JP2005068322A - 引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 強度、透明性、耐熱性、バリア性等を失うことなく、良好な引き裂き性を具備した、包装用フィルムやテープ用フィルムとして、或いはＰＴＰ包装や飲料のパックの開封口として有用なポリエステル延伸フィルムを安価に提供するもの。
【解決手段】 融点の異なる２種類以上のポリエステル樹脂層が積層されてなるポリエステル系フィルムであって、突き刺し強度が８．０Ｎ以下であることを特徴とする引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルム。
【選択図】 なし

Description

本発明は延伸ポリエステル系フィルムに関する。更に詳しくは、透明性、耐熱性、バリア性等を失うことなく実用面の特性を維持し、良好な引き裂き性を具備した包装用フィルムやテープ用フィルムとして、或いはＰＴＰ包装や飲料のパックの開封口として有用なポリエステル延伸フィルムに関するものである。

従来から、切断性の優れたフィルムとしては、セロハンが知られている。セロハンは、その優れた透明性と易切断性、ひねり固定性等の特性により各種包装材料、粘着テープ用として重用されている。しかし、一方ではセロハンは吸湿性を有する為に特性が季節や、保管状態、或いは加工時の雰囲気により変動し一定の品質のものを常に供給することは困難であった。

また、ポリエチレンテレフタレートをベースフィルムとした包装用袋や粘着テープなどは、延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムの強靭性、耐熱性、耐水性、透明性などの優れた特性から用いられているが、これらの優れた特性を有する反面、切断しにくく、包装用袋の口を引き裂き難い欠点や、粘着テープが切り難い欠点があった。

上記問題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やジエチレングリコール成分などを共重合させたもの、低分子量のポリエステル樹脂を用いるもの、或いは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ィ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の良好なポリエステルフィルムの製造方法などが提案されている。（特許文献１〜４参照）
特公昭５５−８５５１号公報 特公昭５６−５０６９２号公報 特公昭５５−２０５１４号公報 特開平５−１０４６１８号公報

しかしながら、上記従来技術において一軸方向に延伸させる方法は、配向方向へは直線的に容易に切れるが配向方向以外には切れ難く、またジエチレングリコール成分などを多量に共重合させる方法は共重合によりポリエチレンテレフタレート本来の特性が失われるという欠点を有している。更に、低分子量のポリエステル樹脂を用いる方法は、延伸工程での膜破れのトラブルが発生しやすくなり実用的でなかった。

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ィ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では、中間層が脆化し、製膜直後と加工時とでフィルムの特性が変化して破断しやすくなるといった障害が発生した。

本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、ポリエステルフィルムの優れた特性である耐熱性、耐寒性、防湿性、透明性、保香性等を有し、且つ易切断性を得る事を課題とするものである。

本発明者らは上記課題を解決する為、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、融点の異なる少なくとも２種類のポリエステル樹脂が混合されてなるポリエステル系フィルムであって、突き刺し強度が８．０Ｎ以下であることを特徴とする引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルムである。

本発明によるポリエステル系樹脂フィルムは、耐熱性、耐寒性、防湿性、透明性、保香性等に優れ、且つ安定した易切断性を有するフィルムを安価に製造する事が出来るという利点を有する。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に於けるポリエステル樹脂フィルムは融点の異なる少なくとも２種類のポリエステル樹脂が混合されてなるポリエステル系フィルムであり、それぞれのポリエステル樹脂層は、結晶性ポリエステル樹脂或いは非晶性ポリエステル樹脂より選ばれる。

例えば、最も融点の高いポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、あるいはそれらの構成成分を主成分とする共重合体等が用いることができ、好ましくはテレフタル酸を主なる酸成分とし、エチレングリコールを主たるアルコール成分とするポリエステルであり、さらに好ましくは、テレフタル酸が９５ｍｏｌ％以上、エチレングリコールが９５ｍｏｌ％以上からなるポリエステルである。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０．５５〜１．３ｄｌ／ｇであり、さらに好ましくは０．６０〜０．７４ｄｌ／ｇである。

また、融点の低い方のポリエステル樹脂としては、テレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコール共重合体、テレフタル酸−エチレングリコール−ネオペンチルグリコール共重合体等の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が好ましい。他の酸成分としては、脂肪族の二塩基酸（例えば、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸）や芳香族の二塩基酸（例えば、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−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−３−フェニルインデン−４，５−ジカルボン酸）が用いられる。グリコール成分としては、脂肪族ジオール（例えば、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）、脂環族ジオール（例えば、１，４−シクロヘキサンジメタノール）または芳香族ジオール（例えば、キシリレングリコール、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）が用いられる。

