JP2012126785A

JP2012126785A - フィルム及び包装袋

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Publication number: JP2012126785A
Application number: JP2010278024A
Authority: JP
Inventors: Arimitsu Takemoto; 有光竹本
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: JP5609612B2

Abstract

【課題】ポリブチレンテレフタレート樹脂を主とするフィルムのフィッシュアイ、縦スジ、ブロッキングの発生を抑制し、ヒートシール性及びガスバリアー性に優れるフィルム及びそれよりなる包装袋を提供する。
【解決手段】ポリブチレンテレフタレート樹脂８０〜９８重量％と下記（ａ）〜（ｃ）の要件を満たすエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物２〜２０重量％からなるフィルム及びそれよりなる包装袋を用いる。
（ａ）２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度が８０Ｐａ・Ｓ〜２００Ｐａ・Ｓ。
（ｂ）ビニルアルコール成分含量が０．５モル％〜４．０モル％。
（ｃ）酢酸ビニル成分含量が０．５〜４．０モル％。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物からなるフィルム及びそれよりなる袋に関するものである。

臭気の強い食品や廃棄物の包装等、ガスバリアー性や防臭性が求められる包装袋には複合フィルムが多く使用されている。複合フィルムを用いる理由は、単層フィルムではヒートシール性が悪く製袋が困難であるため、ヒートシール性の優れたフィルムと複合化することにより用いられている。しかし、フィルムを積層するため生産性が悪く、経済的でないなどの問題がある。

そこで、ガスバリアー性及び耐熱性に優れ、食品包装袋として好適なものとして、ポリブチレンテレフタレート樹脂の単層フィルムをヒートシールした袋が提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、機械強度やヒートシール性に優れたフィルムとしてポリエステル樹脂にポリオレフィン樹脂や酸変性ポリオレフィン樹脂をブレンドした樹脂組成物からなるフィルムが提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開平１−１８２２５５号公報（特許請求の範囲）特許第３３２３８６６号公報（特許請求の範囲）

しかし、特許文献１に提案されている包装袋は、引張強度や衝撃強度等のフィルム強度が脆弱でシール端部が裂け易くヒートシール性に劣るため、充填物や臭気が漏れ出すなどの問題があり包装袋として満足できるものではなかった。

また、使用時や製品輸送時の繰返し屈曲疲労によりピンホールが生じることがある。このピンホールは、充填物や臭気の漏れ出し、ガスバリアー性低下による充填物の腐敗などの問題を招き、包装袋としての機能を著しく低下させる。

特許文献２に提案されているポリエステルフィルムは、インフレーション成形しフィルムとした際に、フィルム中にポリマー劣化物、ゲル状物などが発生しやすいという課題を有し、特にマレイン酸変性ポリオレフィン樹脂を用いた場合、フィッシュアイや縦スジが発生しフィルム外観が劣ったものとなる。
また、ポリエステル樹脂に融点の低いポリオレフィン樹脂を配合するとフィルム同士がブロッキングしやすく、包装袋とした際に袋の開口性が悪くなるなどの問題がある。

これらの課題を解決できるポリブチレンテレフタレート樹脂を主とするフィルム及び包装袋が望まれている。

そこで、本発明は上記課題を解決し、フィッシュアイ、縦スジ、ブロッキングの発生を抑制し、かつヒートシール性及びガスバリアー性に優れるポリブチレンテレフタレート樹脂を主とするフィルム及びそれよりなる包装袋を提供しようとするものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリブチレンテレフタレート樹脂に特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物を配合することにより、フィッシュアイ、縦スジ、ブロッキングの発生を抑制し、かつヒートシール性及びガスバリアー性の優れたフィルムとなることを見出し、本発明を完成させるに到った。

即ち、本発明はポリブチレンテレフタレート樹脂８０〜９８重量％と下記（ａ）〜（ｃ）の要件を満たすエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物２〜２０重量％からなるフィルム及びそれよりなる包装袋に関するものである。
（ａ）２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度が８０〜２００Ｐａ・Ｓ。
（ｂ）ビニルアルコール成分含量が０．５〜４．０モル％。
（ｃ）酢酸ビニル成分含量が０．５〜４．０モル％。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明に用いられるポリブチレンテレフタレート樹脂は、１，４−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とテレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分又はそのアルコールエステル成分とを縮合して得られるポリエステルである。一般的にポリブチレンテレフタレート樹脂として知られている範疇に属するものであれば如何なるものでも用いることができ、ポリブチレンテレフタレートを主体とする共重合体であってもよい。また、市販品として入手することもできる。

