JP2002302541A

JP2002302541A - ストレッチ包装用コポリエステルフィルム

Info

Publication number: JP2002302541A
Application number: JP2001108978A
Authority: JP
Inventors: Takuya Hiramatsu; 卓也平松; Tsutomu Uehara; 務上原
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】生分解性を有するとともに、適度な弾性回復
率を有するストレッチ包装用フィルムとして有用なコポ
リエステルフィルムを提供する。【解決手段】ブタンジオール成分４５〜５５モル％、
テレフタル酸成分２０〜３０モル％、アジピン酸成分２
０〜３０モル％、スルホネート化合物０〜５モル％を主
成分として含むコポリエステルを少なくとも６５％以上
含むフィルムであって、４０％伸長後の弾性回復率が２
５％以上であることを特徴とするストレッチ包装用コポ
リエステルフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストレッチ包装用
コポリエステルフィルムに関する。更に詳しく言えば、
生分解性（土中崩壊性）、弾性回復性に優れ、ストレッ
チ包装用フィルムとして有用な脂肪族・芳香族コポリエ
ステル系フィルムに関する。

【従来の技術】

【０００２】ストレッチ包装用フィルムとしては従来軟
質ポリ塩化ビニル（塩ビ）が主に用いられてきたが、環
境問題への配慮からポリオレフィン系の材質への切替え
が進んでいる。これらポリオレフィン系フィルムを始め
とする汎用合成樹脂フィルムは、高性能と長期安定性を
目的に開発されているため機械的強度などの諸物性に優
れている反面、自然界に放出された後は、分解されず
に、いつまでも原形を保っている。使用済み包装材料
は、ごみとして収集され、焼却または埋め立てられる
が、実際には、散乱ごみが多量にあり、自然の生態系へ
の悪影響が指摘されている。焼却による環境汚染、埋立
地の狭隘化や立地の問題などもある。

【０００３】一方、生分解性ポリマーは、微生物の作用
により、最終的には水と炭酸ガスに分解して、環境中に
残存しないポリマーである。この生分解性ポリマーに
は、土や海の中で微生物の作用により形状が崩壊するポ
リマーも含まれる。このような生分解性ポリマーを原料
として、汎用の合成樹脂フィルムに代替しうる物性を有
する包装材料を製造することができるならば、これらの
環境問題を軽減することができる。

【０００４】生分解性ポリマーの包装材料への応用例と
しては、生分解性トレーが挙げられるが、フィルム、特
にストレッチ包装用フィルムとして使用できるものはな
かった。ストレッチ包装用フィルムとしては、弾性回復
性に優れることが、包装体の外観の点から不可欠である
が、生分解性ポリマーの多くは弾性回復性が不満足であ
る。

【０００５】ストレッチ包装用フィルムに関する特許は
数多く出願されているが、生分解性を有するストレッチ
包装用フィルムに関する開示は見られない。また、特表
平10-505620号、特表平10-508640号、特表平11-500157
号、特願2000-241011号には生分解性を有する芳香族系
と脂肪族系の共重合タイプのコポリエステルが開示さ
れ、成形体、フィルム等の応用も提案されている。しか
し、これらの先行文献には弾性回復性に関する記述や、
ストレッチフィルムへの応用に関する記述はない。従っ
て、これらの先行文献から、上記コポリエステルのスト
レッチフィルムへの応用の可能性を推測することは困難
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、生分
解性を有するとともに、ストレッチ包装適性に優れた脂
肪族・芳香族コポリエステル系フィルムを提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は以下のストレッ
チ包装用コポリエステルフィルムに関する。１）ブタンジオール成分４５〜５５モル％、テレフタル
酸成分２０〜３０モル％、アジピン酸成分２０〜３０モ
ル％、スルホネート化合物成分０〜５モル％を主成分と
して含むコポリエステルを少なくとも６５％以上含むフ
ィルムであって、４０％伸長後の弾性回復率が２５％以
上であることを特徴とするストレッチ包装用コポリエス
テルフィルム。２）未延伸フィルムである、前項１に記載のストレッチ
包装用コポリエステルフィルム。３）延伸フィルムである、前項１に記載のストレッチ包
装用コポリエステルフィルム。４）前項１乃至３のいずれかに記載のフィルムを少なく
とも１層有し、４０％伸長後の弾性回復率が２５％以上
である多層ストレッチ包装用フィルム。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。（１）コポリエステル本発明で使用するコポリエステルは、主成分がブタンジ
オール成分４５〜５５モル％、テレフタル酸成分２０〜
３０モル％、アジピン酸成分２０〜３０モル％、スルホ
ネート化合物成分０〜５モル％からなるコポリエステル
であり、８５〜１３０℃の融点（Ｔｍ）、−１０℃以
下、好ましくは−１００〜−１０℃、さらに好ましくは
−５０〜−１０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するも
のである。ブタンジオール成分の由来となるブタンジオ
ール化合物としては、１，２−ブタンジオールおよび
１，４−ブタンジオールが挙げられ、１，４−ブタンジ
オールが好ましい。