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０．５５〜１．２ｄｌ／ｇであり、さらに好ましくは０．６０〜０．７４ｄｌ／ｇである。

又、本発明のポリエステル樹脂組成物は、最も高い融点を有するポリエステル樹脂と、それ以外のポリエステル樹脂の融点の差が１０℃以上である事が好ましく、さらに好ましくは２０℃以上である。

該融点差が１０℃未満の場合、熱固定工程に於いて、低融点のポリエステル樹脂の融点以上の温度に曝した際に、最も高融点のポリエステル樹脂が軟化或いは溶融して、製膜が不安定となる。

本発明に於いて、突刺強度は８．０Ｎ以下であることが好ましく、更に好ましくは６．０Ｎ以下である。突刺強度が８．０Ｎを越える場合、フィルムの強度が強くなり、手で引き裂くことができなくなり好ましくない。

本発明に於いて、各ポリエステル樹脂の混合割合と融点より求めた、ポリエステル樹脂組成物の平均融点より高い融点を有するポリエステル樹脂の混合割合が４０重量％以上である事が好ましく、さらに好ましくは６０重量％以上である。該ポリエステル樹脂の混合割合が４０重量％未満の場合、混合樹脂の耐熱性が不足し、製膜性が悪化すると共に、印刷、ラミネート等の加工の際に熱収縮によるシワが発生したりして好ましくない。

本発明に於いて、延伸フィルムの厚みは特に限定されるものではないが、包装用袋や粘着テープなどで使用されるフィルムの厚みは一般的に９μｍから５０μｍが好ましく、特に包装用としては１２〜２５μｍが、また、粘着テープ用としては２５〜４０μｍが好ましい。

本発明のポリエステルフィルムは、本発明の効果を阻害しない範囲で、公知の各種添加材、例えば、滑材、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤等が添加されていてもよい。

次に、本発明フィルムの製造方法の一例を説明する。

高い融点を有する側のポリエステル樹脂（Ａ）及び低い融点を有するポリエステル樹脂（Ｂ）を混合し、押出機に供給し、ポリエステル樹脂（Ａ）の融点以上の温度で溶融し、ダイスより押し出し冷却固化させて未延伸フィルムを成形する。

このように得られた未延伸フィルムをポリエステル樹脂（Ａ）のガラス転移温度以上、ポリエステル樹脂（Ｂ）の融点以下の温度でニ軸延伸を行なう。この際の延伸倍率は延伸面積で２〜３０倍、好ましくは９〜１６倍である。また延伸方式は逐次ニ軸延伸でも同時ニ軸延伸でもよい。

このように得られた積層フィルムをポリエステル樹脂（Ｂ）の融点以上、ポリエステル樹脂（Ａ）の融点未満の温度で熱固定を行なう。

本発明では、高融点ポリエステル樹脂（Ａ）或いは低融点ポリエステル樹脂（Ｂ）が他方のポリエステル樹脂中に島状に分散してなり、２軸延伸後の熱固定工程にて低融点ポリエステル樹脂（Ｂ）が溶融する事で配向崩壊し、脆くなる事によって手切れ性が発現すると考えられる。

こうした海島構造を持つ事で、海の部分がフィルムの強度、耐熱性、耐寒性、防湿性、透明性、保香性等を有し、且つ島の部分が手切れのきっかけとなる事で手切れ性を有するという相反する特性を合わせ持つことができる。

さらに、本発明では突刺強度が８．０Ｎ以下であることにより、生産・加工性に優れ、且つ優れた引き裂き性を有するフィルムが得られる。

次に実施例、及び比較例を用いて本発明を具体的に説明する。実施例および比較例における評価の方法については（ａ）及び（ｂ）の方法で行った。

（ａ）突刺強度
長手方向２００ｍｍ、幅方向２０ｍｍの試料を切り出す。引張試験機（島津製作所製オートグラフＡＧＣ−１ＫＮＧ型）を用い、試料を２つ折として、チャックからの長さが５０ｍｍとなるようにチャックに挟む。折り返し部分を直径０．７ｍｍの鋼球が突き刺すように、５０ｍｍ／ｍｉｎの速度にて引っ張り、突き刺して穴を開けた時の荷重を求める。測定はｎ＝５行い、最高値と最低値を除いた３点の平均にて求めた。

