JP2005029592A - ひねり包装用ニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はセロファンの有する特性のうち、特にひねり性をに着目して耐熱性、防湿性、保香性等に優れるポリエステル樹脂フイルムにさらに具備したフイルムを得ることを提供すること。
【解決手段】ポリエチレンテレフタレート、３５℃以上のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重合ポリエステルおよび３４℃以下のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重合ポリエステルを特定の割合で混合し、かつ該フイルムの摩擦係数が０．２５〜０．９０とするニ軸延伸ポリエステル系フィルム。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ひねり包装用ニ軸ポリエステル樹脂フイルムに関する。更に詳しくは、ニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムの優れた特性である耐熱性、保香性、耐水性等を失うことなく実用面の特性を維持し、良好なひねり性を具備した包装用フイルムとして有用なポリエステル樹脂ニ軸延伸フイルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からひねり性の優れたフイルムとしては、セロファンが知られている。セロァンはその優れた透明性と易切断性、ひねり性等の特性により各種包装材料や粘着テープ用として使用されている。しかし、一方でセロファンは吸湿性を有するために特性が季節により変動し、一定品質を維持しながら供給するこが困難であった。また、ポリエチレンテレフタレートをベースフイルムとした包装材は、延伸されたポリエチレンテレフタレートフイルムの強靭性、耐熱性、耐水性、透明性等の優れた特性により各種用途にて好適に使用されているが、その反面切断性や包装用袋での口引き裂き性における欠点や粘着テープでは切れにいという欠点があり、また折り曲げ性が要求される用途では腰が強いゆえに折り曲げ後にその形状保持ができない欠点があった。更にはひねり包装用途においては、ひねり性が劣る等の欠点があり、セロファン代替品として使用することは困難であった。
【０００３】
上記欠点を解決する方法として、応力―ひずみ曲線において降伏点を有し、かつ該共重合物の未延伸フイルムの平均屈折率をＮ０、ニ軸延伸フイルムの平均屈折率をＮ１とした時、０．００３≦Ｎ１−Ｎ０≦０．０２１を満足することを特徴とする易折り曲げポリエステルフイルム（例えば、特許文献１参照。）やポリエステル樹脂層（Ａ）の少なくとも片面に、ポリエステル樹脂層（Ａ）の融点よりも１０℃以上高い融点を有し、かつ全体厚みに対し５％以上、６０％以下の厚みのポリエステル樹脂層（Ｂ）を積層した未延伸積層フイルムを少なくとも一軸延伸後にポリエステル樹脂層（Ａ）の融点より１０℃低い温度以上、かつポリエステル樹脂層（Ｂ）の融点未満の温度で熱処理することを特徴とする引き裂き性とひねり性を有するポリエステルフイルムの製造方法（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
【０００４】
しかしながら、上記従来技術において応力―ひずみ曲線において降伏点を有し、かつ該共重合物の未延伸フイルムの平均屈折率をＮ０、ニ軸延伸フイルムの平均屈折率をＮ１とした時、０．００３≦Ｎ１−Ｎ０≦０．０２１とする方法は折り曲げ性においては良好であるものの、ひねり用途に用いる際に機械適性として必要である帯電防止性のため帯電防止用コートが施されるが、フイルム間の摩擦係数が低下し、ひねり後の戻り角度が大きくなり、充分なひねり性が得られないといった問題を有していた。また、ポリエステル樹脂層（Ａ）の少なくとも片面に、ポリエステル樹脂層（Ａ）の融点よりも１０℃以上高い融点を有し、かつ全体厚みに対し５％以上、６０％以下の厚みのポリエステル樹脂層（Ｂ）を積層した未延伸積層フイルムを少なくとも一軸延伸後にポリエステル樹脂層（Ａ）の融点より１０℃低い温度以上、かつポリエステル樹脂層（Ｂ）の融点未満の温度で熱処理する方法においても、帯電防止用コートをした場合に摩擦係数が低下し、ひねり後の戻り角度が大きくなり、上記従来技術同様にひねり性が充分でないといった問題を有していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−１１８２０号公報
【特許文献２】
特開平５−１０４６１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、本発明はセロファンの有する特性のうち、特にひねり性をに着目して耐熱性、防湿性、保香性等に優れるポリエステル樹脂フイルムにさらに具備したニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】
