JP2002363309A - 液体物包装用ポリエステル系フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屈曲性および磨耗性に優れた、特に液体また
は液体を含む物品の包装に適したフィルムを提供する。 【解決手段】 テレフタル酸、エチレングリコール、お
よび炭素／酸素原子数比が２〜６であるポリアルキレン
オキシドグリコールからなるポリエーテルエステルフィ
ルムであって、ヤング率が３．０ＧＰａ以上、ヘイズ値
が１０％以下、２０℃でのゲルボテスト値が２０以下で
あるポリエステル系フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を含む物品を
包装するのに用いられるポリエステル系フィルムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルフィルム、特にポリエチレ
ンテレフタレートの２軸延伸フィルムは、機械強度、透
明性、熱的性質、湿度特性、保香性に優れ各種包装分野
に広く用いられている。

【０００３】しかしながら、ポリエチレンテレフタレー
トフィルムはナイロンなどに比べると屈曲性に劣り、梱
包や輸送の過程で振動や屈曲により袋にピンホールが発
生する場合があり、特に内容物が液体を含むものである
場合は液体が外部に流出してトラブルとなる恐れがあ
り、その使用が限られていた。

【０００４】屈曲性の改良されたポリエステルとして、
特許２１３７３５２号公報にはヤング率が１０〜２５０
ｋｇ／ｍｍ²、突刺し強度が１０ｋｇ／ｍｍ以上のフィ
ルムが開示されているが、このようなフィルムは剛性が
低いため、製袋加工時や内容物の充填時にシワやたるみ
が発生して、トラブルとなることが多かった。

【０００５】特開平７−１１７１１８号公報には、ポリ
テトラメチレングリコールを５０〜８０重量％含有した
柔軟なポリエステルフィルムが開示されている。この場
合もポリエーテル成分が多すぎるため柔軟化しすぎ、生
産時やスリット時、印刷時にシワが入りやすい等の加工
適性に問題があった。また、摩擦や突刺しなどのピンホ
ール性に劣るものであった。

【０００６】特開平７−６２１１７号公報には、分子量
５００〜３０００のポリテトラメチレングリコールを
０．５〜１０重量％含有させたポリエステルフィルム
が、また、特開平７−６２１１８号公報には、分子量５
００〜６０００のポリエチレングリコールを０．５〜１
０重量％含有させたポリエステルフィルムが開示されて
いるが、液体または、液体を含む物品の包装用途に関し
ての検討はなされていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、芳香族ポ
リエステルのもつ強靭性や耐熱性、加工適性などを維持
しつつ、屈曲性および磨耗性に優れた、特に液体または
液体を含む物品の包装に適したフィルムを提供すること
を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
（１）テレフタル酸、エチレングリコール、および炭素
／酸素原子数比が２〜６であるポリアルキレンオキシド
グリコールより得られるポリエーテルエステルフィルム
であって、ヤング率が３．０ＧＰａ以上、ヘイズ値が１
０％以下、２０℃でのゲルボテスト値が２０以下である
ことを特徴とする液体物充填用ポリエステル系フィル
ム。（２）ポリアルキレンオキシドグリコールの含有量
がエチレングリコールに対して３質量％以上、１５質量
％未満である（１）記載のポリエステルフィルムに関す
るものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明のポリエーテルエステルフィルムは、テレ
フタル酸成分、エチレングリコール成分、および炭素／
酸素原子数比が２〜６であるポリアルキレンオキシドグ
リコールから得ることができる。

【００１０】ポリエーテルエステルを製造する方法は、
ポリエチレンテレフタレートの製造において通常公知の
重合方法を用いて行うことができる。このとき、エステ
ル交換又はエステル化反応の初期から重縮合反応の初期
までの任意の段階でポリアルキレンオキシドグリコール
を添加すればよい。

【００１１】ポリアルキレンオキシドグリコールとして
は、炭素／酸素原子数比が２〜６である化合物を用いる
ことが必要である。このようなポリアルキレンオキシド
グリコールとして、ポリエチレングリコール［ＰＥ
Ｇ］、ポリ（１，２−プロピレングリコール）、ポリト
リメチレングリコール、ポリ（１，２−ブチレングリコ
ール）、ポリ（１，３−ブチレングリコール）、ポリテ
トラメチレングリコール［ＰＴＭＧ］、ポリヘキサメチ
レングリコールなどが挙げられる。この中でＰＥＧおよ
びＰＴＭＧが効果と経済性の点で好ましい。

