JP2000281810A - 脂肪族ポリエステル系フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生鮮食品、加工食品、医薬品、医療機器、電
子部品等の包装用フィルムや粘着テープにおいて重要な
特性である印刷やラミネート工程における平面性悪化や
印刷ずれ等が発生せずに加工適性に優れ、かつ手切れ性
およびひねり性に優れる脂肪族ポリエステル系フィルム
を提供する。 【解決手段】 主たる繰り返し単位が一般式−Ｏ−ＣＨ
Ｒ−ＣＯ−（式中、Ｒは水素または、炭素数１〜３のア
ルキル基を示す。）であり還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）が
０．５０以上２．５０以下である脂肪族ポリエステルを
主成分とするポリマーから成り、厚み方向の屈折率（Ｎ
ｚ）が１．４４０以上１．４５５以下であり、長手方向
における厚み方向の屈折率（Ｎｚ）のばらつきが０．２
％以下であり、１２０℃における熱収縮率が５％以下で
あることを特徴とする脂肪族ポリエステル系フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脂肪族ポリエステ
ル系樹脂からなるフィルムに関するものであり、さらに
詳しく言えば生鮮食品、加工食品、医薬品、医療機器、
電子部品等の包装用フィルムにおいて重要な特性である
印刷やラミネート工程における平面性悪化や印刷ずれ等
の発生しない加工適性に優れ、さらに手切れ性およびひ
ねり性に優れる包装用や粘着テープ用として有用な脂肪
族ポリエステル系フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリ乳酸をはじめとする脂肪族ポ
リエステル系フィルムは自然環境に棄却された場合、分
解すること、例えば、ポリ乳酸フィルムは土壌中におい
て自然に加水分解した後、微生物により無害な分解物に
なることを特徴として開発されてきた。

【０００３】従って、このような脂肪族ポリエステル系
フィルムは、自然界で分解させることを優先して開発が
進められ、その結果、本来、脂肪族ポリエステルが持つ
優れた性能を十分に引き出すことが出来ていなかった。
すなわち、フィルムの配向・結晶化が進むことにより、
加水分解や微生物による分解が抑制されるため、フィル
ムの配向・結晶化を抑制する必要があったため、強度や
熱寸法安定性が不充分なものとなっていた。

【０００４】これに対し、フィルムの配向性や結晶化度
を向上させ強度や熱寸法安定性を改善する試みがなされ
ている。例えば特開平７−２０７０４１号公報には、ポ
リ乳酸重合体からなり、面配向度ΔＰが３．０×１０^-3
以上であり、かつフィルムを昇温したときの結晶融解熱
量ΔＨｍと昇温中の結晶化により発生する結晶化熱量Δ
Ｈｃとの（ΔＨｍ−ΔＨｃ）が２０Ｊ／ｇ以上であるポ
リ乳酸フィルムが公開されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このポ
リ乳酸フィルムは包装用フィルムとして必要とされる手
切れ性やひねり性、および印刷性等の後加工安定性の改
善を目的としておらず、さらに具体的に示されたポリ乳
酸重合体フィルムの物性では、特に後加工安定性、例え
ば印刷、ラミネート処理等で必要とされる１２０℃での
寸法安定性が不充分であり、上記目的を同時に達成する
ことは困難である。さらに、その他の脂肪族ポリエステ
ル系フィルムに関する従来技術においても、包装フィル
ムとしての手切れ性やひねり性、および印刷性等の後加
工性の改善を目的として、ポリ乳酸重合体の還元粘度や
物性に着目したものは、これまで存在しなかった。

【０００６】一方、芳香族ポリエステルであるポリエチ
レンテレフタレートをベースフィルムとした包装用袋や
粘着テープなどに、延伸されたポリエチレンテレフタレ
ートフィルムが強靱性、耐熱性、耐水性、透明性などの
優れた特性を活かして利用されている。しかし、当該フ
ィルムはこれらの優れた特徴を有する反面、切断しにく
く、包装用袋の口を引き裂き難い欠点や、粘着テープが
きれ難い欠点、およびひねり時の固定性が劣るため、ひ
ねり包装用に用いることが出来ない等の欠点があった。
このような手切れ性、ひねり性を解決する方法として、
一軸方向に配向させたポリエステルフィルム（特公昭５
５−８５５１号公報）やジエチレングリコールを共重合
したポリエチレンテレフタレートフィルム（特公昭５６
−５０６９２号公報）等が用いられている。

