(57)【要約】【課題】ニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムの優れた特性を失うことなく実用面の特性を維持し、良好なひねり性と折り曲げ性を具備した、実用性と経済性および生産性に優れたひねり包装用フイルムとして有用なニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを提供すること。【解決手段】実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂からなるフイルムであって、該フイルムの長手方向の屈折率Ｎｘが幅方向の屈折率Ｎｙより大きく、かつ該フイルム密度が１．３４〜１．３７５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とするひねり包装用ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルム。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂からなるフイルムであって、該フイルムの長手方向の屈折率Ｎｘが幅方向の屈折率Ｎｙより大きく、かつ該フイルム密度が１．３４〜１．３７５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とするひねり包装用ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルム。
【請求項２】
請求項１記載のフイルムであって、該フイルムの長手方向の屈折率Ｎｘが１．６０≦Ｎｘ≦１．６８、かつ幅方向の屈折率Ｎｙが１．５９≦Ｎｙ≦１．６４であることを特徴とするひねり包装用ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルム。
【請求項３】
請求項１〜２記載のフイルムであって、該フイルムの１２０℃での長手方向における熱収縮率が２０％以上であることを特徴とするひねり包装用ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ひねり包装用ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムに関する。更に詳しくは、ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムの優れた特性維持しつつ、良好なひねり性と折り曲げ性を具備した、実用性と経済性および生産性に優れたひねり包装用フイルムとして提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からひねり性の優れたフイルムとしては、セロファンが知られている。セロファンはその優れた透明性と易切断性、ひねり性等の特性によりひねり包装をはじめとする各種包装材料や粘着テープ用として使用されている。しかし、一方でセロファンは吸湿性を有するために特性が季節により変動し、一定品質を維持しながら供給するこが困難であった。また、ポリエチレンテレフタレートをベースフイルムとした包装材は、延伸されたポリエチレンテレフタレートフイルムの強靭性、耐熱性、耐水性、透明性等の優れた特性により各種用途にて好適に使用されているが、その反面切断性や包装用袋での口引き裂き性における欠点や粘着テープでは切れにいという欠点があり、また折り曲げ性が要求される用途では腰が強いゆえに折り曲げ後にその形状保持ができないといった基本的な欠点があった。更にはひねり包装用途においては、ひねり後の形状維持が悪く内容物が出でくるといった問題があり、セロファン代替品として使用することは困難であった。
【０００３】
コスト的に有利で生産性良好とする、ポリエチレンテレフタレート延伸フイルムとして長手方向または幅方向の一軸延伸フイルムがある。しかし、長手方向の一軸延伸フイルムでは長手方向の屈折率Ｎｘが幅方向の屈折率Ｎｙより大きくなり比較的ひねり性または折り曲げ性の良好なフイルムが得られるものの、得られる幅方向のフイルム長さが樹脂押出し時にキャスッティングロールで引き取られた時の幅に制約を受けることから生産性が悪くなるという問題があった。
【０００４】
また幅方向の一軸延伸フイルムでは樹脂押出し時のキャスッティングロールで引き取る速度が限界になりこれも生産性が悪い。さらに上記各一軸延伸フイルムは共通して厚みムラが発生し易いといった問題もあり、ロール状において編肉やたるみなどが発生するという生産性における問題があった。
【０００５】