また、該ポリブチレンテレフタレート樹脂には、本発明の目的を阻害しない限り一般の熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に添加される公知の物質、即ち、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、染料や顔料等の着色剤、潤滑剤、結晶化促進剤、結晶化遅延剤、他の熱可塑性樹脂、無機充填剤等を配合されてもよい。

本発明に用いられるポリブチレンテレフタレート樹脂はＯ−クロロフェノール中で温度３５℃の条件下で測定した固有粘度（ＩＶ値）が０．５ｄＬ／ｇ〜２．５ｄＬ／ｇのものが好ましい。固有粘度が０．５ｄＬ／ｇ以上では溶融膜が安定化し製膜性に優れ、固有粘度が２．５ｄＬ／ｇ以下では押出時の負荷が低く製膜が容易である。

本発明に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化したものである。

本発明に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の粘度は、２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度が８０〜２００Ｐａ・Ｓの範囲にあると、縦スジの発生が抑制されたフィルムとなるので好ましい。また、縦スジの発生の抑制と製膜性のバランスに優れることから、１００〜１５０Ｐａ・Ｓが好ましい。

本発明に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のビニルアルコール成分含量は、０．５〜４．０モル％の範囲にあると、フィッシュアイの発生が抑制されたフィルムとなるので好ましい。また、フィッシュアイと製膜性のバランスに優れることから、１．０〜２．５モル％が好ましい。

本発明に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の酢酸ビニル成分含量は、０．５〜４．０モル％の範囲にあると、ブロッキングが抑制されたフィルムとなるので好ましい。

本発明に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物は、例えば高圧法、乳化重合法等の公知の製造方法により製造されたエチレン−酢酸ビニル共重合体をメタノール、エタノールなどの低沸点アルコールと水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラートなどのアルカリからなる系で処理するケン化を施すことにより製造することができ、ポリマー鎖中にエチレン成分及びビニルアルコール成分を有する。また、該エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物は市販品であっても良い。

本発明に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の酢酸ビニル成分含量及びビニルアルコール成分含量は、重合時のガス中の酢酸ビニル濃度及びケン化反応時のアルカリの添加量により調整することが可能である。即ち、重合時のガス中の酢酸ビニル濃度が高ければ、酢酸ビニル成分含量の高いものが得られ、酢酸ビニル濃度が低ければ、酢酸ビニル成分含量の低いものが得られる。また、ケン化反応時のアルカリの添加量が酢酸ビニル成分含量に対して等モル以上のアルカリを添加すれば、ビニルアルコール成分含量の高いものが得られ、アルカリの添加量が少なければ、酢酸ビニル成分含量が高く、ビニルアルコール成分含量の低いものが得られる。

本発明に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の粘度は、重合時のガス中の連鎖移動剤の濃度により調整することが可能であり、連鎖移動剤の濃度が高ければ、粘度の低いものが得られ、連鎖移動剤の濃度が低ければ、粘度の高いものが得られる。

その連鎖移動剤としては、例えば、プロピレン、ブテン、ヘキセン等のオレフィン類、エタン、プロパン、ブタン等のパラフィン類、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル等のカルボニル化合物、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。

本発明のフィルムは、該ポリブチレンテレフタレート樹脂８０〜９８重量％及び該エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物２〜２０重量％からなるものであり、好ましくはポリブチレンテレフタレート樹脂８５〜９５重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物５〜１５重量％である。ここで、ポリブチレンテレフタレート樹脂の配合量が８０重量％未満である場合、ポリブチレンテレフタレート樹脂とエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の相溶性に劣り製膜加工が困難となる。一方、ポリブチレンテレフタレート樹脂の配合量が９８重量％を超える場合、フィルム及び袋はヒートシール性に劣るものとなる。

また、本発明のフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲で各種添加剤を含有しても良い。添加剤としては、例えば、染料、有機顔料、無機顔料、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、発泡剤、滑剤、結晶核剤、離型剤、加水分解防止剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、難燃剤、難燃助剤、無機充填剤、有機充填剤等をあげることができる。