すなわち、本発明はセロファンの有する特性のうち、特にひねり性をに着目して耐熱性、防湿性、保香性等に優れるポリエステル樹脂フイルムにさらに具備したフイルムを得ることを目的として研究したものであり、ポリエステル樹脂フイルムの組成と上記特性の関係を見出したのである。つまりポリエチレンテレフタレート、３５℃以上のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重合ポリエステルおよび３４℃以下のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重合ポリエステルを特定の割合で混合し、かつ該フイルムの摩擦係数が０．２５〜０．９０とすることである。
ここでいう、摩擦係数はＡＳＴＭ−Ｄ１８９４により２３℃×６５％ＲＨの環境下にて測定した値を意味する。
このように特定の組成を有するポリエステルを使用し、摩擦係数を特定範囲にすることが、優れたひねり性を得る上で好ましい。
【０００８】
この場合において、前記フィルムの幅方向における１５０℃での長手方向の熱収縮率の最大値が３．０％以下であることが好適である。
【０００９】
またこの場合において、前記フィルムの少なくとも片面に帯電防止用コート層が形成され、および／または帯電防止剤を含有することが好適である。
【００１０】
【発明の実施形態】
本発明を構成するポリエステル組成物に含まれるポリエチレンテレフタレートの量は、好ましくは１０〜９４重量％であり、さらに好ましくは４０〜６５重量％である。１０重量％を下まわると得られたフイルムの耐熱性が低下する。逆に９４重量％を超えるとフイルムの腰が強くなり、ひねり性が悪化する。なお、上記ポリエチレンテレフタレートの固有粘度は、好ましくは０．５５〜１．３０ｄｌ／ｇであり、さらに好ましくは０．６３〜１．２０ｄｌ／ｇである。
【００１１】
上記組成物に含有されるガラス転移温度が３５℃以上のポリエステルおよび／または共重合ポリエステルの量は、好ましくは５〜５０重量％であり、さらに好ましくは１０〜４５重量％である。５重量％を下まわるとひねり性が悪化する。逆に５０重量％を超えると得られたフイルムの耐熱性が低下して、印刷や蒸着等の加工時にフイルム寸法変化が大きくなり加工性にて問題となる。なお、上記ポリエステルおよび共重合ポリエステルの固有粘度は、好ましくは０．５０〜１．３０ｄｌ／ｇであり、さらに好ましくは０．６０〜１．２０ｄｌ／ｇである。
【００１２】
本発明に用いられるガラス転移温度が３５℃以上のポリエステルおよび共重合ポリエステルとしては、下記のようなものが挙げられる。ポリエステルは、ガラス転移温度が３５℃以上であれば、特に限定されない。共重合ポリエステルは、例えばテレフタル酸およびエチレングリコールを主成分とし、他の酸成分および／または他のグリコール成分を共重合成分として含有するポリエステルである。他の酸成分としては、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸等の脂肪族のニ塩基酸や、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、５−第３ブチルイソフタル酸、２，２，６，６−テトラメチルビフェニルー４，４−ジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，１，３−トリメチルー３−フェニルインデンー４，５−ジカルボン酸等の芳香族のニ塩基酸が用いられる。グリコール成分としては、ネオペンチルグリコール、ジ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、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオールや、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族ジオールまたはキシレングリコール、ビス（４−β−ヒドロキシフェニル）スルホン、２，２−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン誘導体等の芳香族ジオールが用いられるが、特に限定はされない。
【００１３】
上記組成物に含有されるガラス転移温度が３４℃以下のポリエステルおよび／または共重合ポリエステルの量は、好ましくは１〜４０重量％であり、さらに好ましくは５〜３０重量％である。１重量％を下まわるとひねり性が悪化する。逆に４０重量％を超えると得られたフイルムの融点が低下するため、耐熱性が低下し印刷や蒸着等の加工時にフイルム寸法変化が大きくなり問題となる。また、結晶性が高くなることより安定製膜が困難になり生産上問題となる。上記ポリエステルおよび共重合ポリエステルの固有粘度は、好ましくは０．５０〜１．３０ｄｌ／ｇであり、さらに好ましくは０．６０〜１．２０ｄｌ／ｇである。
