製造後に直接アルミナバッグにパックされた。
上記フィルムの幾つか、実施例1、3および4を、これらのフィルムの結晶化度および結晶化挙動について知るために、DSCによって研究した。フィルムのサンプルをアルミナバッグから取り出し、直接その後DSCによって測定した。
実施例1のフィルムの水取り込みは、熱重量分析によって測定した。微量天秤を、変化する相対湿度の雰囲気と組み合わせて使用した。フィルムサンプルを微量天秤に置き、フィルムが実験の開始時に乾燥していることを保証するために乾燥雰囲気中で順化させた。サンプルを85%相対湿度の雰囲気に曝し、フィルムの水取り込みによる重量増加を監視した。実施例1のフィルムの水取り込みは6.8重量%であった。一連の実験を、水取り込みを調べる前に260℃で窒素流れ下にオーブン中で熱アニールしたフィルムサンプルについて行った。アニーリング時間は変化した。8時間のアニーリング時間は、85%相対湿度で6.8重量%から5.2重量%への水取り込みの低下をもたらした。熱アニーリング時間を24時間に増やすと、4.6重量%の低下した水取り込みをもたらした。アニーリング時間を84時間までさらに増やすと、1.7重量%のさらにより低い水取り込みをもたらした。フィルムは、アニーリング後およびその後の水吸収後の両方で、それらの透明度を保持したことが目視により観察された。
二軸フィルム延伸実験は、PA46フィルムについて行った。これらの実験は、オーブン中に置かれたテンタフレーム装置において行った。10cm×10cmの面寸法のフィルムを、この装置の側面に固定した。延伸を、アルミナバッグから取り出され、固定されそしてその後延伸温度まで熱風によって加熱されたフィルムについて行った。
実施例4および5ならびに比較実験Dのフィルムを酸素透過性試験にかけ、実施例4および5についての観察された透過性を、比較実験Dのそれに対して標準化した。比較実験Dについての1の標準化値と比較して、実施例4および5のフィルムは、互いにほんのわずかに異なる、はるかにより低い酸素透過性を有した:0.25対0.26。一見したところ、実施例4における半結晶性ポリアミドPA−3は、比較実験Dにおける脂肪族ポリアミドPA−6よりはるかに低い酸素透過性を示した。実施例5のブレンド中の20重量%PA−5の存在にもかかわらず、PA−3の低い酸素透過性は、少なくとも重量基準で予測することができるよりはるかに低い程度で、ほとんど影響を受けなかった。
Claims (14)
- 半結晶性ポリアミド(A)を含むポリマー組成物で作製された光学的に透明なポリマーフィルムもしくは押出製品であって、前記半結晶性ポリアミド(A)が、少なくとも270℃の融解温度(Tm−A)を有し、かつ前記半結晶性ポリアミド(A)が半芳香族の半結晶性ポリアミドからなるか、または半芳香族の半結晶性ポリアミドと脂肪族の半結晶性ポリアミドとのブレンドからなる場合には、それぞれ少なくとも60重量%の量で存在し、あるいは前記半結晶性ポリアミド(A)が脂肪族の半結晶性ポリアミドからなる場合には少なくとも75重量%の量で存在し、前記重量%は前記ポリマー組成物の総重量に対するものであり、前記ポリマー組成物が少なくとも270℃の融解温度(Tm−C)を有し、前記フィルムもしくは前記押出製品の一部が、ASTM D1003Aに準拠した方法で測定される、12%未満のヘーズおよび少なくとも88%の光透過率を有する、ポリマーフィルムもしくは押出製品であり、
前記半結晶性ポリアミド(A)が、
(a)25〜45モル%のテレフタル酸、
(b)5〜25モル%の、テレフタル酸とは異なる芳香族ジカルボン酸、および/または脂肪族ジカルボン酸、
(c)5〜30モル%の、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およびペンタメチレンジアミンからなる群から選択されるジアミン、
(d)20〜45%の少なくとも6個のC原子を含むジアミン、
および任意選択的に、
(e)0〜10モル%の1つ以上のアミノカルボン酸およびまたはラクタム、
(f)0〜3モル%の、アミノ基および/またはカルボン酸基において一官能性または三官能性である化合物
に由来する繰り返し単位を含む半結晶性の半芳香族コポリアミドであり、
a〜fのそれぞれのモル%はa〜fの合計に対するものである、フィルムもしくは製品。 - 前記ポリマー組成物が、10℃/分の加熱速度での二次加熱ランにおいてDSCによってASTM D3418−03に準拠して測定される、少なくとも25J/gの融解エンタルピーを有する、請求項1に記載のフィルムもしくは製品。
- 前記ポリマー組成物が、少なくとも1つのその他のポリマーおよび/または少なくとも1つの添加剤を含む、請求項1または2に記載のフィルムもしくは製品。
- 前記ポリマー組成物が、270℃未満の融解温度を有する非晶質の半芳香族ポリアミドおよび/または半結晶性の脂肪族もしくは半芳香族ポリアミドを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のフィルムもしくは製品。
- 前記ポリマー組成物が、
(A)60〜100重量%の半結晶性ポリアミド、
(B)0〜40重量%の少なくとも1つのその他のポリマー、
(C)0〜10重量%の少なくとも1つの添加剤
からなり、
前記重量%は前記ポリマー組成物の総重量に対するものである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィルムもしくは製品。 - 前記フィルムもしくは前記製品の一部の厚さが、最大でも500μmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のフィルムもしくは製品。
- 前記フィルムもしくは前記製品の一部が、ASTM D1003Aに準拠して測定されるときに5%未満のヘーズおよび少なくとも90%の光透過率を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のフィルムもしくは製品。
- (1)請求項1に記載のポリマー組成物が加熱され、スリットダイを通して溶融押出されて押出ポリマー層を形成する工程と、
(2)前記押出ポリマー層が40℃未満の温度を有する冷却ロール上に導かれ、それによってポリマーフィルムを形成する工程と、
(3)前記ポリマーフィルムが集められる工程と
を含む、透明なポリマーフィルムの製造方法であって、
前記ポリマーフィルムが、ASTM D1003Aに準拠して測定されるときに12%未満のヘーズおよび少なくとも88%の光透過率を有する方法。 - 前記スリットダイおよび前記冷却ロールが、最大1.3cmの距離で離間されており、前記冷却ロールの表面温度は高くても8℃である、請求項8に記載の方法。
- 前記冷却ロールが氷水で冷却される、請求項8または9に記載の方法。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のまたは請求項8〜10のいずれか一項に記載の方法によって得られた透明なポリマーフィルムが、フィルムが延伸される延伸工程、および/またはヒートセッティング工程および/またはアニーリング工程にかけられ、ここで、ガラス転移温度(Tg)および融解温度(Tm)を有する透明なポリマーフィルムがTgとTmとの間の温度に加熱されるかまたはこの温度にある一定期間保たれる、ポリマーフィルムの後処理方法。
- i.請求項1に記載のポリマー組成物がダイを通して溶融押出される工程と、
ii.前記押出ポリマー組成物が、40℃未満の温度を有する急冷液を通して導かれ、それによって固体製品を形成する工程と、
iii.前記固体製品が集められる工程と
を含む押出製品の製造方法であって、
前記固体製品が、ASTM D1003Aに準拠して測定されるときに12%未満のヘーズおよび少なくとも88%の光透過率を有する部分を含む方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の押出製品を含むスチーム滅菌可能な医療物品。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のまたは請求項11もしくは12に記載の方法によって得ることができる透明なポリマーフィルムの、包装材料におけるまたは電気および電子用途における使用。
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