【００１２】ポリアルキレンオキシドグリコールの分子
量は、重量平均分子量で３００以上、４０００未満であ
ることが望ましい。分子量が低すぎると、フィルムとし
たときに望ましい柔軟性を得ることができず、分子量が
４０００以上のものを使用するとポリエステルとの相溶
性が低下し、フィルムが失透する。

【００１３】ポリエーテルエステル中のポリアルキレン
オキシドグリコール成分の量は、本発明の要件を満たす
範囲でその分子量と関連させて選定されるが、エチレン
グリコールに対して３質量％以上、１６質量％未満であ
ることが好ましい。３％質量未満では柔軟性を発現する
ことが難しく、また、１６質量％以上であると、柔軟に
なりすぎて強度が低下し、またフィルムの透明性が低下
するため液体物の包装フィルムとしての用途に適さな
い。

【００１４】ポリエーテルエステルには本発明の効果が
損なわれない範囲で適宜他の成分を共重合してもよい。
このような酸成分としては、イソフタル酸、（無水）フ
タル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリ
ウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、シュ
ウ酸、（無水）コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ア
ゼライン酸、ドデカンジカルボン酸、炭素数２０〜６０
のダイマー酸、（無水）マレイン酸、フマル酸、（無
水）イタコン酸、（無水）シトラコン酸、メサコン酸等
の脂肪族ジカルボン酸、（無水）ヘキサヒドロフタル
酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン
酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、乳酸、β−ヒドロキシ酪
酸、ε−カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸や、
（無水）トリメリット酸、トリメシン酸、（無水）ピロ
メリット酸等の多官能カルボン酸を挙げることができ
る。

【００１５】また、アルコール成分としては、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロ
パンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブ
タンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘ
キサンジオール、ネオペンチルグリコール、等の脂肪族
ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，
４−シクロヘキサンジエタノール等の脂環族ジオール、
ビスフェノールＡやビスフェノールＳのエチレンオキシ
ドあるいはプロピレンオキシド付加物等の芳香族ジオー
ル、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリ
スリトール等の多官能アルコール等を挙げることができ
る。

【００１６】これらの共重合成分は、本発明の特性を損
なわない範囲、具体的には、ポリエステルフィルムのヤ
ング率が３．０ＧＰａ以上、ゲルボテスト値が２０個以
下、ヘイズ値が１０％以下の範囲となるように選択され
ることが必要である。

【００１７】本発明のポリエステルには、シリカ、アル
ミナ、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸
バリウム等の無機滑剤、もしくはシリコーン粒子、フッ
素化ポリエチレン（テフロン（登録商標））粒子やビニ
ル系モノマーから成る３次元架橋粒子等の有機滑剤から
選ばれた１種もしくは２種以上の平均粒径２．５μｍ以
下の滑剤を必要量添加して、フィルム表面にスリップ性
を付与させ、フィルム製造時や印刷工程時等に通過性を
改善させることができる。

【００１８】本発明において、上記ポリエーテルエステ
ルに、本発明の主旨が損なわれない範囲において、他の
ポリエステルを混合してもよい。混合することのできる
ポリエステルとは、酸成分として、テレフタル酸、イソ
フタル酸、（無水）フタル酸、２，６−ナフタレンジカ
ルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香
族ジカルボン酸、シュウ酸、（無水）コハク酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン
酸、炭素数２０〜６０のダイマー酸、（無水）マレイン
酸、フマル酸、（無水）イタコン酸、（無水）シトラコ
ン酸、メサコン酸等の脂肪族ジカルボン酸、（無水）ヘ
キサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂
環族ジカルボン酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、乳酸、β
−ヒドロキシ酪酸、ε−カプロラクトン等のヒドロキシ
カルボン酸や、（無水）トリメリット酸、トリメシン
酸、（無水）ピロメリット酸等の多官能カルボン酸、ま
た、ジオール成分として、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，
３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，
５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネ
オペンチルグリコール、等の脂肪族ジオール、１，４−
シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサン
ジエタノール等の脂環族ジオール、ビスフェノールＡや
ビスフェノールＳのエチレンオキシドあるいはプロピレ
ンオキシド付加物等の芳香族ジオール、トリメチロール
プロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多官
能アルコール等から得られるポリエステルである。

