JP2001287265A - ２軸配向ポリエステルフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 力学特性、保香性、耐熱性、耐油性、低吸湿
性及び特に食品包装材料に要求される乾熱、湿熱環境下
での寸法安定性を保持したまま、優れた引裂き直進性を
有するニ軸延伸ポリエステルフィルムを提供しようとす
るものである。 【解決手段】 テレフタル酸を８０mol％以上含有する
結晶性ポリエステル樹脂（Ａ）９０〜７０wt％。融点１
７０℃以上の結晶セグメント及び融点又は軟化点が１０
０℃以下、分子量が４００〜８０００の軟質重合体から
なるブロック共重合ポリエステル（Ｂ）１０〜３０wt％
の混合物からなり、機械の流れ方向の引裂き直進性に優
れ、かつ等方性評価が０．７以下であることを特徴とす
るポリエステルフィルムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、引裂き直進性に優
れ、かつ、優れた強度、耐熱性、寸法安定性を有し、菓
子、漬物、味噌、スープ、ジャム、冷凍、冷蔵、レトル
トパウチなどの食品をはじめ、医薬品、日用品、コスメ
ティクスなどの包装材料として有用なフィルムに関する
ものである

【０００２】

【従来の技術】食品、医薬品、雑貨の包装には各種のプ
ラスチックフィルムを用いた包装袋が多く使用されてお
り、ニ軸延伸プラスチックフィルムとヒートシール可能
な無配向プラスチックフィルムを２層或いは３層以上ラ
ミネートした包装袋が広く使用されている。ニ軸延伸ポ
リエステルフィルムは耐久性、防湿性、力学的強度、耐
熱性、耐油性に優れており、チューブラー法、フラット
式同時ニ軸延伸法、フラット式逐次ニ軸延伸法などを用
いて製造したニ軸延伸ポリエステルフィルムが食品包装
分野に於いて幅広く使用されている。

【０００３】しかしながら、ニ軸延伸ポリエステルフィ
ルムを用いた包装袋は、引裂き開封性が悪いという問題
点を有している。開封性を良くする為にノッチを付与す
る方法があるが、ノッチから引裂いた際に直線的に引裂
けない現象がしばしば発生し、内容物が飛散して無駄に
なるばかりではなく、クッキーなどの柔らかい菓子は開
封時に割れたり、内容物が液体の場合には衣服を汚した
りするトラブルが起こる場合がある。

【０００４】フィルムを引裂いた際の直進性に優れる易
開封性包装材料としては、一軸延伸ポリオレフィンフィ
ルムを中間層としてラミネートしたものがある。このよ
うなものとしては、例えば、ニ軸延伸ポリエステルフィ
ルム／一軸延伸ポリオレフィンフィルム／無延伸ポリオ
レフィンフィルムの３層ラミネートフィルムがあるが、
わざわざ中間層を設けなければならずコスト的に問題が
あり用途が限定されていた。

【０００５】このような問題を解決するために、単層の
引裂き直進性に優れたポリエステルフィルムが考案され
ている。かかるポリエステルフィルムはボリマーブレン
ドの相分離構造の異方性を利用して引裂き直進性を発現
させている。このフィルムの異方性を制御するために、
例えば特開平０８−１６９９６２では未延伸状態のシー
トにおける異方性を規定している。しかしフィルムが完
成に至るまでには更に延伸工程、緩和処理工程、熱セッ
ト工程等がはいるため、その後に経験する工程によって
異方性が変化し、最終的に望ましい異方性に制御するこ
とが難しかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決しようとするものであり、ニ軸延伸ポリエ
ステルフィルムの特徴である力学特性、保香性、耐熱
性、耐油性、低吸湿性及び特に食品包装材料に要求され
る乾熱、湿熱環境下での寸法安定性を保持したまま、優
れた引裂き直進性ニ軸延伸ポリエステルフィルムを提供
しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
課題を解決する為に鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明の要旨は、等方性評価値が０．７
０以下であり、機械の流れ方向の引裂き直進性に優れる
２軸配向ポリエステルフィルムであることを特徴とす
る。