また、ポリブチレンテレフタレート樹脂とエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の混合方法については、ポリブチレンテレフタレート樹脂とエチレン−酢酸ビニル共＋重合体ケン化物をドライブレンドにより混合する方法を適用することができる。或いはポリブチレンテレフタレート樹脂とエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物をブレンド後、押出機で溶融混練し溶融混合体のペレットを得る方法も適用することができる。

本発明のフィルムの製造方法としては、フィルムの製造が可能であれば如何なる方法を用いることも可能であり、例えば、インフレーション成形法又はＴダイ法など一般的な成形法を用いることができる。特にインフレーション成形法で製膜したフィルムは、Ｔダイ法で得られたフィルムに比べ引張強度が大きく、ガスバリアー性に優れる。また、インフレーション成形法では、チューブ状のフィルムが得られ、一定長にカットし一端をヒートシールすることにより容易にかつ安価に製袋出来るので好ましい。

かかるフィルムには、必要に応じ任意の率で一軸又は二軸延伸を加えてもよい。

本発明においてフィルムの厚さは１０〜２００μｍの範囲であり、好ましくは１５〜１００μｍである。１０μｍ以下では包装袋として必要な機械的強度を有さず、２００μｍ以上では柔軟性に欠け不適である。

本発明のフィルムは、フィッシュアイ、縦スジが抑制され優れたフィルム外観を有し、かつヒートシール性及びガスバリアー性に優れることから、包装袋に適したものであり、保香性が求められる食品、例えばキムチ、タクアン等の漬物類、カレー、餃子等の食品類の包装袋に好適である。さらに、食品以外にも臭気の強い産業廃棄物や汚物等の医療用廃棄物の処理袋に好適である。なお、包装袋及び処理袋は、フィルムをヒートシールすることにより得ることが出来る。

本発明のフィルム及び袋は、フィッシュアイや縦スジが抑制され優れたフィルム外観を有し、かつ優れたヒートシール性及びガスバリアー性を併せもち、特に臭気の強い食品や廃棄物の包装材として優れた適性を有するものである。

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

以下に、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の製造及び入手方法、剪断粘度、フィッシュアイ、縦スジ、ブロッキング性及びヒートシール性の試験方法を示す。

〜エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）の製造方法〜
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）はベッセル型高圧法ポリエチレンプラントの設備を利用し、重合温度２２０℃、重合圧力１６５ＭＰａ、ガス中の酢酸ビニル濃度１０％、イソブチレン濃度２．０％の条件で製造したエチレン−酢酸ビニル共重合体をメタノール溶媒中、苛性濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの条件下で８８℃、６時間ケン化することにより得た。

〜エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ２）の製造方法〜
ガス中の酢酸ビニル濃度９％、イソブチレン濃度２．５％とした以外はエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）と同様の方法で製造した。

〜エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ３）の製造方法〜
ガス中の酢酸ビニル濃度１８％、苛性濃度０．３ｍｏｌ／Ｌの条件下で７２℃、２時間とした以外はエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）と同様の方法で製造した。

〜エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ４）の製造方法〜
ガス中の酢酸ビニル濃度２５％、イソブチレン濃度０．８％、苛性濃度１．０ｍｏｌ／Ｌの条件下で８８℃、８時間とした以外はエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）と同様の方法で製造した。

〜エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ５）の製造方法〜
ガス中の酢酸ビニル濃度２５％、イソブチレン濃度２．５％、苛性濃度１．０ｍｏｌ／Ｌの条件下で７２℃、３時間とした以外はエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）と同様の方法で製造した。

〜エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ６）の入手方法〜
ガス中の酢酸ビニル濃度２５％、イソブチレン濃度３．０％、苛性濃度１．０ｍｏｌ／Ｌの条件下で８８℃、６時間とした以外はエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）と同様の方法で製造した。

〜エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｃ１）の製造方法〜
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）と同様の方法でエチレン−酢酸ビニル共重合体を製造し、ケン化せずに使用した。

〜剪断粘度の測定〜
キャピログラフ（東洋精機社製キャピログラフ１Ｂ、キャピラリー径１ｍｍ）を用いて、ＪＩＳＫ７１９９に準拠して２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度を測定した。

〜フィッシュアイの評価〜
得られたインフレーションフィルムの下から蛍光灯を照射し、目視やルーペを用いフィルム中の個数を測定し、個数は０．４ｍ^２当たりの個数として算出した。

〜縦スジの評価〜
フィルムの縦スジは、フィルム表面の平均表面粗さにより判断できるため、表面粗さ計（ミツトヨ（株）社製、商品名サーフテスト４０２）を用いて、インフレーションフィルムの平均表面粗さを測定し縦スジの指標とした。

平均表面粗さが１．０μｍ未満のものを○、１．０μｍ以上、１．５μｍ未満のものを△、１．５μｍ以上のものを×とした。

〜ブロッキング性〜
インフレーション成形直後のフィルムの開口性を官能にて評価した。フィルムがブロッキングせずに自然に開口するものを○とし、フィルムがブロッキングし自然に開口しないものを×とした。

〜ヒートシール性〜
試料幅１５０ｍｍのインフレーションフィルムを２枚重ね合わせた上にヒートシールバーへの融着防止を目的にポリイミドフィルムを置き、ヒートシールテスター（テスター産業社製）を用いて温度２３５℃、圧力０．２ＭＰａ、時間１秒の条件でヒートシールバーにより押さえて加熱接着を行った。試験片を幅１５ｍｍの短冊状に切断し、該加熱融着部分を引張試験機（島津製作所（株）社製、商品名オートグラフＤＣＳ５００）を用いて、剥離速度３００ｍｍ／分、剥離角度１８０度にてヒートシール性を測定した。

実施例１
〜インフレーションフィルムの製造方法〜
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）（ポリプラスチックス株式会社製、商品名ジュラネックス８００ＦＰ、固有粘度１．４ｄＬ／ｇ）９０重量％とエチレン−酢酸ビニルケン化物（Ｂ１）（２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度１４１Ｐａ・Ｓ、ビニルアルコール成分含量２．１モル％、酢酸ビニル成分含量１．０モル％）１０重量％をドライブレンドした後、インフレーション成形機（株式会社プラコー製、スクリュー径５０ｍｍ）を用いて製膜し、厚さ２５μｍのフィルムを得た。

得られたフィルムを用いて、フィッシュアイ、縦スジ、ブロッキング性及びヒートシール性を評価した。その結果を表１に示す。

実施例２
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ２）（２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度９３Ｐａ・Ｓ、ビニルアルコール成分含量１．５モル％、酢酸ビニル成分含量１．０モル％）１０重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。

実施例３
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ３）（２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度１６７Ｐａ・Ｓ、ビニルアルコール成分含量２．０モル％、酢酸ビニル成分含量４．０モル％）１０重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。

実施例４
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）９０重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）９５重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）５重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。

実施例５
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）９０重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）８５重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１５重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。

比較例１
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ４）（２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度３８０Ｐａ・Ｓ、ビニルアルコール成分含量１０．８モル％、酢酸ビニル成分含量０．４モル％）１０重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。

得られたフィルムは、フィッシュアイ、縦スジが多く見られ、フィルム外観に劣るものであった。

比較例２
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ５）（２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度１６５Ｐａ・Ｓ、ビニルアルコール成分含量２．０モル％、酢酸ビニル成分含量８．２モル％）１０重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。

得られたフィルムは、ブロッキング性に劣るものであった。

比較例３
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）９０重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）７０重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ６）（２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度２４Ｐａ・Ｓ、ビニルアルコール成分含量２．２モル％、酢酸ビニル成分含量９．０モル％）１０重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムの製膜を行った。

該組成物は製膜時の吐出が変動し溶融膜が不安定となり、フィルムを得ることができず製膜性に劣るものであった。

比較例４
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）９０重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）７０重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｃ１）（２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度１４９Ｐａ・Ｓ、ビニルアルコール成分含量０モル％、酢酸ビニル成分含量３．１モル％）１０重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムの製膜を行った。

比較例５
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）９０重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）１０重量％の代わりに、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ１）６５重量％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｂ１）３５重量％とした以外は、実施例１と同様にしてフィルムの製膜を行った。

Claims

ポリブチレンテレフタレート樹脂８０〜９８重量％と下記（ａ）〜（ｃ）の要件を満たすエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物２〜２０重量％からなるフィルム。
（ａ）２５０℃、剪断速度３６Ｓ^−１における剪断粘度が８０〜２００Ｐａ・Ｓ。
（ｂ）ビニルアルコール成分含量が０．５〜４．０モル％。
（ｃ）酢酸ビニル成分含量が０．５〜４．０モル％。
請求項１記載のフィルムからなる包装袋。
食品用である請求項２記載の包装袋。