つまり、経済性と生産性を考慮した場合、収率および収益性の高い延伸フイルムが要求されるのが現状であり、実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂からなるひねり包装用フイルムにおいて、折り曲げ性、ひねり性を発現させるためにはフイルムの配向が無いあるいは配向度を低くすること及び／又は結晶化させないあるいは結晶化度を低くすることにより、フイルムの配向が無くかつフイルムが結晶化させないことは上記のように生産性に不利な方向であるという問題を有していた。
【０００６】
上記欠点を解決する方法として、応力―ひずみ曲線において降伏点を有し、かつ該共重合物の未延伸フイルムの平均屈折率をＮ０、ニ軸延伸フイルムの平均屈折率をＮ１とした時、０．００３≦Ｎ１―Ｎ０≦０．０２１を満足することを特徴とする易折り曲げポリエステルフイルム（例えば、特許文献１参照。）が報告されている。
【特許文献１】特許第２５０５４７４号公報
【０００７】
しかしながら上記従来技術において、ポリエチレンテレフタレートの共重合物からなる二軸延伸フイルムであって、応力−ひずみ曲線において降伏点を有し、かつ該共重合物の未延伸フイルムの平均屈折率をＮ0、ニ軸延伸フイルムの平均屈折率をＮ1とした時、０．００３≦Ｎ1−Ｎ0≦０．０２１とする方法は、フイルムの幅方向の屈折率Ｎｙが長手方向の屈折率Ｎｘより大きくなり、本発明が目標とする折り曲げ性およびひねり包装用途で必要となるひねり後の形状維持を得るには充分ではない。またイソフタル酸等の共重合物の使用および二軸延伸後の熱処理工程にて熱収縮率を小さくすることが記載されてはいるが、共重合物の使用はコストが高くなり生産性としては好ましくないといった問題も有していた。
【０００８】
さらに、ポリエチレンテレフタレートからなるフイルムであって、密度が１．３５〜１．３７５ｇ／ｃｍ3の範囲にあり、１２０℃の熱収縮率が少なくとも１０％以上であり、かつフイルム厚みが６〜３０μｍであるひねり包装用食品フイルム（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
【特許文献２】特公昭５９−１２５４４公報
【０００９】
しかしながら、上記従来技術においても、ひねり後の戻り角度が大きく、上記従来技術同様にひねり包装用途で必要となるひねり後の形状維持を得るには充分ではなく、内容物が出てしまい多くの不良率が発生するといった問題を有し実用的ではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムの優れた特性維持しつつ良好なひねり性と折り曲げ性を具備し、さらには実用性と経済性および生産性に優れており、ひねり包装用ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記従来技術の問題点に鑑み実用性を有しつつ、さらにはコスト的にも有利で生産性良好な実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂からなるひねり包装用フイルムを得ることを目的として鋭意研究した結果、本発明に至った。
【００１２】
本発明は、二軸延伸フイルムのフイルムの配向（ここでは屈折率とする）と結晶化度（ここではフイルム密度とする）をコントロールした実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂からなるフイルムである。
【００１３】
すなわち、本発明は、実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂からなるフイルムであって、該フイルムの長手方向の屈折率Ｎｘが幅方向の屈折率Ｎｙより大きく、かつ該フイルム密度が１．３４〜１．３７５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とするひねり包装用ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを提供することである。ここでいう屈折率は試料の状態調節と測定温度を３０℃とし、ＪＩＳ−Ｋ−７１４２に準じアッベ屈折率計により、ＮａＤ線光で測定し、マウント液としてヨウ化メチレンを用い、長手方向の屈折率（Ｎｘ）、幅方向の屈折率（Ｎｙ）として求めた値を意味する。またフイルム密度は密度勾配管法（例えば硝酸カルシウムの溶解液など）、または浮沈法等の手段により２５℃で測定した値を意味する。このように特定の組成を有するポリエステルを使用し、フイルムの長手方向の屈折率Ｎｘと幅方向の屈折率Ｎｙを上記特定の関係にすること、さらにはフイルム密度を上記特定範囲にすることが、経済性と生産性を満足しつつ実用性があり優れたひねり性と折り曲げ性を得る上で好ましく、ひねり包装用フイルムとして有用である。