（ｂ）手切れ性
官能テストで行い、当該ポリエステルフィルム／／９μｍアルミニウム箔／１５μｍ押出しＬＤＰＥとラミネートして積層体を作成した後、ヒートシールにて製袋し、シール部分を手で切断した時の開封性で評価した。尚、袋を両手で持つ際には、３ｍｍ程度の間隔を持ち、長手方向、幅方向の両方で行った。
○：爪を立てることなく容易に開封できる
△：爪を立てることで容易に開封できる
×：爪を立てても容易に開封できない

（実施例１）
テレフタル酸−エチレングリコールからなる、融点が２６５℃、極限粘度０．６２ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂（Ａ）を６５重量％、テレフタル酸−エチレングリコール−ネオペンチルグリコールからなる、融点が１９０℃、極限粘度０．７４ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂（Ｂ）を３５重量％混合し、押出し機にて２８５℃の温度で溶融し、Ｔダイより押出し、冷却ドラムで急冷して未延伸フィルムを得た。

該未延伸フィルムを先ず縦方向に９５℃で３．８倍、次いで横方向に１１０℃で４．０倍に延伸した後、３％の弛緩を行ないつつ２３０℃の温度で熱処理を行い、１２μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの突刺強度は５．０Ｎであり、手切れ性に優れていた。特性を表１に示す。

（実施例２）
ポリエステル樹脂（Ｂ）をテレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコールからなる、融点が１８０℃、極限粘度０．７２ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂に変更した以外は実施例１と同様にして厚さ１２μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの突刺強度は４．５Ｎであり、手切れ性に優れていた。

（実施例３）
テレフタル酸−エチレングリコールからなる、融点が２６５℃、極限粘度０．６２ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂（Ａ）を５５重量％、テレフタル酸−エチレングリコール−ネオペンチルグリコールからなる、融点が１９０℃、極限粘度０．７４ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂（Ｂ）を４５重量％混合し、実施例１と同様に２軸延伸後、３％の弛緩を行ないつつ２１０℃の温度で熱処理を行い、１２μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの突刺強度は４．０Ｎであり、手切れ性に優れていた。

（比較例１）
実施例１と同じ原料、方法で、厚み４０μｍのフィルムを得た。かくして得られたフィルムの突刺強度は１５Ｎであり、手切れ性に劣っていた。

（比較例２）
テレフタル酸−エチレングリコールからなる、融点が２６５℃、極限粘度０．６２ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂（Ａ）を１００重量％用い、実施例１と同様にして２軸延伸を行い厚み１２μｍのフィルムを得た。かくして得られたフィルムの突刺強度は１０．５Ｎであり、手切れ性に劣っていた。

（比較例３）
テレフタル酸−エチレングリコールからなる、融点が２６５℃、極限粘度０．６２ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂（Ａ）を３０重量％、テレフタル酸−エチレングリコール−ネオペンチルグリコールからなる、融点が１９０℃、極限粘度０．７４ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂（Ｂ）を７０重量％混合し、実施例１と同様にして２軸延したところ、熱固定ゾーンで溶融し、製膜は困難であった。

実施例１、２、比較例１〜３で得られたフィルムの評価結果を表１に示す。

実施例１〜３、比較例１〜３より明らかなように、融点の異なる少なくとも２種類のポリエステル樹脂が混合されてなるポリエステル系フィルムよりなる、突き刺し強度が８．０Ｎ以下であるポリエステル系樹脂フィルムは、優れた手切れ性を有することが解る。

本発明のポリエステル系樹脂フィルムは、優れた手切れ性を有し、包装用フィルムやテープ用フィルムとして、或いはＰＴＰ包装や飲料のパックの開封口として幅広い用途分野に利用する事ができ、産業界に寄与する事が大である。

本発明の突刺強度測定用治具、及び測定方法

Claims (5)

1. 融点の異なる少なくとも２種類のポリエステル樹脂が混合されてなるポリエステル系フィルムであって、突き刺し強度が８．０Ｎ以下であることを特徴とする引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルム。
2. 請求項１に記載の引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルムであって、前記フィルムの最も高い融点を有するポリエステル樹脂と、最も低い融点を有するポリエステル樹脂の融点の差が１０℃以上であることを特徴とする引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルム。
3. 請求項１に記載の引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルムであって、前記フィルムの各ポリエステル樹脂の混合割合と融点より求めた、ポリエステル樹脂組成物の平均融点より高い融点を有するポリエステル樹脂の混合割合が４０重量％以上であることを特徴とする引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルム。
4. 請求項１に記載の引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルムであって、前記フィルムの最も高い融点を有するポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルム。
5. 請求項１に記載の引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルムであって、前記フィルムの最も低い融点を有するポリエステル樹脂の融点より高い温度で熱固定することを特徴とする引き裂き性の良好なポリエステル系樹脂フィルム。