【０００７】しかし、上記のうち一軸配向させる方法で
は、配向方向へは直線的に容易に切れるが、配向方向以
外は切れにくく、また他成分を共重合する方法では、ポ
リエチレンテレフタレート本来の特徴が損なわれるとい
う欠点があった。

【０００８】他方、従来から手切れ性の優れたフィルム
としてセロハンが知られている。セロハンのその優れた
透明性と易切断性、ひねり性などの特徴により、各種包
装材、粘着テープなどに利用されている。しかし、一方
ではセロハンは吸湿性を有するために特性が季節により
変動し、一定品質を供給することが困難であった。

【０００９】そこで、本発明は、上述の問題を解決すべ
く、包装用フィルムや粘着テープに用いる場合にフィル
ムに対して通常施される印刷やラミネート等の工程にお
いて、印刷ずれやしわ等を発生せず、しかも、良好なひ
ねり固定性を有し、かつ、方向性を制限することなくい
ずれの方向にも手で容易に切断できる良好な手切れ性を
有する脂肪族ポリエステル系フィルムを提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は主たる繰り返し
単位が一般式−Ｏ−ＣＨＲ−ＣＯ−（式中、Ｒは水素ま
たは、炭素数１〜３のアルキル基を示す）であり、還元
粘度（ηｓｐ／Ｃ）が０．５０以上２．５０以下である
脂肪族ポリエステルを主成分とするポリマーから成り、
厚み方向の屈折率（Ｎｚ）が１．４４０以上１．４５５
以下であり、長手方向における厚み方向の屈折率（Ｎ
ｚ）のばらつきが０．２％以下であり、１２０℃におけ
る熱収縮率が５％以下である脂肪族ポリエステル系フィ
ルムである。

【００１１】本発明において一般式−Ｏ−ＣＨＲ−ＣＯ
−（式中、Ｒは水素または、炭素数１〜３のアルキル基
を示す）を主たる繰り返し単位とする脂肪族ポリエステ
ルとしては、後述の還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）を有するも
のであれば、特に限定されず例えばポリ乳酸、ポリグリ
コール酸、ポリ（２−オキシ酪酸）等を挙げることが出
来る。また、上記脂肪族ポリエステルは単独でも良く、
或いは混合物、共重合体を使用してもかまわない。さら
に上記脂肪族ポリエステルにおいてポリマー中不斎炭素
を有するものは、Ｌ−体、ＤＬ−体、Ｄ−体といった光
学異性体が存在するが、それらのいずれでも良く、ま
た、それら異性体の混合物でもよい。本発明に使用する
脂肪族ポリエステルは、対応するαーオキシ酸の脱水環
状エステル化合物を開環状重合する等の公知の方法で製
造されるものを使用できる。

【００１２】本発明において、用いられる脂肪族ポリエ
ステルは、還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）が０．５０以上２．
５０以下である必要がある。還元粘度が０．５０未満で
あるとフィルム成形時の破断が多く、さらに得られたフ
ィルムの物性が著しく劣る。一方、還元粘度が２．５よ
り大きいと得られるフィルムの手切れ性、ひねり性が低
下するのみならず、溶融粘度が高くなるため溶融押出し
が困難になるという問題がある。還元粘度範囲は、好ま
しくは０．５０以上１．８０以下であるのが良い。

【００１３】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルム
は、上記脂肪族ポリエステルを主成分とするポリマーか
ら形成される。該ポリマーには、上記脂肪族ポリエステ
ル以外に、本発明の作用を阻害しない範囲で所望の物性
等に応じて任意のポリマー等の他成物を含有させること
ができる。

【００１４】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルムは
上記脂肪族ポリエステルを主成分とするポリマーからな
り、後述の物性を満足すればそのフィルム成形方法は特
に限定されず、通常公知の方法でフィルム成形されたも
のを用いることができる。特に二軸延伸後に熱固定され
たフィルムであることが好ましい。この場合、延伸方法
も特に限定されず公知の方法でフィルム成形し延伸され
たものを使用できる。

【００１５】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルムの
成形方法は、公知のＴ−ダイ法、インフレーション法等
の押出成形が適用でき、これらの方法により未延伸フィ
ルムを得ることができる。押出し温度は、用いるポリマ
ーの融解温度（Ｔｍ）〜Ｔｍ＋７０℃の範囲であるのが
好ましく、より好ましくは、Ｔｍ＋２０〜Ｔｍ＋５０℃
の範囲であるのが良い。押出し温度が低すぎると押出し
安定性が得難く、またフィルム成形時に過負荷に陥りや
すい。また逆に高すぎるとポリマーの分解が激しくな
る。上記押出成形時において用いる押出機のダイは、環
状または線状のスリットを有するものでよい。ダイの温
度は押出温度範囲と同じ程度であるのが好ましい。