【００１４】
本発明に用いられるガラス転移温度３４℃以下のポリエステルおよび／または共重合ポリエステルとしては、以下のようなものが挙げられる。ポリエステルはガラス転移温度が３４℃以下であれば特に限定されない。共重合ポリエステルは、例えばテレフタル酸および／またはイソフタル酸とエチレングリコールとを主成分とし、他の酸成分および／または他のグリコール成分を共重合成分として含有するポリエステルである。他の酸成分としては、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、イソフタル酸等の脂肪族のニ塩基酸などが用いられる。他のグリコール成分としては、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオールなどが用いられる。あるいはこれらのポリエステルとポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテルとのブロック共重合体が用いられるが、特に限定はされない。
【００１５】
上記ポリエステルおよびポリエステル共重合体は、従来の方法により製造され得ることができる。例えば、酸性分とグリコール成分とを直接反応させる直接エステル化法、酸成分としてのエステルとグリコール成分とを反応させるエステル交換法などが挙げられるが、特に限定はされない。
【００１６】
上記組成物中には、ポリエステル成分の他に必要に応じて各種添加剤が含有されても良い。添加剤としては二酸化チタン、微粒子シリカ、カオリン、炭酸カルシウム等の無機滑剤やアクリル系架橋高分子よりなる微粒子の材料として、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル等のアクリル系単量体からなる架橋高分子等の有機滑剤が挙げられる。また、帯電防止剤、老化防止剤、紫外線防止剤、着色剤、染料等を単独で含有しても良く、２種以上を併用しても良い。
【００１７】
本発明において得られるポリエステル樹脂フイルムの２３℃×６５％ＲＨの環境下における摩擦係数は０．２５〜０．９０であることが好ましい。２３℃×６５％ＲＨの環境下での摩擦係数が０．２５未満であると、ひねり加工した時ひねり後の戻りが大きくなり、充分なひねり性が得られず好ましくない。また、２３℃×６５％ＲＨの環境下での摩擦係数が０．９０を越えると、フイルム製膜時でのロール状での巻取りや必要幅へのスリット時にシワが混入する。さらには後工程である印刷や蒸着加工、帯電防止用コート時にもガイドロールにてフイルムに縦状のシワが発生して問題となる。
このとき、摩擦係数は０．２５〜０．６０が好ましい。更に好ましくは、０．３０〜０．４０である。
【００１８】
このような滑り性を有するポリエステル樹脂フイルムを得る方法は特に限定されないが、例えばシリカ、炭酸カルシウムなどの無機粒子やリン酸カルシウム、酸化チタンなどの無機化合物またはアクリル樹脂やポリエチレンといったポリエステル樹脂と非相溶の樹脂の添加、あるいは機械適性として必要である帯電防止性を得るために施される、従来から公知の界面活性剤として使用されているアニオン系、ノニオン系、カチオン系および両性界面活性剤や反応性界面活性剤などによる帯電防止用コートや該帯電防止用コート層の厚み等により得ることができる。さらには、上記該方法を併用して本発明のフイルムを得てもかまわない。
【００１９】
具体的にはポリエステル樹脂フイルムへの該無機化合物またはポリエステル樹脂と非相溶の樹脂の添加量をより少なくすることが挙げられる。たとえばポリエステル樹脂フイルムに該添加量として０．０１〜０．０３重量％程度とすることが望ましい。また、該両性界面活性剤や反応性界面活性剤などによる帯電防止用コートとしては、ウレタン樹脂またはプロピレンオキサトやエチレンオキサイトのブロックコポリマーなどを添加する摩擦係数を高くすることが可能なコート処方が挙げられる。さらには該帯電防止用コート層の厚みとして、帯電防止効果得られる下限となる厚みによりコートする方法などが挙げられる。ただし、上記方法以外により本発明のフイルムを得てもかまわない。
【００２０】
本発明のポリエステル樹脂フイルムは、公知のフイルム製膜方法により形成し得ることができる。フイルム製膜方法としては例えば押出し機により溶融混練された樹脂をキャストして未延伸フイルムを得る。その後、同時ニ軸延伸法または逐次二軸延伸法等のニ軸延伸を行い次いで熱固定する方法が用いられる。押出し条件、製膜方法、延伸条件等は適宜選択することができ、特に限定はされない。上記延伸条件の好ましくは、下記のような工程にて行うことができる。例えば、上記樹脂組成を構成する重合体組成物が有するガラス転移温度以上、融点以下の温度で予熱を行う。また延伸倍率としては、ニ軸延伸の場合は延伸後の面積倍率が延伸前の面積に対して２〜３０倍、好ましくは９〜１６倍が望ましい。