【００１４】
この場合において、前記フイルムの長手方向の屈折率Ｎｘが１．６０≦Ｎｘ≦１．６８、かつ幅方向の屈折率Ｎｙが１．５９≦Ｎｙ≦１．６４であることが好適である。長手方向の屈折率Ｎｘが１．６０未満および／または幅方向の屈折率Ｎｙが１．５９未満であると延伸倍率が低いことによる厚みむらが発生する。また長手方向の屈折率Ｎｘが１．６８を超えるとおよび／または幅方向の屈折率Ｎｙが１．６４を超えるとフイルムの配向度が高くなりひねり性や折り曲げ性が悪くなる。
【００１５】
またこの場合において、さらに前記フイルムの１２０℃での長手方向における熱収縮率が２０％以上であることが好適である。前記フイルムの１２０℃での長手方向における熱収縮率が２０％未満であると、フイルム密度が高くなりひねり性や折り曲げ性が悪くなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂からなるフイルムであって、該フイルムの長手方向の屈折率Ｎｘが幅方向の屈折率Ｎｙより大きく、かつ該フイルム密度が１．３４〜１．３７５ｇ／ｃｍ3とすることにより、良好なひねり性と折り曲げ性を具備し、さらには生産性良好であるひねり包装用ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を構成する実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂とは、テレフタル酸とエチレングリコールを直接エステル化反応させたものであって、副生成物としてジエチレングリコールやオリゴマーや環状オリゴマー等さらには未反応物として線状モノマーやオリゴマー等が含まれていても良い。また実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂の固有粘度は、好ましくは０．５５〜１．３０ｄｌ／ｇであり、さらに好ましくは０．６０〜１．２０ｄｌ／ｇである。このとき、樹脂密度は１．３５０〜１．４５０ｇ／ｃｍ3のものが好適である。
ここでいう実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂とは、構成成分のうち７０モル％以上がエチレンテレフタレート単位よりなることが好ましく、より好ましくは８０モル％以上である樹脂を意味する。
【００１８】
上記実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂は、従来の方法により製造され得ることができる。例えば、酸性分とグリコール成分とを直接反応させる直接エステル化法、酸成分としてのエステルとグリコール成分とを反応させるエステル交換法などが挙げられるが、特に限定はされない。
【００１９】
上記組成物中には、実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂の他に必要に応じて各種添加剤が含有されても良い。添加剤としては二酸化チタン、微粒子シリカ、カオリン、炭酸カルシウム等の無機滑剤やアクリル系架橋高分子よりなる微粒子の材料として、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル等のアクリル系単量体からなる架橋高分子等の有機滑剤が挙げられる。また、帯電防止剤、老化防止剤、紫外線防止剤、着色剤、染料等を単独で含有しても良く、２種以上を併用しても良い。
【００２０】
本発明に用いる添加剤としては微粒子シリカが好ましいが特に限定はされない。微粒子シリカの組成は二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を主成分としたものであり、さらに形状は不定形、球状、凝集状などいずれであっても良いが、本発明においては結晶構造を持たない不定形が好ましい。更に平均粒径（高速撹拌機を使用して所定の回転速度（約５０００ｒｐｍ）で撹拌したイオン交換水中にシリカ微粒子を分散させ、その分散液をイソトン（生理食塩水）に加えて超音波分散機でさらに分散した後に、コールターカウンター法によって粒度分布を求め、重量累積分布の５０％における粒子径を平均粒子径として算出した。）は１．４〜４．５μｍが好ましく、より好ましくは１．８〜３．０μｍである。平均粒径が１．４μｍ未満ではフイルム間でのブロッキングが発生し問題になる。また、平均粒径が４．５μｍより大きいとフイルム加工時にて微粒子シリカの脱落が発生する問題や耐スクラッチ性が悪化するといった問題が発生する。本発明においては、富士シリシア社製サイリシア（グレード：３１０Ｐ、形状：不定形、平均粒径：２．７μｍ）を用いた。