【００１６】上記未延伸フィルムを二軸延伸する場合、
一軸目の延伸と二軸目の延伸を逐次に行っても、同時に
行っても良い。

【００１７】延伸温度は、用いるポリマーのガラス転移
温度（Ｔｇ）〜Ｔｇ＋５０℃の範囲が好ましい。さらに
好ましくはＴｇ＋１０〜Ｔｇ＋４０℃の範囲である。延
伸温度がＴｇ未満では延伸が困難であり、Ｔｇ＋５０℃
を超えると厚み均一性や得られたフィルムの機械的強度
が低下する。

【００１８】上記未延伸フィルムを二軸延伸する場合、
縦、横の延伸は１段階でも多段階に分けて行っても良い
が、それぞれの延伸方向に最終的には好ましくは３倍以
上、更に好ましくは３．５倍以上、また縦・横面積倍率
で９倍以上、更に好ましくは１２倍以上延伸することが
厚み均一性や機械的性質の点から良い。縦、横延伸比が
それぞれ３倍未満、また面積倍率が９倍未満では、厚み
均一性の良いフィルムは得にくく、また機械的強度等の
物性の向上も乏しい。

【００１９】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルムに
おける厚み方向の屈折率（Ｎｚ）および熱収縮率を後述
のように所定の範囲とするため重要なことは、縦延伸を
二段以上で行い、少なくとも一回はＴｇ＋２０℃〜Ｔｇ
＋４０℃の範囲で延伸温度が好ましくは１００００％／
分、さらに好ましくは１５０００％／分、特に好ましく
は２００００％／分以上で延伸する工程を含むようにす
るのが望ましい。

【００２０】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルム
は、単層であっても、多層構造を有していても良い。多
層構造とするには、製造工程において共押出し法やコー
ティング法等が挙げられる。また、本発明の脂肪族ポリ
エステル系フィルムは、表面エネルギーを向上するなど
の目的で表面にコロナ処理、プラズマ処理や火炎処理等
を施しても良い。

【００２１】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルムを
構成するポリマーには、本発明の作用を阻害しない範囲
で公知の添加剤を必要に応じて含有させることができ
る。添加剤としては例えば、滑剤、ブロッキング防止
剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、耐光剤、耐衝
撃性改良剤などが挙げられる。但し、本発明の脂肪族ポ
リエステル系二軸延伸フィルムは、ヒートシール層を形
成された後、透明で内容物が見える必要がある場合に
は、ヒートシール層を形成される前においても高い透明
性が必要となり、添加剤により透明性が低下しない必要
がある。

【００２２】特に上記添加剤のうち、滑剤としてはシリ
カ、二酸化チタン、タルク、カオリナイト等の金属酸化
物、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫化バリウム
等の金属の塩または架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリ
ル樹脂、シリコン樹脂、架橋ポリエステル樹脂等の有機
ポリマーからなる粒子等の脂肪族ポリエステル系ポリマ
ーに対し不活性な粒子が例示される。

【００２３】これらの滑剤を用いる場合、いずれか一種
を単独で用いてもよく、また２種以上を併用してもよい
が、使用する滑剤の平均粒子系は好ましくは０．０１μ
ｍ以上３．０μｍ以下、特に好ましくは０．０５μｍ以
上２．５μｍ以下であるのが良くまた、添加量は０．０
０５重量％以上２重量％以下であることが好ましく、特
に０．０１重量％以上１．０重量％以下であることがフ
ィルムの透明性および滑り性を両立するために好まし
い。

【００２４】本発明において特に透明性と滑り性を両立
させる場合には、２種以上の滑剤を併用することが好ま
しい。特に、フィルムの成形中に変形する滑剤粒子（た
とえば架橋ポリエチレン、架橋アクリル等の架橋度の低
い有機滑剤、一次粒子の凝集体であるシリカ等の無機滑
剤）とフィルム製膜中に変形しない通常の滑剤粒子を組
合わせることが好ましい。

【００２５】本発明における脂肪族ポリエステル系フィ
ルムの厚み方向の屈折率（Ｎｚ）は１．４４０以上１．
４５５以下である必要があり、好ましくは１．４４５以
上１．４５５以下であるのが良い。Ｎｚが１．４４０未
満では、フィルムを製膜する工程において破断が発生し
やすくなる。また、１．４５５を超えると印刷やラミネ
ート工程等でフィルムが加熱された場合に平面性の乱れ
を発生する。

【００２６】また、本発明における脂肪族ポリエステル
系フィルムの長手方向における厚み方向の屈折率（Ｎ
ｚ）のばらつきが０．２％以下である必要があり、好ま
しくは０．１％以下、更に好ましくは０．０５％以下で
あるのが良い。長手方向におけるＮｚのばらつきが０．
２％より大きいと、フィルムを手で引き裂いた際の直進
カット性が損なわれるだけでなく、印刷やラミネート工
程等において搬送張力が加わった状態でフィルムが加熱
されるとフィルムの長手方向に平面性の良好な場所と不
良な場所が混在した状態のフィルムとなり、最終製品の
収率の低下が発生する。

【００２７】更に、本発明における脂肪族ポリエステル
系フィルムの１２０℃における熱収縮率は５％以下であ
る必要があり、好ましくは３％以下であるのが良い。熱
収縮率が５％より大きいと手切れ性が低下し、さらに印
刷工程においては印刷ずれが発生し、ヒートシール時に
はしわが発生する。

【００２８】本発明における脂肪族ポリエステル系フィ
ルムの長手方向の屈折率（Ｎｘ）から幅方向の屈折率
（Ｎｙ）を差引いた値（Ｎｘ−Ｎｙ）は−０．０２０以
上０以下である必要があり、好ましくは−０．０１５以
上０以下であるのが良い。Ｎｘ−Ｎｙが−０．０２０未
満では印刷やラミネート工程等でフィルムが加熱された
場合に、フィルムの搬送張力により引き伸ばされ、印刷
ずれおよび波うちを発生し平面性が悪化する。また、Ｎ
ｘ−Ｎｙが０を超えると厚みむらが大きくなりやすく手
切れ性が低下する。

【００２９】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルムの
厚みは特に限定されない。

【００３０】

【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明の内容
及び効果を具体的に説明するが、本発明は、その要旨を
逸脱しない限り以下の実施例に限定されるものではな
い。なお、以下の実施例、比較例における物性の試験方
法は以下の通りである。

【００３１】１．試験方法 (１)還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）：実施例１〜３、比較例１
〜５で用いたポリマー０．１２５ｇをクロロホルム２５
ｍｌに溶解しウぺローデ粘度管を用いて２５℃で測定し
た。

【００３２】(２)厚み方向、長手方向および幅方向の屈
折率（Ｎｚ、Ｎｘ、Ｎｙ） 実施例１〜３、比較例１〜５のフィルムに対し株式会社
アタゴ製アッべ屈折計１Ｔを用いて、それぞれの屈折率
を測定した。

【００３３】(３)長手方向のＮｚのむら 実施例１〜３、比較例１〜５のフィルムに対し株式会社
アタゴ製アッべ屈折計１Ｔを用いてフィルムの長手方向
に３ｍ分の厚みを１０ｃｍ間隔で計測し、下記の式(１)
から厚みむらを算出した。 Ｎｚむら＝（Ｎｚの最大値−Ｎｚの最低値）／Ｎｚの平均値×100(％)…式(１)

【００３４】(４)熱収縮率 実施例１〜３、比較例１〜５のフィルムに対し、フィル
ムを幅１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍに切断したサンプルを
作成し、２００ｍｍ間隔で印をつけ５ｇの一定張力で間
隔Ａを測る。続いて、無荷重で３０分間、１２０℃の雰
囲気中のオープン中で加熱した後の印の間隔Ｂを求め下
記の式（２）により熱収縮率を求めた。 (Ａ−Ｂ)／Ａ×１００(％)…式(２)

【００３５】(５)手切れ性 実施例１〜３、比較例１〜５のフィルムに対し、官能試
験により、幅１５ｍｍのテープ状のサンプルを手で切断
した際、容易に手で切断できるものを○、容易に手で切
断できないものを×、○と×の中間を△とした。

【００３６】(６)ひねり性 実施例１〜３、比較例１〜５のフィルムに対し官能試験
により、幅３０ｍｍのテープ状サンプルをひねった時、
ひねった状態がもとに戻らないものを○、ひねった状態
を維持できないものを×とした。

【００３７】(７)加工適性 実施例１〜３、比較例１〜５のフィルムに対し、表面上
にグラビアインキ（ラミエース６１白二液タイプ、東洋
インキ社製）をグラビア印刷して印刷インキ層を形成
し、次いで接着剤ＡＤ５８５／ＣＡＴ−１０（東洋モー
トン社製）を２ｇ／ｍ²塗布した後、常法に従って、未
延伸ポリプロピレンフィルム、６０μｍ（Ｐ１１２０東
洋紡績製）をドライラミネート法にて貼り合わせてシー
ラント層を設け、脂肪族ポリエステル系フィルム積層体
を得た。これの工程においてフィルムの状態を観察し三
段階評価を実施した。 ○；フィルムの状態良好 △；しわおよび印刷ずれが若干発生 ×；平面性悪化が見られ、しわ及び印刷ずれ問題あり

【００３８】２．試験結果 上記、試験例(1)〜(7)の結果を、表１に示す。

【００３９】実施例１ 還元粘度１．４９のポリ−Ｌ−乳酸１００重量部に対
し、表面突起を形成するための滑剤として平均粒子系
１．８μｍの凝集体シリカ粒子を０．０６重量部添加し
たポリマーをＴダイ付き口径３０ｍｍ押出機を使用し
て、樹脂温度２００℃で押出した後、２０℃のチルロー
ルで冷却し、厚さ２９０μｍの未延伸フィルムを得た。
複数本のセラミックロールによりフィルム温度を９３℃
に予熱しロール間で３００００％／分の延伸速度で縦方
向に１．５倍延伸し、更に９６℃で２．７倍縦方向に延
伸した。次いでテンター式延伸機で横方向に８０℃で
３．７倍延伸した後、１５５℃で熱固定した後、１３５
℃で３％横弛緩処理を行い、厚さ２０μｍの二軸延伸フ
ァイルを得た。

【００４０】比較例１及び２ 還元粘度２．９０および０．４７のポリ−Ｌ−乳酸を用
いて実施例１と同様にして厚さ２０μｍの二軸延伸フィ
ルムを得た。

【００４１】比較例３ 縦延伸を複数本のセラミックロールによりファイル温度
９６℃に予熱しロール間で３００００％／分の延伸速度
で縦方向に２．５倍に一段延伸で実施した以外は実施例
１と同様の方法で厚さ２０μｍの二軸延伸フィルムを得
た。

【００４２】比較例４ 縦延伸を６８℃で３．５倍に一段延伸で実施した以外は
実施例１と同様の方法で厚さ２０μｍの二軸延伸フィル
ムを得た。

【００４３】実施例２ 縦延伸を８０００％／分で実施した以外は実施例１と同
様の方法で厚さ２０μｍの二軸延伸フィルムを得た。

【００４４】比較例５ 実施例１において熱固定を１４０℃で実施した以外は実
施例１と同様の方法で厚さ２０μｍの二軸延伸ファイル
を得た。

【００４５】比較例３ 実施例１において熱固定を１５０℃で実施した以外は実
施例１と同様の方法で厚さ２０μｍの二軸延伸ファイル
を得た。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルム
は、生鮮食品、加工食品、医薬品、医療機器、電子部品
等の包装用フィルム、粘着テープにおいて重要な特性で
ある印刷やラミネート工程における平面性悪化や印刷ず
れ等の発生しない加工適性に優れており、一般包装用フ
ィルムとして極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 啓治 滋賀県大津市堅田２丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 奥平 正 滋賀県大津市堅田２丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 4F071 AA43 AA88 AF31Y AF52 AF61Y AH04 BA01 BB08 BC01 BC10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主たる繰り返し単位が一般式−Ｏ−ＣＨ
   Ｒ−ＣＯ−（式中、Ｒは水素または、炭素数１〜３のア
   ルキル基を示す。）であり還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）が
   ０．５０以上２．５０以下である脂肪族ポリエステルを
   主成分とするポリマーから成り、厚み方向の屈折率（Ｎ
   ｚ）が１．４４０以上１．４５５以下であり、長手方向
   における厚み方向の屈折率（Ｎｚ）のばらつきが０．２
   ％以下であり、１２０℃における熱収縮率が５％以下で
   あることを特徴とする脂肪族ポリエステル系フィルム。
2. 【請求項２】 １２０℃における熱収縮率が３％以下で
   あることを特徴とする請求項１記載の脂肪族ポリエステ
   ル系フィルム。
3. 【請求項３】 長手方向の屈折率（Ｎｘ）から幅方向の
   屈折率（Ｎｙ）を差し引いた値（Ｎｘ−Ｎｙ）が−０．
   ０２０以上０以下であることを特徴とする請求項１また
   は２記載の脂肪族ポリエステル系フィルム。
4. 【請求項４】 還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）が０．５以上
   １．８０以下である脂肪族ポリエステルを主成分とする
   ポリマーからなることを特徴とする請求項１乃至３のい
   ずれか１項に記載の脂肪族ポリエステル系フィルム。
5. 【請求項５】 脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   脂肪族ポリエステル系フィルム。