JP2000239411A - 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
部品等の包装用材料として好適な、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
性に優れた脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルムを提
供することを目的とする。 【解決手段】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。）である脂肪族ポリエステルを主成分と
した重合体からなる二軸延伸フィルムであって、該二軸
延伸フィルムの長手方向の屈折率（Ｎx）から幅方向の
屈折率（Ｎy)を差し引いた値（Ｎx-Ny）が−０．０２1
０〜0であり、フィルムの幅方向におけるＮｘ−Ｎｙの
ばらつきが０．００５0以下であり、且つ１２０℃にお
ける熱収縮率が５.0％以下であることを特徴とする脂肪
族ポリエステル系二軸延伸フィルム。

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
包装用材料として好適な、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
た脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリ乳酸等の生分解性脂肪族ポリ
エステル系フィルムは自然環境下に棄却された場合に、
自然に加水分解されたのち、微生物によって無害な分解
物となることが知られている。

【０００３】このようなポリ乳酸等の生分解性脂肪族ポ
リエステル系フィルムの例として、ポリ乳酸系重合体か
らなるフィルムであって、該フィルムの面配向度△Ｐが
３．０×１０^-3以上であり、かつ該フィルムを昇温した
ときの結晶融解熱量△Ｈｍと昇温中の結晶化により発生
する結晶化熱量△Ｈｃとの差（△Ｈｍ−△Ｈｃ）が２０
Ｊ／ｇ以上である生分解性脂肪族ポリエステル系フィル
ムが知られている（特開平７−２０７０４１号公報）。

【０００４】しかしながら、上記ポリ乳酸系重合体から
なるフィルムであって、該フィルムの面配向度△Ｐ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△Ｈｍと昇温中の結晶化により発生す
る結晶化熱量△Ｈｃとの差（△Ｈｍ−△Ｈｃ）が２０Ｊ
／ｇ以上であるフィルムは、自然界で分解させることを
優先しているため、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恐れが
あるとして、強度や熱寸法安定性が不十分なフィルムし
か得られていなかったのである。

【０００５】そのため、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として用いる場
合、このようなフィルムでは、自然界で分解されても、
包装用途のフィルムとして必要である印刷やラミネート
加工工程において寸法変化を生じたり、しわが発生する
等の問題が生じていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解決し、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として有用な、脂肪族ポリエ
ステル系二軸延伸フィルムを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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。）である脂肪族ポリエ
ステルを主成分とした重合体からなる二軸延伸フィルム
であって、該二軸延伸フィルムの長手方向の屈折率（Ｎ
x）から幅方向の屈折率（Ｎy)を差し引いた値（Ｎx-N
y）が−０．０２1０〜0であり、フィルムの幅方向にお
けるＮｘ−Ｎｙのばらつきが０．００５0以下であり、
且つ１２０℃における熱収縮率が５.0％以下であること
によって、印刷やラミネート加工工程において寸法変化
を生じたり、しわ発生がない優れた加工適性を持つ、一
般包装用機材が得られることを見いだし本発明に到達し
たものである。

【０００８】本発明の脂肪族ポリエステル系二軸延伸フ
ィルムは下記の構成を有するものである。 （１）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。）である脂肪族ポリエステルを主成分とした重
合体からなる二軸延伸フィルムであって、該二軸延伸フ
ィルムの長手方向の屈折率（Ｎx）から幅方向の屈折率
（Ｎy)を差し引いた値（Ｎx-Ny）が−０．０２1０〜0で
あり、フィルムの幅方向におけるＮｘ−Ｎｙのばらつき
が０．００５0以下であり、且つ１２０℃における熱収
縮率が５.0％以下であることを特徴とする脂肪族ポリエ
ステル系二軸延伸フィルム。 （２）１２０℃における熱収縮率が３.0％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二
軸延伸フィルム。 （３）厚み方向の屈折率（Ｎｚ）が１．４４００〜１．
４５５０であることを特徴とする請求項1〜2記載の脂肪
族ポリエステル系二軸延伸フィルム。 （４）脂肪族系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1〜3記載の脂肪族ポリエステル系二軸延
伸フィルム。

【０００９】なお、本発明においてフィルムは所謂シ−
トを含む。

【００１０】上記本発明の脂肪族ポリエステル系二軸延
伸フィルムによれば、印刷やラミネート加工工程におい
て寸法変化を生じたり、しわが発生しない加工適性に優
れた物を得ることができる。

【００１１】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルムを
形成する素材である脂肪族ポリエステルは、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。）の脂肪
族ポリエステルからなる。ここで、炭素数１〜３のアル
キル基としては、メチル、エチル、プロピル等のアルキ
ル基が挙げられる。このような脂肪族ポリエステルの例
としては、例えばポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ
（２−オキシ酪酸）、ポリ（２−オキシ吉草酸）、ポリ
（２−オキシカプロン酸）等の脂肪族ポリエステルを挙
げることができるが、これらに限定されるものではな
い。