【０００９】テレフタル酸成分の由来となるテレフタル
酸化合物としては、テレフタル酸またはそのモノエステ
ル体またはジエステル体が挙げられる。エステルはアル
キルエステルが好ましく、例えばメチル、エチル、プロ
ピル、ペンチル、ヘキシル等のモノエステル体またはジ
エステル体が挙げられる。アジピン酸成分の由来となる
アジピン酸化合物としては、アジピン酸、その酸無水
物、そのモノエステル体またはジエステル体が挙げられ
る。エステルはアルキルエステルが好ましく、例えばメ
チル、エチル、プロピル、ペンチル、ヘキシル等のモノ
エステル体またはジエステル体が挙げられる。

【００１０】スルホネート化合物成分の由来となるスル
ホネート化合物としては、スルホネート基を含有するジ
カルボン酸、そのモノエステル体、ジエステル体、アル
カリ金属塩、またはアルカリ土類金属塩が挙げられる。
好ましくは５−スルホイソフタル酸のアルカリ金属塩で
あり、特にナトリウム塩が好ましい。

【００１１】上記成分以外にも、エステル結合を形成す
ることのできる官能性基を３個以上有する化合物成分を
含むことができる。具体的には、分子内にこの官能性基
３〜１０個、好ましくはヒドロキシル基やカルボキシル
基およびその誘導体基を３〜６個有する化合物であり、
例えば、酒石酸、クエン酸、マレイン酸、トリメチロー
ルプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリト
ール、ポリエーテルトリオール、グリセロール、トリメ
シン酸、トリメリット酸または無水物、ピロメリット酸
またはジアンヒドリド、ヒドロキシイソフタル酸などが
挙げられる。この化合物成分により、コポリエステルの
溶融粘度を調整し、衝撃強度を増加させ、結晶化性を低
下させることができる。

【００１２】また、その他にも本発明のフィルムの特性
を損なわない範囲で、各種の添加剤を配合することがで
きる。具体例として、滑性、耐ブロッキング性を付与す
るための無機フィラー、ステアリン酸、高級脂肪酸アミ
ド、炭素数１２〜２２のエチレンビス脂肪酸アミドな
ど；防曇性を付与するためのポリグリセリン脂肪酸エス
テル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル、プロピレングリコール脂肪酸エステルなどのノ
ニオン性界面活性剤；粘着性を付与するためのロジン系
樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂やこれらの水素添加誘
導体、ポリブテンなど；劣化防止性を付与するためのフ
ェノール系、硫黄系，リン系などの酸化防止剤やベンゾ
フェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニ
ル系などの紫外線吸収剤、さらに抗菌剤、エチレン除去
剤などが挙げられる。

【００１３】コポリエステルを調製する重合は、公知の
方法により、行うことができる（WO92/13019;EP-A56859
3;EP-A565235;EP-A28687等）。例えば、前記のブタンジ
オール化合物、テレフタル酸化合物、アジピン酸化合
物、所望によりスルホネート化合物、およびその他の添
加剤等を、触媒の存在下、１６０〜２３０℃の融液中
で、大気圧下、不活性ガス雰囲気下で重合することがで
きる。

【００１４】触媒は、ポリエステルの製造に慣用されて
いるものが使用できる。例えば、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｆ
ｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｖ、Ｉｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｌｉま
たはＣａをベースとする金属化合物、好ましくはこれら
金属をベースとする有機金属化合物（例えば、有機酸の
塩、アルコキシド、アセチルアセトネート等）、特に好
ましくは亜鉛、錫およびチタンをベースとする有機金属
化合物である。

【００１５】本発明のフィルムを食料品の包装分野で使
用する場合、触媒としては毒性が低く、少量の使用で十
分な触媒効果が得られるものを選択することが望まし
い。例えばチタン化合物や亜鉛化合物は人体に対して無
害である触媒として知られており、ジブトキシジアセト
アセトキシチタニウム、テトラブチルオルトチタネー
ト、酢酸亜鉛（II）などが好ましい触媒として使用でき
る。

【００１６】触媒の使用量はモノマー成分１００質量部
に対して通常0.01〜３質量部、好ましくは0.05〜２質量
部である。高活性のチタン化合物触媒の場合には、例え
ば0.0001質量部程度でもよい。

【００１７】また、上記コポリエステルには、生分解性
を損なわない範囲内で、物性を向上させる目的で他のポ
リマーを３０％までブレンドしてもよい。ブレンドする
ポリマーとしては、それ自体生分解性を有するポリマー
が好ましい。例えば、耐熱性および硬度の向上を目的と
して、ポリ乳酸やポリグリコール酸などを前記コポリエ
ステル１００質量部に対して0.1〜３０質量部程度ブレ
ンドすることができる。あるいは澱粉、セルロースなど
の天然物系の生分解性ポリマーをブレンドしてもよい。

【００１８】（２）コポリエステルフィルム本発明のコポリエステルフィルムは、前記のコポリエス
テルを製膜することにより得られる。製膜方法としては
Ｔダイ法、インフレーション法などの公知の製膜方法を
用いればよい。フィルムの透明性の点から言えば、溶融
樹脂を急冷することのできるＴダイ法が好ましく、ピニ
ング、エアナイフなどを使用して溶融樹脂を冷却ロール
に密着させる方法がさらに好ましい。

【００１９】フィルムへの収縮性付与、機械的強度、易
カット性、透明性向上等の目的で、製膜後に延伸を行っ
てもよい。延伸は公知の二軸延伸法により行うことがで
きる。縦横同時に延伸を行う同時延伸法、予め一軸に延
伸した後さらに直角方向に延伸を行う逐次延伸法のいず
れの方法でもよい。延伸方式もロール延伸、フラット延
伸およびチューブラ延伸のいずれでもよい。延伸温度は
結晶融解温度から結晶融解温度−５０℃の範囲に設定す
ればよい。延伸後は、必要に応じて、通常６０〜１１０
℃、好ましくは８０〜１００℃の温度で、１秒間〜３時
間、好ましくは３秒間〜３０分間、定長下または緊張下
で熱固定することができる。延伸倍率は長手方向（Ｍ
Ｄ）、幅方向（ＴＤ）ともに好ましくは６倍以下、より
好ましくは５倍以下である。延伸倍率が大きすぎると伸
度が不足し、十分なストレッチ性が得られない。