【００２１】
また、本発明のポリエステル樹脂フイルムの１５０℃における熱収縮率の最大値は３．０％以下であることが好ましい。１５０℃における熱収縮率が最大値にて３．０％より大きいとフイルムに印刷や蒸着層を形成する等の後加工時にシワの発生や平面性の乱れが発生して好ましくない。
【００２２】
熱収縮率を下げるのに好適な方法としては特に限定されないが、例えばフイルム製膜方法とし押出し機により溶融混練された樹脂をキャストして未延伸フイルムを得る。その後、同時ニ軸延伸法または逐次二軸延伸法等のニ軸延伸を行い次いで熱固定する際に、該延伸フイルムを緊張下または幅方向に弛緩しながら熱処理する方法が用いられる。この場合熱処理温度は１７０℃〜２４０℃、より好ましくは１８０℃〜２３０℃の範囲で時間は０．５秒〜１０秒の範囲で行うのが好ましい。さらに熱処理温度から冷却過程で好ましくは１００℃〜２００℃の範囲で長手方向および／または好ましくは幅方向に対して０．１％〜２％の範囲で弛緩処理を行う。弛緩処理は１段でも良いし、多段で行っても良く、温度分布の変化を設けても良い。
【００２３】
本発明のポリエステル樹脂フイルムには、目的に応じて例えばコロナ放電処理，プラズマ処理，オゾン処理，薬品処理等の従来公知の方法による表面処理や、公知のアンカー処理剤を用いたアンカー処理等が施されていてもよい。また、さらには帯電防止性付与のために帯電防止用コート等が施されてもよい。帯電防止用コート剤としては例えば、アルキルスルホン酸、グリセリンエステル、ポリグリセンエステル等であり、帯電防止性を付与できるものであれば特に限定されない。コート方法は、従来公知の方法であるバースロールコーティング法、ロールナイフコーティング法、ダイコーティング法、グラビアコーティング法等などであれば特に限定はされない。さらには、インラインによるコーティングによるコートであってもかまわない。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例および比較例で得られたフィルムの物性の測定方法は、以下の通りである。
【００２５】
（１）ひねり性
テンチ社製ひねり包装機ＴＡ２００型を用い、２００個／分の速度にてひねり包装を行った。フイルムは１．５回転（５４０度）ひねられて個包装となる。その後若干の戻りがあった後のひねりが保持された角度を測定。（以下「ひねり保持角度」と表記する）
この保持角度が大きいほどひねり性は優れており、下記のとおり分類評価した。
○：ひねり保持角度が２４０度以上
△：ひねり保持角度が１８０度以上、２４０度未満
×：ひねり保持角度が１８０度未満
【００２６】
（２）滑り性
滑り性評価は、ＡＳＴＭ−Ｄ１８９４により２３℃×６５％ＲＨの環境下にて摩擦係数を求めることにより測定した。
【００２７】
（３）熱収縮率
熱収縮率評価は、収縮条件を１５０℃、３０分とした以外は、ＪＩＳ Ｃ−２３１８に順じて測定した。
【００２８】
（４）Ｔｇ
ロボットＤＳＣ（示差走査熱量計）ＲＤＣ２２０（セイコー電子工業（株）製）にＳＳＣ５２００ディスクステーション（セイコー電子工業（株）製）を接続して測定した。試料１０ｍｇをアルミニウムパンに調整後、ＤＳＣ装置にセットし（リファレンス：試料を入れていない同タイプのアルミニウムパン）、３００℃の温度で５分間加熱した後、液体窒素中を用いて急冷処理した。この試料を１０℃／分で昇温し、そのＤＳＣチャートからガラス転移点（Ｔｇ）を測定した。
【００２９】
（実施例１）
酸成分としてテレフタル酸１００ｍｏｌ％、グリコール成分としてエチレングリコール７０ｍｏｌ％およびネオペンチルグリコール３０ｍｏｌ％を用いて共重合ポリエステル樹脂（Ａ）を調整し得た。（Ａ）のガラス転移温度は７５℃であり、固有粘度は０．７２ｄｌ／ｇであった。次ぎに酸成分としてテレフタル酸１００ｍｏｌ％、グリコール成分としてブタンジオール１００ｍｏｌ％を用いて共重合ポリエステル（Ｂ）を調整し得た。（Ｂ）のガラス転移温度は３０℃であり、固有粘度は１．２２ｄｌ／ｇであった。
【００３０】