【００２１】
本発明の実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂フイルムは、公知のフイルム製膜方法により形成し得ることができる。フイルム製膜方法としては例えば押出し機により溶融混練された樹脂をキャストして未延伸フイルムを得る。その後、同時ニ軸延伸法または逐次二軸延伸法等のニ軸延伸を行い次いで熱固定する方法が用いられる。押出し条件、製膜方法、延伸条件等は適宜選択することができ、特に限定はされない。上記延伸条件の好ましくは、下記のような工程にて行うことができる。例えば、上記樹脂組成を構成する重合体組成物が有するガラス転移温度以上、融点以下の温度で予熱を行う。また延伸倍率としては、ニ軸延伸の場合は延伸後の面積倍率が延伸前の面積に対して２〜３０倍、好ましくは９〜１６倍が望ましい。さらに好ましくは、逐次二軸延伸法において先ず幅方向に延伸し、次いで縦方向に延伸することである。
【００２２】
逐次二軸延伸法において先ず幅方向に延伸し、次いで縦方向に延伸することでフイルムの屈折率が幅方向の屈折率Ｎｙより長手方向の屈折率Ｎｘを大きくすることが可能となり、良好なひねり性および折り曲げ性を具備することが可能となる。
【００２３】
本発明において、フイルム密度を好適範囲内にするためには、同時ニ軸延伸法または逐次二軸延伸法等のニ軸延伸を行い次いで熱固定する際に、該延伸フイルムを緊張下または幅方向に弛緩しながら熱処理する方法が用いられる。この場合熱処理温度は６０℃〜１２０℃、より好ましくは８０℃〜１００℃の範囲で時間は０．５秒〜３０秒の範囲で行うのが好ましい。さらに熱処理温度から冷却過程で長手方向および／または好ましくは幅方向に対して０．１％〜１０％の範囲で弛緩処理を行う。弛緩処理は１段でも良いし、多段で行っても良く、温度分布の変化を設けても良い。
【００２４】
本発明の実質的にポリエチレンテレフタレートを主成分とする樹脂フイルムには、目的に応じて例えばコロナ放電処理，プラズマ処理，オゾン処理，薬品処理等の従来公知の方法による表面処理や、公知のアンカー処理剤を用いたアンカー処理等が施されていてもよい。また、帯電防止用コート剤としては例えば、アルキルスルホン酸、グリセリンエステル、ポリグリセンエステル等であり、帯電防止性を付与できるものであれば特に限定されない。コート方法は、従来公知の方法であるバースロールコーティング法、ロールナイフコーティング法、ダイコーティング法、グラビアコーティング法等などであれば特に限定はされない。さらには、インラインによるコーティングによるコートであってもかまわない。
【００２５】
また、本発明のポリエステル樹脂フイルムの１２０℃における熱収縮率は２０％以上であることが好ましい。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例および比較例で得られたフイルムの物性の測定方法は、以下の通りである。
【００２７】
試験方法
（１）ひねり性
テンチ社製ひねり包装機ＴＡ３００型を用い、２００個／分の速度にてひねり包装を行った。フイルムは１．５回転（５４０度）ひねられて個包装となる。その後若干の戻りがあった後のひねりが保持された角度を測定。（以下「ひねり保持角度」と表記する）
この保持角度が大きいほどひねり性は優れており、下記のとおり分類評価した。
○：ひねり保持角度が２４０度以上
△：ひねり保持角度が１８０度以上、２４０度未満
×：ひねり保持角度が１８０度未満
【００２８】
（２）屈折率
試料の状態調節と測定温度を３０℃とした以外はＪＩＳ−Ｋ−７１４２に準じアッベ屈折率計により、ＮａＤ線光で測定した。マウント液はヨウ化メチレンを用い、長手方向の屈折率（Ｎｘ）、幅方向の屈折率（Ｎｙ）及び厚み方向の屈折率（Ｎｚ）を測定した。
【００２９】
（３）Ｔｍ（融点）
ロボットＤＳＣ（示差走査熱量計）ＤＳＣ−６０（島津製作所（株）製）にＴＡ６０ＷＳディスクステーション（島津製作所（株）製）を接続して測定した。試料１０ｍｇをアルミニウムパンに調整後、ＤＳＣ装置にセットし（リファレンス：試料を入れていない同タイプのアルミニウムパン）、この試料を１０℃／分の速度で昇温し、２８５℃の温度で１５分間加熱した後、液体窒素を用いて急冷処理した。その後この試料を１０℃／分の速度で再昇温し、そのＤＳＣチャートから融点（Ｔｍ）を測定した。
【００３０】
（４）熱収縮率