【００２０】本発明のコポリエステルフィルムの厚み
は、通常１〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍ、よ
り好ましくは５〜３０μｍである。膜厚が薄すぎると所
定の強度を維持できず、厚すぎるとストレッチ適性、経
済性に劣るものとなる。以上により得られた本発明のコ
ポリエステルフィルムは、透明性、適度な自己粘着性、
適度なガス透過性、ヒートシール性を有し、ストレッチ
包装用フィルムとして有用である。また、本発明のコポ
リエステルフィルムは生分解性が良好であり、土壌中に
一定期間（２８日間）埋めた後取り出すと、一部に亀裂
が生じていたり、あるいは一部が欠けるなどしてもとの
形状を失っているか、あるいは引張破断強度が埋める前
の値に比べて５０％以下に低下している。

【００２１】本発明のコポリエステルフィルムは単層フ
ィルムとして使用できるが、共押出やラミネートなどに
より多層フィルムとしてもよい。多層フィルムの場合
は、前記コポリエステルフィルムを複数積層した物でも
よいし、前記コポリエステルフィルムと他のフィルムを
積層したものであってもよい。

【００２２】他のフィルムとしては、ガスバリア性を付
与する目的で、エチレン−ビニルアルコール共重合体、
塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリグリコール
酸などが使用できる。中でもポリグリコール酸はそれ自
体が生分解性を有するので、生分解性を有する積層フィ
ルムとすることができる。強度や耐熱性を向上させる目
的でポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリオ
レフィン（ポリプロピレン等）との積層フィルムとして
もよい。

【００２３】包装用途本発明のストレッチ包装用コポリエステルフィルムまた
はそのフィルムを少なくとも１層含む多層フィルムは、
ストレッチ包装用フィルムとして各種物品の包装材料と
して利用できる。また、延伸により収縮性を付与した場
合は、ストレッチシュリンク包装用フィルムとして利用
できる。

【００２４】被包装物は、食品、医薬品、化粧品、精密
機械、家電製品など特に制限はない。具体例としては、
小麦粉、米、餅、麺、即席麺などの穀類と穀類加工品；
食肉、食肉加工品、食肉惣菜、鶏卵などの食肉と食肉加
工品；バター、チーズなどの乳製品；生鮮食、水産加工
品、食肉練り製品、削り節などの生鮮魚と水産加工品；
野菜、果実、果実飲料、カット野菜などの野菜・果実；
菓子、パン、キャンディ、チョコレートなどの菓子・パ
ン；水産発酵食品、味噌、漬物などの発酵食品；日本
茶、コーヒー、ウーロン茶、紅茶、香辛料などの嗜好
品；冷凍食品、佃煮、珍味などの調理加工食品；弁当惣
菜、調理パン、サンドウィッチ、こんにゃく、豆腐、米
飯などの日配調理食品；固形製剤などの医療品などが挙
げられる。

【００２５】

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて、本発明
について具体的に説明する。物性・性能等の測定・評価
法は下記の通りである。

【００２６】（１）弾性回復率試料を温度２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中で２４時間放
置した後、エー・アンド・ディー社製テンシロンＲＴＣ
−１２１０Ａを用いて、試料長（チャック間距離）（Ｌ
₀）１００ｍｍ、試料幅２０ｍｍ、引張速度２００ｍｍ
／分の条件で、試料長の４０％（＝４０ｍｍ）（Ｌ）ま
で引張り、即座に同速度で戻し、応力＝０となった時点
の試料長（Ｌ₁）を測定し、回復変位量（ΔＬ＝Ｌ₀＋Ｌ
−Ｌ₁）を求め、下記式により弾性回復率Ｒ（％）を算
出した。

【数１】Ｒ（％）＝１００・ΔＬ／Ｌ＝１００・（Ｌ₀＋Ｌ−Ｌ₁）／Ｌ＝１００・（１００＋４０−Ｌ₁）／４０＝１００・（１４０−Ｌ₁）／４０Ｌ₀（試料長）＝１００ｍｍ、Ｌ₁（引張後戻した際に応力）＝０となった時点の試料
長、Ｌ（引張変位量）＝４０ｍｍ、 ΔＬ（回復変位量）＝Ｌ₀＋Ｌ−Ｌ₁。