次いで得られた共重合ポリエステル樹脂（Ａ）を３５重量％、共重合ポリエステル（Ｂ）を１０重量％、ポリエチレンテレフタレート（固有粘度は０．７０ｄｌ／ｇ）を５５重量％の割合にて混合した。さらに該混合物の重量に対し０．０２重量％となるようにシリカを添加剤として加えポリエステル組成物を得た。該ポリエステル組成物を押出し機にて溶融混練し、溶融混錬したものをＴダイに供給し、Ｔダイ内部より樹脂温度２９０℃になるように押出し、更に温度３０℃のキャスティングロールにてキャスティングし後、該フイルムを一方向（縦方向）に３．５倍延伸して一軸延伸ポリエステルフイルムを得た。次いで、該フイルムを前記延伸方向に対して直角方向（横方向）に４．０倍延伸し、２２０℃にて熱処理して厚さ２０μｍとなるニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを得た。その後、帯電防止剤としてアルキルスルホン酸ナトリウムを用い、ドライ後のコート量が０．００８ｇ／ｍ^２となるようにグラビアロールにて帯電防止用コートを実施した。
【００３１】
（実施例２）
共重合ポリエステル樹脂（Ａ）を２５重量％、共重合ポリエステル（Ｂ）を１０重量％、ポリエチレンテレフタレートを６５重量％の割合にて混合した。ドライ後のコート量は０．００６ｇ／ｍ^２となるようにグラビアロールにて帯電防止用コートを実施した。さらに１９０℃にて熱処理したこと以外は実施例１と同様にして厚さ２０μｍとなるニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを得た。
【００３２】
（比較例１）
共重合ポリエステル樹脂（Ａ）を３５重量％、ポリエチレンテレフタレートを６５重量％の割合にて混合したこと以外は実施例１と同様にして厚さ２０μｍとなるニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを得た。
【００３３】
（比較例２）
共重合ポリエステル（Ｂ）を３０重量％、ポリエチレンテレフタレートを７０重量％の割合にて混合した混合したこと以外は実施例１と同様にして厚さ２０μｍとなるニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを得た。
【００３４】
（比較例３）
帯電防止剤としてアルキルスルホン酸ナトリウムを用い、ドライ後のコート量が０．０３２ｇ／ｍ^２となるようにグラビアロールにて帯電防止用コートを実施したこと以外は実施例１と同様にして厚さ２０μｍとなるニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを得た。
【００３５】
（比較例４）
１６０℃にて熱処理して厚さ２０μｍとなるニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを得たこと以外は実施例１と同様にして厚さ２０μｍとなるニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを得た。
【００３６】
【表１】

【００３７】
【発明の効果】
本発明は、ポリエチレンテレフタレートを１０〜９４重量％、３５℃以上のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重合ポリエステルを５〜５０重量％、および３４℃以下のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重合ポリエステル１〜４０重量％により特定の割合で配合し、かつ該フイルムの摩擦係数が０．２５〜０．９０とすることによりひねり性に優れ、さらには熱収縮率を最大値を３．０％以下とすることにより、印刷や蒸着膜形成等の後加工時にシワの発生ないニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを提供することができる。

Claims (3)

1. ポリエチレンテレフタレートを１０〜９４重量％、３５℃以上のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重合ポリエステルを５〜５０重量％、および３４℃以下のガラス転移温度を有するポリエステルおよび／または共重合ポリエステル１〜４０重量％からなるポリエステルフイルムであって、かつ該フイルムの摩擦係数が０．２５〜０．９０であることを特徴とするひねり包装用ニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルム。
2. 請求項１記載のポリエステル樹脂フイルムであって、の幅方向における１５０℃での長手方向の熱収縮率の最大値が３．０％以下であることを特徴とする請求項１記載のひねり包装用ニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルム。
3. 請求項１記載のポリエステル樹脂フイルムであって、少なくとも片面に帯電防止用コート層が形成され、および／または帯電防止剤を含有することを特徴とするひねり包装用ニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルム。