JP2000273209A - 脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルム - Google Patents
脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルムInfo
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Abstract
フィルムに対して通常施される印刷やラミネート等の工
程において、印刷ずれやしわ等を発生せず、しかも良好
なひねり固定性を有し、かつ方向性を制限することなく
いずれの方向にも手で容易に切断できる良好な手切れ性
を有する脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルムを提供
する。 【解決手段】 主たる繰り返し単位が一般式−O−CH
R−CO−(但し、RはHまたは、炭素数1〜3のアル
キル基を示す)であり、還元粘度(ηsp/C)が0.
50dl/g以上2.50dl/g以下である脂肪族ポ
リエステルを主たるポリマー成分とし、厚みの平均値に
対する厚みの最大値と最小値の差の割合である長手方向
の厚みむらが10%以下であり、120℃における長手
方向の熱収縮率が5%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
ルを主たるポリマー成分とする二軸延伸フィルムに関
し、さらに詳しくは、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、粘着テープ用フ
ィルム等として有用な脂肪族ポリエステル系二軸延伸フ
ィルムに関する。
リエステル系フィルムは、自然環境に棄却された場合、
分解すること、例えば、ポリ乳酸フィルムは土壌中にお
いて自然に加水分解した後、微生物により無害な分解物
となることを特徴として開発されてきた。
フィルムは、自然界で分解させることを優先して開発が
進められ、その結果、本来、脂肪族ポリエステルが持つ
優れた性能を十分に引き出すことが出来ていなかった。
すなわち、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ため、フィル
ムの配向・結晶化を抑制する必要があったため、強度や
熱寸法安定性が不十分なものとなっていた。
を向上させ強度や熱寸法安定性を改善する試みがなされ
ている。例えば、特開平7−207041号公報には、
ポリ乳酸重合体からなり、面配向度ΔP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ΔHmと昇温中の結晶化により発生する結晶化熱量
ΔHcとの差( ΔHm−ΔHc) が20J/g以上であ
りるポリ乳酸フィルムが開示されている。
リ乳酸フィルムは、包装用フィルムとして必要とされる
手切れ性やひねり性、および印刷性等の後加工安定性の
改善を目的としておらず、さらに具体的に示されたポリ
乳酸重合体フィルムの物性では、特に後加工安定性、例
えば印刷、ラミネート処理等で必要とされる120℃で
の寸法安定性が不十分であり、上記の目的を同時に達成
するのは困難である。さらに、その他の脂肪族ポリエス
テル系フィルムに関する従来技術においても、包装用フ
ィルムとしての手切れ性やひねり性、および印刷性等の
後加工性の改善を目的として、ポリ乳酸系重合体の還元
粘度や物性に着目したものは、これまで存在しなかっ
た。
レンテレフタレートをベースフィルムとしたものが、包
装用袋や粘着テープなどに、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を活かして利用されている。しか
し、当該フィルムは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がい欠点や、粘
着テープが切り難い欠点、およびひねり時の固定性が劣
るため、ひねり包装用に用いることが出来ない等の欠点
があった。このような手切れ性、ひねり性を解決する方
法として、一軸方向に配向させたポリエステルフィルム
(特公昭55−8551号公報)やジエチレングリコー
ル成分などを共重合したポリエチレンテレフタレートフ
ィルム(特公昭56−50692号公報)等が用いられ
ている。
は、配向方向へは直線的に容易に切れるが、配向方向以
外には切れにくく、また他成分を共重合させる方法で
は、ポリエチレンテレフタレート本来の特徴が損なわれ
るという欠点があった。
として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、ひねり性などの特性により、各種包
装材、粘着テープなどに利用されている。しかし、一方
ではセロハンは吸湿性を有するために特性が季節により
変動し、一定品質を供給することが困難であった。
決すべく、包装用フィルムや粘着テープに用いる場合に
フィルムに対して通常施される印刷やラミネート等の工
程において、印刷ずれやしわ等を発生せず、しかも良好
なひねり固定性を有し、かつ方向性を制限することなく
いずれの方向にも手で容易に切断できる良好な手切れ性
を有する脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルムを提供
することにある。
を達成すべく、鋭意研究したところ、特定の繰り返し単
位を有する脂肪族ポリエステルのうち、還元粘度が特定
範囲のものを用いることにより、手切れ性、ひねり性、
及び加工適性が向上し、更にフィルムの長手方向の厚み
むらや、熱収縮率を所定の範囲内にすることによって、
加工適性や製膜性等に更に優れた包装用フィルムが得ら
れることを見い出し、本発明を完成するに至った。
延伸フィルムは、主たる繰り返し単位が一般式−O−C
HR−CO−(但し、RはHまたは、炭素数1〜3のア
ルキル基を示す)であり、還元粘度(ηsp/C)が
0.50dl/g以上2.50dl/g以下である脂肪
族ポリエステルを主たるポリマー成分とし、厚みの平均
値に対する厚みの最大値と最小値の差の割合である長手
方向の厚みむらが10%以下であり、120℃における
長手方向の熱収縮率が5%以下であることを特徴とす
る。ここで、還元粘度、長手方向の厚みむら、及び熱収
縮率は、実施例における評価方法で測定される値を指
す。
が1.440以上1.455以下であり、前記熱収縮率
が3%以下であることが好ましい。
向の屈折率( Ny) を差し引いた値( Nx−Ny) が−
0.020以上0以下であることが好ましい。ここで、
各方向の屈折率(Nz、Nx、Ny)は、実施例におけ
る評価方法で測定される値を指す。
に0.50dl/g以上1.80dl/g以下であるこ
とが好ましい。
如く種々のものが挙げられるが、ポリ乳酸であることが
好ましい。
果が示すように、還元粘度、長手方向の厚みむら及び熱
収縮率を上記の範囲内にすることによって、印刷工程や
ラミネート工程において平面性悪化や印刷ずれ等が発生
しにくく優れた加工適性を有するとともに、手切れ性お
よびひねり性に優れ、包装用フィルム、粘着テープ用フ
ィルム等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ができる。なお、還元粘度は単に
重合体の分子量のみと相関するのではなく、溶融物中で
の分子鎖の挙動やフィルム中での分子鎖のからみあい等
とも関連するため、フィルムの手切れ性、ひねり性、及
び加工適性との関係は予測し難いものであるが、本発明
は、実験的に良好になる還元粘度を見出したものであ
る。
上1.455以下であり、前記熱収縮率が3%以下であ
る場合、製膜性が更に良好で、印刷工程やラミネート工
程において平面性が更に好適に維持される。
向の屈折率( Ny) を差し引いた値( Nx−Ny) が−
0.020以上0以下である場合、更に印刷工程やラミ
ネート工程において平面性がより好適に維持される。
に0.50dl/g以上1.80dl/g以下である場
合、上記の如き知見より、特にフィルムの手切れ性やひ
ねり性が優れたものになる。
乳酸は、成形性、還元粘度の制御、耐熱性、および原料
コストなどの総合的な面から、本発明において好適に使
用される。
て、使用材料、製造方法、物性等の順で説明する。
マー成分とな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−である。ここで、R
は水素原子または、炭素数1〜3のアルキル基を示し、
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピ
ル基、イソプロピル基が挙げられる。一般式−O−CH
R−CO−の具体的に示すと、例えばポリ乳酸、ポリグ
リコール酸、ポリ(2ーオキシ酪酸)等の残基を挙げる
ことができるが、これらに限定されるものではない。ま
た、場合によっては、これらの単独でも良く、或いは混
合物、共重合体を使用してもかまわない。ポリマー中不
斉炭素を有するものは、L−体、DL−体、D−体とい
った光学異性体が存在するが、それらのいずれでも良
く、また、それら異性体の混合物でもよい。これらフィ
ルムの素材となる上述したポリマーは、対応するα−オ
キシ酸の脱水環状エステル化合物を開環重合するなどの
公知の方法で製造される。
分」及び「主たる繰り返し単位」とは、他の混合樹脂成
分や他の共重合体成分を、本発明の作用効果を損なわな
い範囲で含有してもよいことを指す。また、Rが炭素数
4以上のアルキル基を除外したのは、溶融押出時の熱安
定性の低下やフィルム配向及び結晶性の低下のためであ
る。
ステルは、還元粘度(ηsp/C)が0.50dl/g
以上2.50dl/g以下である。還元粘度が0.50
dl/g未満であると、製膜時の破断が多く、さらに得
られたフィルムの物性が著しく劣り、且つ、製膜時の分
解速度が速すぎ本発明の目的を達し得ない。一方、還元
粘度が2.50dl/gより大きいと得られるフィルム
の手切れ性、ひねり性が低下するのみならず、溶融粘度
が高くなるため溶融押出しが困難になるという問題があ
る。かかる観点より、さらに好ましい還元粘度範囲は、
0.50dl/g以上2.00dl/g以下、より好ま
しくは0.50dl/g以上1.80dl/g以下であ
る。
ポリエステルの種類(分子構造)に応じて、平均分子量
を制御したり、分子量分布を適正化することにより達成
される。
加剤を必要に応じて含有させることができる。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、対光剤、耐衝撃性改良剤などを含有させても
よい。但し、本発明の脂肪族ポリエステル系二軸延伸フ
ィルムは、ヒートシール層を形成した後、透明で内容物
が見えるのが好ましいため、ヒートシール層の形成前に
おいても高い透明性を示すものが好ましい。
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
ポリスチレン樹脂、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、脂肪族ポリエステル系ポリマーに対し不活性な粒子
が望ましい。
いてもよく、また2種以上を併用してもよい。但し、使
用する滑剤の平均粒子径は0.01μm以上3.0μm以下、
特に0.05μm以上2.5μm以下が好ましく、添加量は
0.005重量%以上2重量%以下含有していることが
好ましく、特に0.01重量%以上1.0重量%以下が
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。
以上の滑剤を併用することが好ましい。特に、フィルム
の製膜中に変形する滑剤粒子(たとえば架橋ポリスチレ
ン、架橋アクリル等の架橋度の低い有機滑剤、一次粒子
の凝集体であるシリカ等の無機滑剤)とフィルム製膜中
に変形しない通常の滑剤粒子を組み合わせることが好ま
しい。
伸後に熱固定されたフィルムであることが好ましく、公
知の方法で製膜し、延伸することで製造することができ
る。
ィルムとして押出成形する方法は、公知のT−ダイ法、
インフレーション法等のいずれの方法も適用でき、これ
らの方法により未延伸フィルムを得ることができる。押
出し温度は、用いるポリマーの融解温度(Tm)〜Tm
+70℃の範囲、より好ましくは、Tm+20〜Tm+
50℃の範囲である。押出し温度が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。また逆に高す
ぎるとポリマー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
ットを有するものでよい。ダイの温度は押出温度範囲と
同じ程度でよい。
伸と二軸目の延伸を逐次に行っても、同時に行ってもよ
い。延伸温度は、用いるポリマーのガラス転移温度(T
g)〜Tg+50℃の範囲が好ましい。さらに好ましく
はTg+10〜Tg+40℃の範囲である。延伸温度が
Tg未満では延伸が困難であり、Tg+50℃を越える
と厚み均一性や得られたフィルムの機械的強度が低下す
る傾向がある。
行っても良いが、それぞれの延伸方向に最終的には少な
くとも3倍以上、更に好ましくは、3.5倍以上、また
縦・横面積倍率で9倍以上、更に好ましくは12倍以上
延伸することが、厚みの均一性や機械的性質の点から望
ましい。縦、横延伸比がそれぞれ3倍未満、また面積倍
率が9倍未満では、厚み均一性の良いフィルムは得られ
ず、また機械的強度等の物性の向上も乏しくなる傾向が
ある。
収縮率を所定の範囲とするため重要なことは、縦延伸を
二段以上で行い、少なくとも一回はTg+20℃〜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である。
の範囲とするため重要であり、145℃〜融点で1秒〜
3分間程度行うのが好ましい。また、同様の理由より、
横弛緩処理を行うのが好ましく、0〜8%程度の横弛緩
処理を施すのが好ましい。
において共押出し法や、コーティング法によって複層化
されてもよい。また、本発明のフィルムは、表面張力を
向上すること等を目的として、コロナ処理、プラズマ処
理や火炎処理等の表面処理を施してもよい。
明の脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルムの物性等は
次の通りである。
値の差の割合であるフィルムの長手方向の厚みむらは、
10%以下である必要があり、好ましくは8%以下、更
に好ましくは5%以下である。厚みむらが10%より大
きいと、手切れ性が低下するのみならず、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
終製品の収率の低下が発生するため好ましくない。
収縮率は5%以下であり、好ましくは3%以下である。
熱収縮率が5%より大きいと手切れ性が低下し、さらに
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。
z)は好ましくは1.440以上1.455以下でり、
さらに好ましくは1.445以上1.455以下であ
る。Nzが1.440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1.455より
大きいと、印刷やラミネート工程等でフィルムが加熱さ
れた場合には平面性の乱れを発生する傾向がある。
幅方向の屈折率( Ny) を差し引いた値( Nx−Ny)
は、好ましくは−0.020以上0以下であり、さらに
好ましくは−0.015以上0以下である。Nx−Ny
が−0.020未満では印刷やラミネート工程等でフィ
ルムが加熱された場合に、フィルムの搬送張力により引
き伸ばされ、印刷ずれおよび波うちを発生し、平面性が
悪化する傾向がある。また、Nx- Nyが0以上では厚
みむらが大きくなり、手切れ性も悪化しやすい傾向があ
る。なお、Nx−Nyは、縦、横の延伸の延伸倍率、延
伸速度等のバランスによって調節することができる。
て異なるが、5〜250μm程度である。
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。なお、以下の実施例、比較例における物性の評価方
法は以下の通りである。
ウベローデ粘度管を用いて25℃で測定した(単位:d
l/g)。
ィルムの長手方向に3mの厚みを計測し、下式から厚み
むらを算出した。
値) /厚みの平均値×100(%) (3)熱収縮率 フィルムを幅10mm、長さ250mm、長辺がフィル
ムの長手方向になるように取り、200mm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。
z、Nx、Ny) 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。
で切断した際、容易に手で切断できるものを○、容易に
手で切断できないものを×、○と×の中間を△とした。
った時、ひねった状態がもとに戻らないものを○、ひね
った状態を維持できないものを×とした。
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/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
製)をドライラミネート法にて貼り合わせシーラント層
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三段階評価
を実施した。 ○;フィルムの状態良好 △;しわおよび印刷ずれが若干発生 ×;平面性悪化が見られ、しわおよび印刷ずれの問題あ
り。
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
たポリマーを用い、Tダイ付き口径30mm押出機を使
用して、樹脂温度200℃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9
0℃に予熱し、ロール間で30000%/分の延伸速度
で縦方向に1.5倍延伸し、更に93℃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、155℃で1分間熱固定した
後、135℃で3%横弛緩処理を行った。厚さ20μm
の延伸フィルムを得た。表1にその物性及び評価結果を
示す。
を用いる代わりに、還元粘度2.84および0.45の
ポリ−L−乳酸を用いて実施例1と同様の延伸フィルム