【０００８】この場合において、テレフタル酸を８０mo
l％以上含有する結晶性ポリエステル樹脂（Ａ）９０〜
７０wt％。融点１７０℃以上の結晶セグメント及び融点
又は軟化点が１００℃以下、分子量が４００〜８０００
の軟質重合体からなるブロック共重合ポリエステル
（Ｂ）１０〜３０wt％の混合物からなる２軸配向ポリエ
ステルフィルムであることが好適である。

【０００９】さらにまた、この場合において、ブロック
共重合ポリエステル（Ｂ）が１０〜２０wt％の混合され
ていることが好適である。

【００１０】また、この場合において、結晶性ポリエス
テル樹脂（Ａ）の極限粘度が０．６８以上０．９０以下
であることが好適である。

【００１１】 〔発明の詳細な説明〕本発明のニ軸延伸フィルムの等方
性評価値は０．７０以下であることが好ましく、０．６
０以下がより好ましい。更に０．３０以下となるとポリ
エステル（Ｂ）が１９wt％のとき２００mm引き裂いたと
きの反れ巾が±１mm程度となった。等方性評価値が０．
７０を越えると、機械の流れ方向の引裂き直進性が得ら
れない。

【００１２】本発明のポリエステルフィルムはテレフタ
ル酸を８０mol％以上含有する結晶性ポリエステル樹脂
（Ａ）９０〜７０wt％。融点１７０℃以上の結晶セグメ
ント及び融点又は軟化点が１００℃以下、分子量が４０
０〜８０００の軟質重合体からなるブロック共重合ポリ
エステル（Ｂ）１０〜３０wt％の混合物からなることが
好ましい。このときブロック共重合ポリエステル（Ｂ）
は延伸後、結晶性ポリエステル樹脂（Ａ）中で、ある方
向に長い粒子状となって分散し、分散粒子の長手方向に
並進引き裂き性が生じる。

【００１３】本発明に於いて結晶性ポリエステル（Ａ）
とブロック共重合ポリエステル（Ｂ）との配合比は結晶
性ポリエステル（Ａ）９０〜７０wt％に対してブロック
共重合ポリエステル（Ｂ）を１０〜３０wt％の割合で配
合することが必要であり、好ましくは結晶性ポリエステ
ル（Ａ）９０〜７５wt％、ブロック共重合ポリエステル
（Ｂ）１０〜２５wt％、さらに好ましくは結晶性ポリエ
ステル（Ａ）９０〜８０wt％、ブロック共重合ポリエス
テル（Ｂ）１０〜２０wt％である。ブロック共重合ポリ
エステル（Ｂ）が１０wt％未満の場合、引裂き直進性が
得られない。また、ブロック共重合ポリエステル（Ｂ）
が３０wt％を越えた場合、ニ軸延伸ポリエステルフィル
ムの引張り強度が低下したり寸法安定性や剛性が低下し
て使用に耐えない。

【００１４】本発明における結晶性ポリエステル（Ａ）
はエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とする
ポリエステルであり、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）が最適であるが、ＰＥＴとポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）、ＰＥＴとポリエチレンナフタレート
（ＰＥＮ）などとの共重合体、或いはこれらの混合物を
用いることができる。

【００１５】上記ポリエステルとしては極限粘度０．６
８dl/g以上のものが好ましく、さらには０.７０dl/g以
上０．９０dl/g以下のものが適当である。極限粘度が
０．６８dl/g未満のものを用いた場合、衝撃強度、引き
裂き直進性ともに優れない。極限粘度が０．９０dl/gよ
り大きなものを用いた場合押し出し成形性に劣る。結晶
性ポリエステル（Ａ）の重合方法は特に限定されない
が、極限粘度を好適な範囲にするために固相重合法を併
用することが出来る。

【００１６】本発明におけるブロック共重合ポリエステ
ル（Ｂ）において、融点１７０℃以上の結晶セグメント
は、その成分だけで重合体としたときに、融点が１７０
℃以上のものであるが、例えばテレフタル酸、イソフタ
ル酸、２・６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカ
ルボン酸の残基と、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブタンジオール、ペンタメチレングリコー
ル、Ｐ−キシレングリコール、シクロヘキサンジメタノ
ール等の脂肪族、芳香族、脂環族ジオールの残基とから
なるポリエステル等を用いることができるが、特にテレ
フタル酸残基が８０mol％以上を占めることが望まし
い。

【００１７】また、分子量４００〜８０００の軟質ポリ
エステルは、該セグメント構成成分だけで測定した場合
の融点或いは軟化点が１００℃以下のものをいう。分子
量が４００以下のものを用いた場合は、得られるブロッ
ク共重合ポリエステルは融点が低く粘着性が大であり、
フィルムへの配合加工性に困難となる。また、分子量が
８０００を越える場合は、軟質重合体が層分離し、極め
て高い溶融粘度を示し、硬く脆い性質となり、共重合反
応後重合釜からの取り出しが困難となったり、また、こ
のブロック共重合ポリエステルをフィルム成形に用いた
場合、透明性が不良であったりして好ましくない。特に
好ましくは８００〜４０００の分子量のものが良い。

【００１８】また、ブロック共重合ポリエステル中での
低融点軟質重合体の割合は１〜１２mol％の範囲であ
る。１mol％未満の場合軟質重合体としての特性が得ら
れず、１２mol％を越えた場合、結晶性ポリエステル
（Ａ）との混合溶融時にブロック共重合ポリエステル
（Ｂ）の分散が大きくなり引裂き直進性が得られず、ま
た透明性も悪化する。特に好ましくは３〜８mol％であ
る。このような低融点軟質重合体としては、ポリエチレ
ンオキサイドグリコール、ポリテトラメチレンオキサイ
ドグリコール、ポリプロピレンオキサイドグリコール、
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合
グリコール、エチレンオキサイドとテトラヒドロフラン
との共重合グリコール等のポリエーテル、ポリネオペン
チルアゼレート、ポリネオペンチルアジペート、ポリネ
オペンチルセパケート等の脂肪族ポリエステル、ポリ−
ε−カプロラクトン、ポリピバロラクトン等のポリラク
トンを示すことができる。好ましくはポリエチレンオキ
サイドグリコール、ポリテトラメチレンオキサイドグリ
コール等が実用的である。

【００１９】これらのブロック共重合ポリエステルは通
常の縮合重合法によって製造することができる。本発明
において用いるブロック共重合体ポリエステルの具体例
としては、ポリエチレンテレフタレート−ポリエチレン
オキサイドブロック共重合体、ポリエチレンテレフタレ
ート−ポリテトラメチレンオキサイドブロック共重合
体、ポリブチレンテレフタレート−ポリエチレンオキサ
イドブロック共重合体、ポリブチレンテレフタレート−
ポリテトラメチレンオキサイドブロック共重合体、ポリ
エチレンテレフタレート−ポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリテトラ
メチレンテレフタレート・イソフタレート−ポリテトラ
メチレンオキサイドブロック共重合体、ポリエチレンテ
レフタレート−ポリ−ε−カプロラクトンブロック共重
合体、ポリエチレンテレフタレート−ポリネオペンチル
セパケートブロック共重合体、ジ（４−カルボキシフェ
ノキシ）エタンとエチレングリコールとからのポリエス
テルとポリエチレングリコールとのブロック共重合体、
ビス（Ｎ−パラカルボエトキシフェニル）アジパミドと
エチレングリコールとからのポリエステルとポリエチレ
ングリコールとのブロック共重合体などを挙げることが
できる。

【００２０】フィルムの等方性評価値を０．８０以下に
する方法としては、先に述べたポリエステル組成物を用
いる事に加え、例えばポリエステル（Ｂ）を多目にす
る、二軸延伸にて延伸、熱固定の温度を高目の範囲に設
定する、等も有効なことが解った。

【００２１】本発明のフィルムの製膜方法としては、例
えば、結晶性ポリエステル（Ａ）とブロック共重合ポリ
エステル（Ｂ）をチップ状で混合したものを押出し機に
投入し、加熱溶融した後、Ｔダイのダイオリフィスから
シート状に押出吐出する。この際、ダイオリフィスでの
樹脂のせん断速度は２００sec-1以上であることが好ま
しい。せん断速度が２００sec-1未満であるとフィルム
の等方性評価値が０．７０より大きく、直進カット性が
得られない。次にこの軟化状態にあるシートは、冷却ド
ラムに密着して巻きつけられて冷却される。

【００２２】続いて、得られた未延伸シートを９０〜１
１０℃の温度にて縦方向に３〜４倍の延伸倍率にて延伸
する。続いて８０〜１１０℃の温度にて横方向に３．５
〜４．５倍の延伸倍率にて延伸する。延伸倍率がそれぞ
れの温度未満の場合は均質な延伸フィルムを得ることが
できない場合があり、また、それぞれの温度を越えた場
合は結晶性ポリエステル（Ａ）の結晶化が促進されて透
明性が悪くなる場合がある。ニ軸延伸されたフィルム
は、続いて、２１０〜２５０℃の温度にて熱処理され
る。熱処理温度が２１０℃より低いとフィルムの収縮率
が大きくなり、袋として使用した場合に変形する原因と
なる。また、２５０℃より高い場合はフィルムが融解し
製膜困難となる。尚、ニ軸延伸方法としては特に限定さ
れないが、ロールとテンターによる逐次ニ軸方式による
ものが好ましい。

【００２３】本発明のニ軸延伸ポリエステルフィルムの
熱収縮率は１５０℃×３０分の条件で機械の流れ方向
（ＭＤ方向）、巾方向（ＴＤ方向）共に３％以下である
ことが好ましい。熱収縮率が３％を越えると印刷適性が
悪化するので好ましくない。

【００２４】本発明のフィルムを製造するにあたり、あ
らかじめ適当な酸化防止剤、アンチブロッキング剤、紫
外線吸収剤、滑剤、相溶化剤等の添加剤を添加しても支
障はない。本発明のニ軸延伸フィルムには、コロナ放電
処理、火炎処理、表面硬化処理或いは各種のコーティン
グによる表面処理を行うことができる。

【００２５】

【実施例】以下、実施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。 （測定方法） １．還元粘度及び極限粘度 ウベローデ型粘度管を用い、フェノール/テトラクロル
エタンの重量比６/４の混合溶媒に、サンプルを溶液濃
度０.４g/dlで溶解し、温度３０℃で測定した値から還
元粘度を求め、さらに必要に応じ極限粘度に換算する。 ２．引裂き直進性 図１に引き裂き直進性の概略図を示す。ニ軸延伸フィル
ムより、ＭＤ方向に２００mm、ＴＤ方向に４０mmの短冊
状のフィルム片を切りだし、このフィルム片の一方の短
辺の中央部に長さ５mmの切りこみを入れた試料を１０本
作成する。次に、切り込みよりＭＤ方向に手で引裂き、
引裂き伝播端が切り込みを入れた辺に向かい合う短辺の
中央部から２mm以内に到達したものを◎、５mm以内に到
達したものを○、５mm以上にて到達したものを△、向か
い合う短辺に到達しなかったものを×とした。 ３．等方性評価 携帯形光電比色計（柴田化学機器工業社製、ＣＯＬＯＲ
ＩＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ Ｃ−２）を用い、サンプル
ホルダーを外し、受光用フォトダイオードの入力線を切
り離す。可視光用ブルーセンシティブフォトダイオード
（ＢＳ１２０）のセンサー面が、５mmφの比色計の入射
光絞りの中心から入射光軸の出射側に対し仰角６０度、
距離２１mmとなる位置に取り付け、その信号出力を比色
計のフォトダイオード入力を切り離したあとに接続す
る。漏光を完全に除去した後測定に移る。入射光（白色
光）を遮断した状態にてゼロ調整ダイアルにてメーター
の０％をあわせる。比色計の５mmφ入射光絞りの上に試
料フィルムを１〜１０枚（標準２〜５枚）、切り出した
方向を揃え重ねて固定する。このとき光軸とセンサーの
中心を含む平面に試料フィルムのＭＤ方向が垂直となる
ようにする。入射光を当て、１００％調整ダイアルにて
メーターの１００％をあわせる。次に試料フィルムを入
射光絞りを中心に９０度まわし、光軸とセンサーの中心
を含む平面に試料フィルムのＴＤ方向が垂直になるよう
にし、メーターを読む（ａ％）。さらに同じ向きにフィ
ルムを９０度まわしては１００％あわせ、ａ％読みを５
回繰り返す。最後にフィルムを取り外し、入射光を当て
メーターを読む（Ｂ％）。５回のａ％読みの平均をＡ％
とすると、等方性評価値：Ｉは Ｉ＝（Ａ−Ｂ）/（１００−Ｂ） で表される。異方性が大きい程Ｉは０に近い値をとる。
異方性が小さい程Ｉは１に近い値をとる。この評価法を
行う場合、光学的に等価であって感度が類似するもので
あれば機器の選択は上記に限定されない。

【００２６】（実施例１）結晶性ポリエステル（Ａ）と
して東洋紡績社製 ＳＲ５５３(極限粘度０．７５dl/g)
を用い、ブロック共重合ポリエステル（Ｂ）として、
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸１００mol％、ジ
オール成分としてブタンジオール９６．７mol％、ポリ
テトラメチレングリコール（分子量１０００）３．３mo
l％からなるポリエステル（還元粘度１．３３dl/g）を
８８／１５wt％の割合で混合したものを調製した。これ
を６５mmφ押出し機を使用して２８０℃の樹脂温度にて
Ｔダイより溶融押出しし、２５℃に調温されたキャスト
ロールに密着急冷し、厚さ約２００μmの未延伸シート
を得た。このときのダイでのせん断速度は３６０sec-1
であった。次いで、得られた未延伸シートをロール式縦
延伸機で１００℃にて３．７倍、テンター式横延伸機で
１０５℃にて４．５倍に延伸した後、２４０℃で熱処理
を行い、室温まで冷却し、厚さ１２μmのニ軸延伸フィ
ルムを得た。得られたニ軸延伸フィルムの等方性評価及
び引裂き直進性を測定し、結果を表１に示した。

【００２７】

【表１】

【００２８】（実施例２）実施例１と同様にして得られ
た未延伸シートをロール式縦延伸機で１１０℃にて３．
７倍、テンター式横延伸機で１１５℃にて４．５倍に延
伸した後、２４５℃で熱処理を行い、室温まで冷却し、
厚さ１２μmのニ軸延伸フィルムを得た。

【００２９】（実施例３）実施例１と同様にして得られ
た未延伸シートをテンター式横延伸機で１０５℃にて
４．５倍に延伸し、ロール式縦延伸機で１００℃にて
３．７倍延伸した後、２４０℃で熱処理を行い、室温ま
で冷却し、厚さ１２μmのニ軸延伸フィルムを得た。

【００３０】（比較例１）実施例１と同様にして得られ
た未延伸シートをロール式縦延伸機で９０℃にて３．７
倍、テンター式横延伸機で９５℃にて４．５倍に延伸し
た後、２３０℃で熱処理を行い、室温まで冷却し、厚さ
１２μmのニ軸延伸フィルムを得た。

【００３１】（実施例４）実施例１と同様にして得られ
た未延伸シートを同時２軸延伸法を用い１００℃にて機
械の流れ方向に４．１倍、巾方向に４．１倍延伸した、
２４０℃で熱処理を行い、室温まで冷却し、厚さ１２μ
mのニ軸延伸フィルムを得た。

【００３２】（実施例５）ブロック共重合ポリエステル
（Ｂ）の配合量を１９ｗｔ％とした以外は実施例１と同
様にしてニ軸延伸フィルムを得た。

【００３３】（実施例６）ブロック共重合ポリエステル
（Ｂ）の配合量を１９ｗｔ％とした以外は実施例２と同
様にしてニ軸延伸フィルムを得た。

【００３４】（実施例７）ブロック共重合ポリエステル
Ｂとしてジカルボン酸成分としてテレフタル酸１００mo
l％、ジオール成分としてブタンジオール９３．３mol
％、ポリテトラメチレングリコール６．７mol％からな
るポリエステル（還元粘度１．５０dl/g）８wt％の割合
で混合したものを用いた以外は実施例１と同様にニ軸延
伸フィルムを得た。

【００３５】（比較例２）ブロック共重合ポリエステル
Ｂとしてジカルボン酸成分としてテレフタル酸１００mo
l％、ジオール成分としてブタンジオール８５．７mol
％、ポリテトラメチレングリコール１４．３mol％から
なるポリエステル（還元粘度１．９０dl/g）を５wt％の
割合で混合したものを用いた以外は実施例１と同様にニ
軸延伸フィルムを得た。

【００３６】（比較例３）結晶性ポリエステル（Ａ）と
して極限粘度０.６２のポリエチレンテレフタレートを
用いた以外は実施例１と同様にしてニ軸延伸フィルムを
得た。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、ニ軸延伸ポリエステル
フィルムの特徴である、耐久性、防湿性、力学的性質、
耐熱性、耐油性を有すると共にフィルムのＭＤ方向に極
めて高い引裂き直進性を有する、改良されたニ軸延伸ポ
リエステルフィルムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】引き裂き直進性の評価の概要図

【符号の説明】

１ 長さ５ｍｍの切り込み部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 (72)発明者 今井 一元 愛知県犬山市大字木津字前畑344番地 東 洋紡績株式会社犬山工場内 (72)発明者 森 啓冶 愛知県犬山市大字木津字前畑344番地 東 洋紡績株式会社犬山工場内 Ｆターム(参考） 3E064 BA54 BC01 BC15 BC20 EA30 FA01 FA04 FA05 4F071 AA43 AA45 AA81 AA84 AA85 AA88 AF16 AF35 AF35Y AH04 BA01 BB06 BB08 BC01 4F210 AA24A AA24C AA24F AG01 QA02 QA03 QC05 QC06 QD16 QG01 QG18 QW12 4J002 CF002 CF051 CF061 CF071 CF081 CF102 CF192 GG02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 等方性評価値が０．７０以下であり、フ
   ィルムの流れ方向の引裂き直進性に優れた２軸配向ポリ
   エステルフィルム。
2. 【請求項２】 請求項１の２軸配向ポリエステルフィル
   ムがテレフタル酸を８０mol％以上含有する結晶性ポリ
   エステル樹脂（Ａ）９０〜７０wt％。融点１７０℃以上
   の結晶セグメント及び融点又は軟化点が１００℃以下、
   分子量が４００〜８０００の軟質重合体からなるブロッ
   ク共重合ポリエステル（Ｂ）１０〜３０wt％の混合物か
   らなることを特徴とする引裂き直進性に優れた軸配向ポ
   リエステルフィルム。
3. 【請求項３】 請求項２において、ブロック共重合ポリ
   エステル（Ｂ）が１０〜２０wt％のであることを特徴と
   する引裂き直進性に優れた２軸配向ポリエステルフィル
   ム。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、結晶性ポリ
   エステル樹脂（Ａ）の極限粘度が０．６８以上０．９０
   以下であることを特徴とする引裂き直進性に優れた２軸
   配向ポリエステルフィルムおよびその製造方法。