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JP2552946B2 - ２軸延伸積層フィルム - Google Patents

２軸延伸積層フィルム

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JP2552946B2
JP2552946B2 JP2218602A JP21860290A JP2552946B2 JP 2552946 B2 JP2552946 B2 JP 2552946B2 JP 2218602 A JP2218602 A JP 2218602A JP 21860290 A JP21860290 A JP 21860290A JP 2552946 B2 JP2552946 B2 JP 2552946B2
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JP
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heat
film
polyester resin
laminated film
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由治 西本
健吾 山崎
卓 佐藤
英一 林
肇 塚本
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Original Assignee
Kureha Corp
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Publication date
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Application filed by Kureha Corp filed Critical Kureha Corp
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、表層にポリエステル樹脂を配し、ポリアミ
ド樹脂からなる中間層とポリオレフィンからなるヒート
シール層を含んでなる優れた延伸加工性、ヒートシール
性、包装適性と熱殺菌後の透明性を有する２軸延伸積層
フィルムに関する。
従来の技術 一般にポリエステル樹脂は耐熱性及び包装機械適性に
優れるが衝撃強度が弱い。その一つの改良手段として延
伸加工が行なわれるが、通常のポリエステル樹脂は高い
結晶性のために大きな力で配向せねばならず延伸装置が
大型になり易い。また、その機械的強度を更に向上させ
るためにポリアミド樹脂を積層することも行なわれる
が、ポリアミド樹脂も結晶化速度が速いために通常の延
伸加工が難しい。従って、これら二つの樹脂を単に積層
したフィルムは容易に延伸加工することが難しく生産性
に乏しいのが現状である。また、これらの樹脂から造ら
れたフィルムは大きな強力で延伸加工しなければなら
ず、必然的に熱固定、熱処理等の後処理が必要となり、
また、これらは層間接着力の低下の要因にもなる。
一般に自動包装で密封する方法は通常ヒートシールが
一般的であるが、例えこれらのフィルムが延伸加工でき
たとしても延伸配向されているのでヒートシールが難し
い。そこでポリオレフィン樹脂をヒートシール層に用い
るが、それぞれ配向の程度が相違するために接着層を配
置しても層間接着力が低下しシール強度が十分に得られ
難い。特に包装機械を高速で運転する場合には顕著にそ
の影響を受け易い。更に、ポリオレフィン樹脂が表層に
ある場合にはシールバーに粘着し高速で自動包装するこ
とが難しい。
また、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂とポリオレ
フィン樹脂の延伸配向による相互バランスが崩れると、
製袋加工時にフィルムの縮みを生じフィルムを束ねるこ
とが難しく、また、熱殺菌後にフィルムの透明性が著し
く低下するという問題がある。
従来、ポリエステル系フィルムに関して、例えば特開
昭58−175658には、ポリエチレンテレフタレートフィル
ムの少なくとも片面に、ヒートシール層として融点が15
0℃以下のポリアミド共重合体のフィルムが積層され、
実質的に熱処理された二軸延伸フィルムの開示がある。
更に、特開昭60−232948には、ポリエチレンテレフタ
レート層とイソフタレール酸で変性されたコポリエステ
ル樹脂層からなり、且つ製膜延伸後熱処理してなるポリ
エステル積層フィルムの開示がある。
しかし、延伸加工性や上述のヒートシール性、透明性
の問題を十分に解決したものとは云い難い。
発明が解決しようとする問題点 本発明者等はこのようなポリエステル延伸フィルムの
有する問題点を解決すべく鋭意検討した結果、特定のポ
リエステル樹脂層を表層に設け、特定のポリアミド樹脂
層、ポリオレフィン層を積層し、ポリエステル樹脂層の
厚みがポリアミド樹脂層の厚みより薄い２軸延伸積層フ
ィルムが優れた延伸加工性、ヒートシール性、包装適性
と熱殺菌後の透明性を有することを見出し本発明に至っ
た。
問題点を解決するための手段 本発明は酸成分がテレフタル酸88モル％以上のポリエ
ステル樹脂からなる表層、融点が160℃を越え210℃未満
のポリアミド樹脂からなる中間層、ポリオレフィンから
なるヒートシール層の少くとも３層からなり、且つポリ
エステル樹脂層がポリアミド樹脂層より薄い厚みを有す
ることからなる２軸延伸積層フィルムである。
本発明のポリエステル樹脂は延伸加工性と包装適性か
ら選択される。本発明のポリエステル樹脂はその酸成分
がテレフタル酸88モル％以上からなるものであり、好ま
しくはテレフタル酸を88モル％以上含む芳香族カルボン
酸とエチレングリコールを主成分とするジアルコールを
重縮合したポリエチレンテレフタレートもしくは更に好
ましくはエチレンテレフタレートのコポリエステルであ
る。テレフタル酸は酸成分中88モル％以上必要であり、
好ましくは88モル％以上98モル％である。
テレフタル酸が88モル％以下であると、押出し機ホッ
パー内でポリエステル樹脂がブリッジを生じ押出しが不
安定になる。又、包装機械を使用する場合にはポリエス
テル樹脂の表層がシールバーに粘着して高速で自動包装
する事が難しくなる。又、テレフタル酸が98モル％を越
えるとポリエステル樹脂の結晶性が高くなり配向延伸が
困難となる傾向がある。
エチレンテレフタレート共重合体においてテレフタル
酸以外のジカルボン酸の代表的なものはイソフタル酸で
あり、エチレングリコール以外のジアルコール成分の代
表的なものとしてはジエチレングリコール、シクロヘキ
サンジメタノールがある。また、該ポリエステル樹脂が
少なくとも50％以上の他の樹脂との混合物であっても良
く、必要に応じて公知の各種添加剤も含まれる。
ポリアミド樹脂は延伸加工性から選択される。融点が
210℃未満でないとポリアミド樹脂の結晶化速度が速い
ために通常の延伸加工が難しくなる。更に、ポリエステ
ル樹脂と積層して易延伸加工するためには、融点が160
℃〜210℃未満の脂肪族ポリアミド樹脂が好ましい。
このようなポリアミド樹脂としては例えばナイロン
６、ナイロン66、ナイロン69、ナイロン９、ナイロン1
1、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612を成分とす
る重合体、共重合体、三元共重合体から選択された融点
が210℃未満のもので、好ましくは融点が160℃〜210℃
未満のものである。特に好ましいポリアミド樹脂はナイ
ロン６を主成分とする共重合体で、ナイロン６の成分が
80重量％以下の融点160℃〜210℃未満の範囲のものであ
る。また、これらの脂肪族ポリアミド樹脂の混合物でも
よい。ポリアミド樹脂混合物の一方が芳香族ポリアミド
樹脂である場合には、その混合割合が40重量％以下が好
ましい。
ポリオレフィン層はヒートシール性を付与するために
最内層であるヒートシール層に用いられ、容易にヒート
シール可能な樹脂から選ばれる。融点が110〜150℃のα
−オレフィン樹脂が好ましく、これらのα−オレフィン
樹脂としてエチレン、プロピレンもしくはブテン−１の
少くとも１種を主成分とするα−オレフィン重合体もし
くは共重合体及びエチレン、プロピレン又はブテン−１
と他のα−オレフィンとの共重合体が用いられる。他の
α−オレフィンとしてはペンテン−１、４メチルペンテ
ン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等の炭素数３〜18
までのα−オレフィンが例示される。特にエチレンとα
−オレフィン共重合体は冷間輸送時の耐寒性や、熱殺菌
時にシール強度の優れていることから好ましい。
表層であるポリエステル樹脂層の厚みは延伸加工性か
らポリアミド樹脂層の厚みより薄いことが必要である
が、一方シールバーへの粘着を防ぐ点からは少くとも１
μｍあることが好ましい。１μｍ未満ではポリエステル
樹脂の均一な製膜ができないことがある。好ましくは１
μｍ以上10μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以上５μｍ
の厚みをもつ。10μｍを越えると延伸加工性が悪くな
る。上述のように（ポリアミド樹脂層の厚み）／（ポリ
エステル樹脂層の厚み）の比は１を越えることが必要で
あり好ましくは15更に好ましくは８以下である。また
（ポリオレフィン層の厚み）／（ポリアミド層の厚み＋
ポリエステル層の厚み）の比は１を越えることが好まし
い。易ヒートシール性のためにはこのようにポリオレフ
ィン層が最も厚く、15μｍ以上であることが好ましい。
全層の厚さは120μｍ以下が好ましい。
本発明ではポリエステル樹脂層、ポリアミド樹脂層、
ポリオレフィン層の他に必要に応じて他の樹脂層を積層
することができる。例えば酸素ガスバリヤー性を向上さ
せるためにはガスバリヤー樹脂層が設けられる。
ガスバリヤー樹脂としては、エチレン酢酸ビニル共重
合体のケン化物樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、キシリレ
ン・ジアミン系ポリアミド樹脂、アクリロニトリル系樹
脂が例示される。また、これらの樹脂を主成分とする範
囲で、ガスバリヤー性、延伸加工性を損なわない公知の
樹脂、オリゴマー、添加剤が含まれても良い。ガスバリ
ヤー樹脂層の厚みは延伸加工性から11μｍ以下が好まし
く、特に４〜８μｍが好ましい。２軸延伸積層フィルム
が酸素ガスバリヤー層を含む場合には該積層フィルムの