【００１９】本発明のポリエステル系フィルムを得る方
法としては、前述のポリエーテルエステルを、押出機で
加熱、溶融してＴダイより押し出し、冷却ロールなどに
より冷却固化させて未延伸フィルムを得るか、もしくは
円形ダイより押し出して水冷あるいは空冷により固化さ
せて未延伸フィルムを得る。延伸フィルムを製造するた
めには、未延伸フィルムを一旦巻き取った後、または連
続して同時２軸延伸法または逐次２軸延伸法により延伸
する方法が好ましい。フィルムの機械的特性や厚み均一
性などの性能面からはＴダイによるフラット式製膜法と
テンター延伸法を組み合わせる方法が好ましい。

【００２０】本発明のポリエステル系フィルムは、ヤン
グ率が３．０ＧＰａ以上であることが必要である。ヤン
グ率が３．０ＧＰａより小さいフィルムは剛性が不十分
で包装フィルムとして用いる際にシワやたるみが発生し
トラブルの原因となる。ヤング率を３．０ＧＰａ以上に
する方法として、未延伸フィルムを面積倍率で８倍以上
に２軸延伸し、さらにポリエーテルエステルの融点より
５０度低い温度以上、融点以下の温度で熱固定する方法
が挙げられる。

【００２１】本発明のフィルムはヘイズ値が１０％以下
であることが必要である。通常包装フィルムは印刷の美
麗性のためフィルムの内面に印刷されることが多く、ヘ
イズ値が１０％以上になるとフィルムの透明性が失われ
ており好ましくない。

【００２２】本発明のフィルムは２０℃で測定したゲル
ボテスト値が２０以下であることが必要である。詳しい
方法は後述するが、このゲルボテスト値はフィルムの屈
曲疲労耐性を評価する指標であり、この値が２０を超え
るフィルムは屈曲によってピンホールを発生しやすく、
液体を包装する用途に適さない。

【００２３】本発明のポリエステルフィルムには、帯電
防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、耐候剤、紫
外線防止剤、顔料、染料等の添加剤を本発明の目的を損
なわない範囲で用いることができる。

【００２４】本発明のフィルムは、厚みが５〜１００μ
ｍ、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは１０
〜２５μｍである。厚みが５μｍ未満では製品運送時に
破れ等が生じ易くなり、１００μｍを超えても過剰品質
となり不経済である。

【００２５】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に具体的に説
明する。なお、実施例及び比較例に用いた各測定方法は
下記の通りである。

【００２６】ヤング率：ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って各
フィルムの引張弾性率を測定した。

【００２７】ゲルボ試験：ＡＳＴＭ Ｆ ３９２に従
い、ゲルボテスターにおいて２０℃雰囲気下で、１００
０回ゲルボ繰り返した１８０ｍｍ×２８０ｍｍ大きさの
フィルムを白紙の上に置き、インキを塗布し、白紙に移
ったインキの数をカウントした。

【００２８】フィルムのヘイズ：ＪＩＳ Ｋ−６７１４
に従って各フィルムのヘイズを測定した。

【００２９】実用試験用試料の作成方法：得られた延伸
フィルムにポリウレタン系の接着剤を均一に塗布し、シ
ーラントフィルムをラミネートした。次いで、製袋機を
用いて、水を１５ｇ充填しながら、６０ｍｍ×８０ｍｍ
の大きさの袋を作成した。

【００３０】回転六角ドラム試験：図１に示す装置を用
い、５℃の雰囲気下で８ＲＰＭの回転速度で１２０分間
回転させ。１５袋中のピンホールが発生した袋をカウン
トした。

【００３１】振動試験：ＪＩＳ Ｚ ０２３２に準じて
実施した。５℃の雰囲気下で振動加速度０．７５Ｇ、加
振時間１２０分の条件で実施した。試料は上記の袋が１
００個連なった状態を丸めて使用し、ポリエチレン内張
りダンボール箱（７５ｍｍ×３００ｍｍ×２１０ｍｍ）
に入れてテストを実施し、ピンホールが発生した袋をカ
ウントした。