【００１２】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルムを
形成する素材である脂肪族ポリエステルとしては、ポリ
乳酸が好ましい。

【００１３】本発明に用いられる脂肪族ポリエステル系
樹脂は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（２−オキ
シ酪酸）、ポリ（２−オキシ吉草酸）、ポリ（２−オキ
シカプロン酸）等の脂肪族ポリエステル系樹脂を単独、
或いはこれらの混合物または使用する乳酸、グリコール
酸等のモノマ−の共重合体を使用してもかまわない。

【００１４】本発明に用いられる脂肪族ポリエステル中
に不斉炭素を有する場合は、Ｌ−体、ＤＬ−体、Ｄ−体
といった光学異性体が存在するが、本発明に用いられる
脂肪族ポリエステルはこれら光学異性体をも包含する。

【００１５】本発明の脂肪族ポリエステル系フィルムを
形成する素材であるポリエステルの製造法は、特に制限
はなく、従来公知の方法等により製造される。例えばグ
リコール酸、２−オキシ酪酸、２−オキシ吉草酸、２−
オキシカプロン酸等のα−オキシ酸の脱水環状エステル
化合物を開環重合法等の公知の方法で製造される。

【００１６】本発明において、用いられる脂肪族ポリエ
ステルは、重量平均分子量が、１万以上、５０万以下の
重合体であるのが好ましい。１万未満であると、脂肪族
ポリエステルから得られたフィルムの物性が著しく劣
り、包装容器として用いるという本発明の目的を達する
ことが困難になる。また、脂肪族ポリエステルからフィ
ルムを製造する時（製膜時）の押出し性、製膜したフィ
ルムの二軸延伸性も低下することから重量平均分子量は
１万以上であるのがよい。一方、重量平均分子量が５０
万を超えると脂肪族ポリエステルが高粘度重合体になる
ので溶融押出しが困難になるという問題が生じる。重量
平均分子量は、５万〜３０万であるのが更に好ましい。

【００１７】本発明に用いられる脂肪族ポリエステルに
は、本発明の作用を阻害しない範囲内（即ち、ヒートシ
ール層を形成させた後、透明で内容物が見える必要があ
るので、ヒートシール層を形成させる前においても高い
透明性を維持する等の必要の範囲内等）で、各種の添加
剤が含有される。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、耐衝撃性改良剤が挙げられる。

【００１８】上記、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、硫酸バリウム等の金属の塩ま
たは架橋ポリエチレン樹脂、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、本発明に用いられる脂肪族ポリエステル系
樹脂に対し不活性な粒子が挙げられる。

【００１９】これらの滑剤は、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としては０．０１μｍ〜３．０μｍ
が好ましく、０．０５μｍ〜２．５μｍがより好まし
く、また使用する滑剤の量としてはポリエステル全体の
重量に対し、０．００５重量％〜２重量％（より好まし
くは０．０１重量％〜１．０重量％）が生鮮食品等の包
装容器として必要とされる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。また、２種以上の滑剤を
併用す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。かかる２種以上の滑剤は、脂肪族ポ
リエステルからフィルムを製膜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、一次粒子凝集体であるシリカ等の無機
滑剤）と、ポリエステル系樹脂からフィルムを製膜中に
変形しない通常の滑剤粒子とを組み合わせることが好ま
しい。

【００２０】本発明の脂肪族ポリエステル系二軸延伸フ
ィルムの製造法は、特に限定されず、例えば上記脂肪族
ポリエステル系樹脂を溶融し、シ−ト状に押出し成形
（製膜）して、未延伸フィルムを得、該未延伸フィルム
を二軸延伸後、好ましくは熱固定処理し、弛緩処理を施
す方法が挙げられる。

【００２１】上記製造法において、熱固定処理の温度
は、好ましくは145℃以上で行うのがよく、さらに好ま
しくは150℃以上で行うのが得られる脂肪族ポリエステ
ル系二軸延伸フィルムの熱収縮率の点からよい。

【００２２】本発明に用いる二軸延伸フィルムの厚さ
は、特に限定されず、使用する材料、所望の物性等に応
じて適宜設定される。

【００２３】本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂をフィ
ルムに成形（製膜）する押出法としては、公知のＴ−ダ
イ法、インフレーション法等が適用できる。押出し温度
は、用いる上記ポリエステルの融解温度（Ｔｍ）〜Ｔｍ
＋７０℃の範囲が好ましく、Ｔｍ＋２０℃〜Ｔｍ＋５０
℃の範囲がより好ましい。押出し温度が上記範囲より低
すぎると押出し安定性が得難く、また過負荷に陥りやす
い。また逆に押出し温度が上記範囲より高すぎると上記
ポリエステルの分解が激しくなるので好ましくない。本
発明で用いる押出機のダイは、環状または線状のスリッ
トを有するものがもちいられ、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。

【００２４】得られた未延伸フィルムは縦と横の二方向
に二軸延伸される。

【００２５】延伸方法としては特に限定されず、通常公
知の方法、例えば、ロール延伸法、長間隙延伸法、テン
タ−延伸法、チューブラ−延伸法等により行うことがで
きる。これらの方法のいずれにおいても、縦、横方向の
延伸は同時に行われても（同時二軸延伸）、縦、横のど
ちらか一方を先に行う逐次二軸延伸であってもよい。

【００２６】用いる重合体（脂肪族ポリエステル）が有
するガラス転移温度（Ｔｇ）〜Ｔｇ＋５０℃の温度範
囲、より好ましくは（Ｔｇ）〜Ｔｇ＋４０℃の温度範囲
で、上記フィルムの延伸を行うのが好ましい。延伸温度
がＴｇ＋５０℃を越えると得られる延伸フィルムの厚み
の均一性や得られる延伸フィルムの機械的強度が低下し
好ましくない。

【００２７】縦、横方向の延伸は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倍以上に
延伸するのがよい。また縦、横方向の二軸延伸は、縦・
横面積倍率で９倍以上、更に好ましくは、１２倍以上に
延伸することが得られる延伸フィルムの厚みの均一性や
機械的性質の点がら好ましい。縦、横方向の延伸比がそ
れぞれについて３倍未満、また延伸による縦・横面積倍
率が９倍未満では、厚みの均一性の良い延伸フィルムは
得られず、また延伸による機械的強度の向上も乏しいか
らである。

【００２８】上記したように、縦、横方向の延伸は1段
階でも多段階に分けて行っても良いが、上記縦方向の延
伸は2段階以上で行ったほうが好ましい。

【００２９】本発明では、例えば、縦延伸を二段階以上
で行ない、縦延伸の少なくとも一回は延伸温度Ｔｇ＋２
０℃〜Ｔｇ＋４０℃の範囲で、延伸速度が１００００％
／分、好ましくは１５０００％／分、さらに好ましくは
２００００％／分以上で延伸する工程を含むことによ
り、本発明の所望の物性をもつ二軸延伸フィルムが得ら
れる。

【００３０】本発明における脂肪族ポリエステル系二軸
延伸フィルムの厚み方向の屈折率（Ｎｚ）は、１．４４
００〜１．４５５０であることが好ましく、１．４４５
０〜１．４５５０であることがさらに好ましい。Ｎｚが
１．４４００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１．４５５０を超える
と、印刷やラミネート工程等で、フィルムを加熱する場
合に平面性の乱れを発生するため好ましくない。

【００３１】また、本発明における脂肪族ポリエステル
系フィルムの幅方向におけるＮｘ−Ｎｙのばらつきが
０．００５0以下である必要があり、好ましくは０．０
０３0以下さらに好ましくは０．００２0以下である。Ｎ
ｘ−Ｎｙのばらつきが０．００５0より大きいと印刷や
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、最終製品の収率低下が発生するため好ましくない。

【００３２】本発明における二軸延伸フィルムの長手方
向の屈折率（Ｎｘ）から幅方向の屈折率（Ｎｙ）を差し
引いた値（Ｎｘ−Ｎｙ）は−０．０２1０〜０であるこ
とが必要であり、−０．０15０〜０であることが好まし
い。−０．０２1０未満では印刷工程において二軸延伸
フィルムが加熱された場合に、フィルムに歪みが生じ、
多色の印刷を実施する場合に色ずれが発生するため好ま
しくない。また、（Ｎｘ−Ｎｙ）が０を超えると厚みむ
らが大きくなりやすい。

【００３３】更に、本発明に用いられる脂肪族ポリエス
テル系二軸延伸フィルムの１２０℃における熱収縮率
は、５.0％以下であることが必要であり、、３.0％以下
が好ましい。延伸フィルムの熱収縮率が５.0％より大き
いと該フィルムは、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ため好ましくな
い。

【００３４】また、本発明の脂肪族ポリエステル系二軸
延伸フィルムは、単層として用いてもよく、製造工程に
おいて共押出し法やコーティング法によって複層化して
用いてもよい。複層化して用いた場合、各層に用いる材
料は同一であっても異なっていてもよい。また、本発明
のフィルムは、表面エネルギーを向上する目的で、コロ
ナ処理、プラズマ処理、火炎処理等を施しても良い。