を得た。表1にその物性及び評価結果を示す。なお、還
元粘度は、重合速度および重合時間により調整した。
によりフィルム温度90℃に予熱しロール間で3000
0%/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
伸フィルムを得た。この製法により、厚みむら、Nz、
Nx−Nyが本発明の好適範囲を越えるものとなった。
表1にその物性及び評価結果を示す。
によりフィルム温度70℃に予熱しロール間で3000
0%/分の延伸速度で縦方向に3.5倍に一段延伸で実
施した以外は、まったく同様の方法で二軸延伸フィルム
を得た。この製法により、厚みむら、Nz、熱収縮率が
本発明の好適範囲を越えるものとなった。表1にその物
性及び評価結果を示す。
外は、まったく同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。
この製法により、Nx−Nyが本発明の好適範囲を越え
るものとなった。表1にその物性及び評価結果を示す。
まったく同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。この製
法により、厚みむら、Nz、熱収縮率が本発明の好適範
囲を越えるものとなった。表1にその物性及び評価結果
を示す。
まったく同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。表1に
その物性及び評価結果を示す。
Claims (5)
- 【請求項1】 主たる繰り返し単位が一般式−O−CH
R−CO−(但し、RはHまたは、炭素数1〜3のアル
キル基を示す)であり、還元粘度(ηsp/C)が0.
50dl/g以上2.50dl/g以下である脂肪族ポ
リエステルを主たるポリマー成分とし、厚みの平均値に
対する厚みの最大値と最小値の差の割合である長手方向
の厚みむらが10%以下であり、120℃における長手
方向の熱収縮率が5%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。 - 【請求項2】 厚み方向の屈折率( Nz) が1.440
以上1.455以下であり、前記熱収縮率が3%以下で
ある請求項1記載の脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィ
ルム。 - 【請求項3】 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.
020以上0以下である請求項1又は2に記載の脂肪族
ポリエステル系二軸延伸フィルム。 - 【請求項4】 前記還元粘度が0.50dl/g以上
1.80dl/g以下である請求項1〜3いずれかに記
載の脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルム。 - 【請求項5】 前記脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であ
る請求項1〜4いずれかに記載の脂肪族ポリエステル系
二軸延伸フィルム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8337499A JP2000273209A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルム |
EP20000106305 EP1038906B1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-23 | Polylactic acid film |
DE2000607789 DE60007789T2 (de) | 1999-03-26 | 2000-03-23 | Folie aus Polymilchsäure |
US09/534,497 US6323308B1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Aliphatic polyester film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8337499A JP2000273209A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000273209A true JP2000273209A (ja) | 2000-10-03 |
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ID=13800657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP8337499A Withdrawn JP2000273209A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 脂肪族ポリエステル系二軸延伸フィルム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000273209A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001288281A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-16 | Toyobo Co Ltd | 脂肪族ポリエステル系フィルム |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP8337499A patent/JP2000273209A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001288281A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-16 | Toyobo Co Ltd | 脂肪族ポリエステル系フィルム |
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