熱収縮率評価は、収縮条件を１２０℃、１５分とした以外は、ＪＩＳ  Ｃ−２３１８に順じて測定した。
【００３１】
（５）固有粘度
チップサンプル０．１ｇを精秤し、２５ｍｌのフェノール／テトラクロロエタン＝６／４（質量比）の混合溶媒に溶解し、オストワルド粘度計を用いて３０℃で測定した。なお、  測定は３回行い、その平均値を求めた。
【００３２】
（６）フイルム密度
フイルム密度は硝酸カルシウムの溶解液を濃度調整して得た密度勾配管により２５℃で測定した。
【００３３】
（７）平均粒径
サンプルの水分散液をコールターカウンター  マルチサイザーII（ベックマン・コール
ター株）を用い、体積中位径を測定した。
【００３４】
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（固有粘度は０．６３ｄｌ／ｇ）に対し０．０３重量％となるようにシリカ（富士シリシア社製サイリシア（グレード：３１０Ｐ、形状：不定形、平均粒径：２．７μｍ）を添加剤として加えポリエチレンテレフタレート樹脂組成物を得た。該ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物を押出し機にて溶融混練し、溶融混錬したものをＴダイに供給し、Ｔダイ内部より樹脂温度２８５℃になるように押出し、更に温度２５℃のキャスティングロールにてキャスティングし後、該フイルムを一方向（横方向）に９０℃で３．２倍延伸して一軸延伸ポリエステルフイルムを得た。次いで、該フイルムを前記延伸方向に対して直角方向（縦方向）に８０℃で４．０倍延伸し、８０℃にて熱処理して厚さ１６μｍとなるニ軸延伸ポリエステル樹脂フイルムを得た。その後、帯電防止剤としてアルキルスルホン酸ナトリウムを用い、ドライ後のコート量が０．０１ｇ／ｍ2となるようにグラビアロールにて帯電防止用コートを実施した。
【００３５】
（実施例２）
フイルムを一方向（横方向）に９０℃で３．５倍延伸して一軸延伸ポリエステルフイルムを得た。次いで、該フイルムを前記延伸方向に対して直角方向（縦方向）に８０℃で３．８倍延伸し、１００℃にて熱処理したこと以外は実施例１と同様にして厚さ１８μｍとなるニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを得た。
【００３６】
（比較例１）
フイルムを一方向（横方向）に９０℃で４．０倍延伸して一軸延伸ポリエステルフイルムを得た。次いで８０℃にて熱処理し、横一軸延伸フイルムとしたこと以外は実施例１と同様にして厚さ１８μｍとなるニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを得た。
【００３７】
（比較例２）
フイルムを一方向（縦方向）に８０℃で３．５倍延伸して一軸延伸ポリエステルフイルムを得た。次いで９０℃にて熱処理し、縦一軸延伸フイルムとしたこと以外は実施例１と同様にして厚さ１８μｍとなるニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを得た。
【００３８】
（比較例３）
フイルムを一方向（縦方向）に８０℃で３．５倍延伸して一軸延伸ポリエステルフイルムを得た。次いで、該フイルムを前記延伸方向に対して直角方向（横方向）に９０℃で４．０倍延伸し、１００℃にて熱処理したこと以外は実施例１と同様にして厚さ１８μｍとなるニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを得た。
【００３９】
（比較例４）
フイルムを一方向（縦方向）に８０℃で３．５倍延伸して一軸延伸ポリエステルフイルムを得た。次いで、該フイルムを前記延伸方向に対して直角方向（横方向）に９０℃で４．０倍延伸し、１６０℃にて熱処理したこと以外は実施例１と同様にして厚さ１８μｍとなるニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムを得た。
【００４０】
【表１】
2006297803.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のひねり包装用二軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムは、ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フイルムの優れた特性維持しつつ良好なひねり性と折り曲げ性を具備し、さらには実用性と経済性および生産性に優れており、ひねり包装用途分野に利用でき、ひねり包装の産業界に寄与することが大である。