【００３５】

【実施例】以下試験例、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これらに限定されるものではな
い。 試験例 実施例１、２、3、比較例１、２、3で得られた二軸延伸
フィルムについて以下の試験を行った。 １．試験方法 (１)厚み方向、長手方向および幅方向の屈折率（Ｎｚ、
Ｎｘ、Ｎｙ）測定 株式会社アタゴ製アッベ屈折計１Ｔを用いて、それぞれ
の屈折率を測定した。 (２)幅方向における（Ｎｘ−Ｎｙ）のむら（ばらつき）
測定 株式会社アタゴ製アッベ屈折計１Ｔを用いて、フィルム
の幅方向に１０ｃｍ間隔での絶対値を計測し、下記式か
ら厚みのむらを算出した。 （Ｎｘ−Ｎｙ）のむら＝（Ｎｘ−Ｎｙの最大値）−（Ｎ
ｘ−Ｎｙの最低値） （3）熱収縮率測定 フィルムを幅１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ取り、２００ｍ
ｍ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℃の雰囲気中のオーブ
ンに入れた後の印の間隔Ｂを求め、以下の式により熱収
縮率を求めた。 熱収縮率＝（Ａ−Ｂ)／Ａ×１００（％） (4)加工適性測定 実施例１〜3、比較例１〜3で得られたフィルムの上にグ
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
績社製）をドライラミネート法にて貼り合せシーラント
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、下記
の三段階評価を目視により行った。 ○；フィルムの状態良好 △；フィルムに、しわおよび印刷ずれが若干発生 ×；フィルムに平面性悪化がみられ、しわおよび印刷ず
れが発生。 ２．試験結果 上記試験（１）〜（４）の結果を表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例１ 重量平均分子量２５万のポリー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
たポリエステル樹脂を、Ｔダイ付き口径３０ｍｍ押出機
を使用して、樹脂温度２１０℃で押出した後、２０℃の
チルロールで冷却し、厚さ300μｍ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
９５℃に予熱しロール間で２５０００％／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３．８倍延伸した後、１５６℃で熱固定した後、１３
６℃で３％横弛緩処理を行った。厚さ２０μｍの延伸フ
ィルムを得、実施例1とした。 実施例２ 縦延伸を８０００％／分で実施した以外は実施例1とま
ったく同様の方法で二軸延伸フィルムを得、実施例2と
した。 実施例３ 熱固定を１５０℃で実施した以外は実施例1とまったく
同様の方法で二軸延伸フィルムを得、実施例3とした。 比較例１ 縦延伸を複数本のセラミックロールによりフィルム温度
９６℃に予熱しロール間で２５０００％／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とまったく同様の方法で二軸延伸フィルムを得、比較
例1とした。 比較例２ 縦延伸を６５℃で３．３倍に一段延伸で実施した以外は
実施例1とまったく同様の方法で二軸延伸フィルムを
得、比較例2とした。 比較例３ 熱固定を１４０℃で実施した以外は実施例1とまったく
同様の方法で二軸延伸フィルムを得、比較例3とした。

【００３８】

【発明の効果】本発明の脂肪族ポリエステル系二軸延伸
フィルムは、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等の加工適性に優れており、
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 小林 久人 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 AA15 AA31 AA41 AA65 AA81 AB18 AB21 AB24 AB25 AB26 AE11 AF31 AF52 AF54 AH04 BB06 BB08 BB09 BC01 4F100 AA20A AK41A BA01 DD07A EJ38A GB23 GB41 GB66 JA03A JC00 JL01 JN18A YY00A 4F210 AA24 AE01 AG01 AG05 AJ06 QA02 QA03 QC06 QD04 QD16 QG01 QW07 QW12

Claims (4)

【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。）である脂肪族ポリエステルを主成分
   とした重合体からなる二軸延伸フィルムであって、該二
   軸延伸フィルムの長手方向の屈折率（Ｎx）から幅方向
   の屈折率（Ｎy)を差し引いた値（Ｎx-Ny）が−０．０２
   1０〜0であり、フィルムの幅方向におけるＮｘ−Ｎｙの
   ばらつきが０．００５0以下であり、且つ１２０℃にお
   ける熱収縮率が５.0％以下であることを特徴とする脂肪
   族ポリエステル系二軸延伸フィルム。
2. 【請求項２】 １２０℃における熱収縮率が３.0％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
   テル系二軸延伸フィルム。
3. 【請求項３】 厚み方向の屈折率（Ｎｚ）が１．４４０
   ０〜１．４５５０であることを特徴とする請求項1〜2記
   載の脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルム。
4. 【請求項４】 脂肪族系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1〜3記載の脂肪族ポリエステル
   系二軸延伸フィルム。