【００２７】（２）ストレッチ包装品外観試料を適当な面積に切り、緊張状態を保ちながら発泡ト
レーにかぶせて裏面を熱融着させて、ストレッチ包装体
を作成し、しわのない場合を良好とし、しわがあった場
合を不良とした。

【００２８】（３）生分解性（微生物分解性）試料を温度２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中で２４時間放
置した後、１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに１枚切り
出して枠に固定し、５５℃で４週間土壌中に埋めてから
取り出し、一部に亀裂が生じていたり、あるいは一部が
欠けるなどして元の形状を失っているか、あるいは引張
破断強度が埋める前の値に比べて５０％以下に低下して
いた場合を微生物分解性が良好とした。試料が分解して
いない場合は、不良と評価した。

【００２９】（４）引張特性試料を温度２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中で２４時間放
置した後、エー・アンド・ディー社製テンシロンＲＴＣ
−１２１０Ａを用いて、試料長（チャック間距離）５０
ｍｍ、試料幅１０ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／分の条件
で引張試験を行い、引張破断強度（ＭＰａ）および引張
破断伸度（％）を測定した。

【００３０】実施例１：主成分が、ブタンジオール成分
５０モル％、テレフタル酸成分22.2モル％、アジピン酸
成分27.8モル％からなる生分解性コポリエステル（ＢＡ
ＳＦ社製Ecoflex（商品名））を原料としてダイレクト
インフレーションにより厚さ１５μｍの単層フィルムを
得た。押出温度条件を表１に示す。得られた試料につい
て、引張破断強度、引張破断伸度、弾性回復率、ストレ
ッチ包装品外観、生分解性について評価した。結果を表
３に示す。

【００３１】比較例１：実施例１で用いたものと同じ生
分解性コポリエステル（Ecoflex）５０質量％、ポリ乳
酸（島津社製Ｌａｃｔｙ（商品名））５０質量％からな
るブレンド物を原料としてダイレクトインフレーション
により厚さ１５μｍの単層フィルムを得た。押出温度条
件を表１に示す。得られた試料について、引張破断強
度、引張破断伸度、弾性回復率、ストレッチ包装品外
観、生分解性について評価した。結果を表３に示す。

【００３２】実施例２：実施例１で用いたものと同じ原
料をＴダイから押出し、縦方向３倍、横方向３倍に逐次
二軸延伸して厚さ８μｍの単層延伸フィルムを得た。押
出・延伸温度条件を表２に示す。得られた試料につい
て、引張破断強度、引張破断伸度、弾性回復率、ストレ
ッチ包装品外観、生分解性について評価した。結果を表
３に示す。

【００３３】比較例２：比較例１で用いたものと同じ原
料をＴダイから押出し、縦方向３倍、横方向３倍に逐次
二軸延伸して厚さ８μｍの単層延伸フィルムを得た。押
出・延伸温度条件を表２に示す。得られた試料につい
て、引張破断強度、引張破断伸度、弾性回復率、ストレ
ッチ包装品外観、生分解性について評価した。結果を表
３に示す。

【００３４】実施例３：実施例１で用いたものと同じ生
分解性コポリエステル（Ecoflex）９０質量％、ポリ乳
酸（島津社製Ｌａｃｔｙ（商品名））１０質量％からな
るブレンド物を原料としてダイレクトインフレーション
により厚さ１５μｍの単層フィルムを得た。押出温度条
件を表１に示す。得られた試料について、引張破断強
度、引張破断伸度、弾性回復率、ストレッチ包装品外
観、生分解性について評価した。結果を表３に示す。