【００３２】実施例１〜４、比較例１〜５ ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びその
低重合体の存在するエステル化反応槽に、テレフタル酸
とエチレングリコールのスラリーを連続的に供給し、温
度２５０℃で３〜８時間程度反応させて、エステル化反
応率９５％付近のエステル化物を連続的に得た。次い
で、これを重合缶に移送し、抗酸化剤として「イルガノ
ックス２４５」（日本チバガイギー社製）、三酸化アン
チモンさらに、表１に示す重量平均分子量のポリテトラ
メチレングリコールまたはポリエチレングリコールを、
表１に示す含有量になるように添加し、１．３ｈＰａ以
下の減圧下、温度２５０〜２８０℃で所定の重合度のポ
リエステル樹脂を得た。

【００３３】得られたポリエステル樹脂を１２０℃で１
０時間真空乾燥を行ったあと、Ｔダイを備えた押出機
（９０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝４５の緩圧縮タイプ単軸スクリ
ュー）を用いて、２７０℃、吐出量１４０ｋｇ／時間で
シート状に押出した。続いて、これを表面温度１８℃に
調節されたキャスティングロール上に密着させて急冷
し、厚み１６０μｍの未延伸シートを得た。

【００３４】この未延伸シートをロール縦延伸装置を用
いて６５℃で３．５倍の倍率で延伸し、ついで、フィル
ムの端部を、テンター式横延伸機のクリップで把持し、
温度８０℃で３．６倍の倍率で二軸延伸した。次に、Ｔ
Ｄの弛緩率を３％として２２０℃で熱固定処理した後、
室温まで冷却し、６０ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取って厚
み１２μｍのフィルムを得た。得られたフィルムを用い
て各種の特性評価を行った。得られた結果を表１に示し
た。

【００３５】また、得られたフィルムの片面に、酢酸エ
チル中に、接着剤「タケラックＡ５１５」と硬化剤「タ
ケネートＡ５０」を１０対１の割合で分散させた液を均
一に塗布し、８０℃、１０秒間乾燥させた後、温度１０
０℃の熱ロールで５０μｍ厚みのＬＬＤＰＥと張り合わ
せラミネートフィルムを得た。次いで製袋装置を用いて
８０ｍｍ×６０ｍｍの大きさの袋にし、水を１５ｇ充填
し、実用試験として六角回転ドラムテストと振動テスト
を実施した。破袋数を表１に示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】ポリエーテルエステル、またはポリエー
テルエステルと他のポリエステルとの混合物よりなるフ
ィルムのヤング率を３．０ＧＰａ以上、ヘイズ値を１０
％以下、２０℃でのゲルボテスト値を２０以下にするこ
とによって、従来ナイロンフィルムでしか使用されてい
なかった液体物充填用途に、ポリエステルフィルムが好
適に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 回転六角ドラム試験に用いた装置の概略図、
正面図、側面図である。

フロントページの続き (72)発明者 南條 一成 京都府宇治市宇治樋ノ尻31−３ ユニチカ 株式会社宇治プラスチック工場内 (72)発明者 中野 功 京都府宇治市宇治樋ノ尻31−３ ユニチカ 株式会社宇治プラスチック工場内 (72)発明者 立川 敦 京都府宇治市宇治樋ノ尻31−３ ユニチカ 株式会社宇治プラスチック工場内 Ｆターム(参考） 4F071 AA44 AA46 AA47 AF17 AF20 AF30 AH04 AH05 BC01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレフタル酸、エチレングリコール、お
   よび、炭素／酸素原子数比が２〜６であるポリアルキレ
   ンオキシドグリコールからなるポリエーテルエステルフ
   ィルムであって、ヤング率が３．０ＧＰａ以上、ヘイズ
   値が１０％以下、２０℃でのゲルボテスト値が２０以下
   であることを特徴とする液体物充填用ポリエステル系フ
   ィルム。
2. 【請求項２】 ポリアルキレンオキシドグリコールの含
   有量が、エチレングリコールに対して３質量％以上、１
   ５質量％未満である請求項１記載のポリエステル系フィ
   ルム。