【００３５】実施例４：実施例１で用いたものと同じ生
分解性コポリエステル（Ecoflex）８５質量％、ポリ乳
酸（島津社製Ｌａｃｔｙ（商品名））１５質量％からな
るブレンド物を原料としてＴダイから押出し、縦方向３
倍、横方向３倍に逐次二軸延伸して厚さ８μｍの単層延
伸フィルムを得た。押出・延伸温度条件を表２に示す。
得られた試料について、引張破断強度、引張破断伸度、
弾性回復率、ストレッチ包装品外観、生分解性について
評価した。結果を表３に示す。

【００３６】実施例５：実施例１で用いたものと同じ生
分解性コポリエステル（Ecoflex）７０質量％、ポリ乳
酸（島津社製Ｌａｃｔｙ（商品名））３０質量％からな
るブレンド物を原料としてＴダイから押出し、縦方向３
倍、横方向３倍に逐次二軸延伸して厚さ８μｍの単層延
伸フィルムを得た。押出・延伸温度条件を表２に示す。
得られた試料について、引張破断強度、引張破断伸度、
弾性回復率、ストレッチ包装品外観、生分解性について
評価した。結果を表３に示す。

【００３７】実施例６：ポリ乳酸（島津社製Ｌａｃｔｙ
（商品名））を芯層、実施例１で用いたものと同じ生分
解性ポリエステル（Ecoflex）を両表層としてダイレク
トインフレーションにより厚み比率がEcoflex／Lacty／
Ecoflex＝７／１／７（μｍ）なる積層フィルムを得
た。押出温度条件を表１に示す。得られた試料につい
て、引張破断強度、引張破断伸度、弾性回復率、ストレ
ッチ包装品外観、生分解性について評価した。結果を表
３に示す。

【００３８】実施例７：実施例６と同様の構成比率の積
層シートをＴダイから押出し、縦方向３倍、横方向３倍
に逐次二軸延伸して厚さ８μｍの積層延伸フィルムを得
た。押出・延伸温度条件を表２に示す。得られた試料に
ついて、引張破断強度、引張破断伸度、弾性回復率、ス
トレッチ包装品外観、生分解性について評価した。結果
を表３に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】表３より明らかなように、本発明によって
得られたコポリエステルフィルムはストレッチ包装適性
に優れ、生分解性を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＦＤＣ０８Ｊ 5/18 ＣＦＤ // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 9:00 9:00 Ｃ０８Ｌ 67:02 Ｃ０８Ｌ 67:02 (72)発明者上原務茨城県新治郡玉里村大字上玉里18−13 呉羽化学工業株式会社樹脂加工技術センター内Ｆターム(参考） 3E086 AD17 BA02 BA04 BA15 BB01 BB90 CA04 CA05 CA07 CA16 CA17 CA18 CA22 CA28 CA33 4F071 AA45 AC14 AF14 AF20 AF52 BC01 BC17 4F100 AK41A AL01A AT00B BA01 BA02 GB15 JC00 JK07 JK08 4F210 AA24 AG01 QA01 QG01 QG18 QK01 4J029 AA04 AB01 AC02 AE03 BA05 CA06 CB06 CH02 CH07 DB02 FC04 FC05 FC08 FC36 FC43 GA13 GA67 HA01 HB03 HD02 HD03 JA013 JB163 JB183 JB253 JC123 JE013 JE023 KB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブタンジオール成分４５〜５５モル％、
テレフタル酸成分２０〜３０モル％、アジピン酸成分２
０〜３０モル％、スルホネート化合物成分０〜５モル％
を主成分として含むコポリエステルを少なくとも６５％
以上含むフィルムであって、４０％伸長後の弾性回復率
が２５％以上であることを特徴とするストレッチ包装用
コポリエステルフィルム。
【請求項２】未延伸フィルムである請求項１に記載の
ストレッチ包装用コポリエステルフィルム。
【請求項３】延伸フィルムである請求項１に記載のス
トレッチ包装用コポリエステルフィルム。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載のフィ
ルムを少なくとも１層有し、４０％伸長後の弾性回復率
が２５％以上である多層ストレッチ包装用フィルム。