酸素ガス透過量は200cc/m2・day・atm（30℃,100％RH）
以下、好ましくは150cc/m2・day・atmである。
接着性樹脂は必要に応じて用いられ共押出の場合には
ポリオレフィンと他の樹脂との層間に配置することが好
ましいが、各層の界面に配置されても良い。接着性樹脂
として、公知の熱可塑性重合体、共重合体、三元共重合
体から選択され、これらの樹脂の不飽和カルボン酸変性
物もしくは該酸変性物の金属変性物など及びこれらを含
む混合物が好ましい。接着層の厚さは１〜５μｍが好ま
しい。１μｍ未満であると接着強度が不充分となり、５
μｍを越えると収縮後の透明性が低下することがある。
本発明の２軸延伸積層フィルムは共押出法により積層
されることが好ましい。積層する樹脂の数に相当する押
出機を備えた環状ダイをもちいて各樹脂をチューブ状に
共押出しする。ダイから押出された積層物を直ちに５〜
20℃に冷却槽で急冷し、扁平筒状体とする。ついでこの
筒状体を加熱し、インフレーション法で縦横各々1.3〜
4.0倍、好ましくは1.5〜3.0倍に２軸延伸して、多層フ
ィルムを形成する。
加熱温度は70℃以上100℃未満、好ましくは80〜95℃
である。加熱温度が70℃未満であると、延伸性が悪くな
り、寸法変化も大きくなる。また加熱温度が100℃以上
になると、所望の熱収縮率を得ることが出来ない。
本発明の２軸延伸積層フィルムの熱収縮率は98℃の熱
水に１分間浸漬した時に縦、横15％以上好ましくは20％
以上が必要である。熱収縮率が15％未満であると包装品
の表面にフィルムのしわが発生したり、充填物と包装フ
ィルムの密着性がそこなわれ商品の外観が劣ることにな
る。
また、必要に応じて積層フィルムを延伸前に電子線照
射してもよく、シール層を照射する方法（例えば、特開
昭47−34565）、全層を照射する方法（例えば、特開昭5
2−43889）、表層から照射するが全層を照射しない方法
（例えば、特表昭64−500180）のいずれの方法が用いら
れてもよい。
このようにして得られた本発明の２軸延伸積層フィル
ムは公知の製袋加工法によりピロー、バック、パウチ等
に成形される。本発明では特定の厚みを有する特定のポ
リエステル樹脂を使用するため、製袋加工時シールバー
への粘着を生じることなく容易に製袋が可能であるが必
要に応じてポリエステル樹脂層の表面にグリセリン脂肪
酸エステルを塗布してもよい。又、延伸後フィルムの両
端をスリットして、ポリエステル樹脂層がロールに接す
るように巻き取ることもシールバーへの粘着防止のため
効果がある。
このようにして得られた本発明の積層フィルムに内容
物を封じ熱収縮包装することが行なわれる。
又、本発明では、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂
の層厚みが規定され容易に延伸可能であり、各層の熱収
縮が均一となるため、加熱殺菌後においても透明性が低
下することがない。
発明の効果 本発明では、特定のポリエステル樹脂からなる表層、
特定ポリアミド樹脂中間層及びポリオレフィン層からな
るヒートシール層とを積層しポリエステル樹脂層とポリ
アミド樹脂層の厚みを規定することにより延伸加工性、
ヒートシール性に優れ、特に自動包装機械を用いる場合
シールバーへの粘着に起因するトラブルがなく（包装適
性の良い）、且熱殺菌後の透明性の良い２軸延伸積層フ
ィルムが得られる。
又、ポリエステル樹脂層の厚みを特定し易延伸性のポ
リアミド樹脂（融点160〜210℃未満）層と積層するので
比較的小さな強力で容易に延伸加工することが可能とな
り、熱固定、熱処理等の煩わしい後処理が不必要にな
る。
又、該２軸延伸積層フィルムが酸素ガスバリヤー性の
樹脂層を含む場合には上記の効果に加えて内容物の保存
期間を延ばすことができる。
以下、実施例につき説明するが、本発明は発明の範囲
内である限り本実施例により限定されるものではない。
実施例１〜４、比較例１〜５ 第３表記載の層構成に基づき第１表記載の樹脂を複数
の押出機で夫々押出し、溶融された重合体を共押出し環
状ダイに導入し、ここで第３表に記載された層順序に溶
融接合し、ダイ内で所定の層数になるように共押出し
た。ダイから流出した積層物を10〜18℃で急冷し、扁平
幅180mm、厚さ259μｍ〜276μｍの筒状体とした。次
に、90〜95℃の温度に加熱し、インフレーション法によ
り長手方法に2.3倍、幅方向に2.5倍に延伸した。折り径
が約450mm、厚みが46μｍ〜60μｍの配向フィルムを得
た。
第１表に使用した樹脂の物性、第２表にフィルムの物
性測定方法、第３表に配向フィルムの層構成及びその物
性を示す。
評価方法 1.延伸加工性 ◎：延伸性が安定している。
○：延伸性は悪くないが、インフレーション開始点が変
動してバブル破裂に至る場合がある。
△：押出し機の負荷変動が大きく、インフレーション開
始点も変動する。又、熱処理しないと８％以上フィルム
の収縮が起こる。
×：延伸出来ない。
2.ヒートシール性 ◎:98℃の熱水浴中で10分間の熱殺菌を行なってもヒー
トシール部からの破袋が生じない。
×:98℃の熱水浴中で10分間の熱殺菌により80％以上の
ヒートシール部からの破袋が生じる。
3.包装適性 ◎：シールバーに粘着がなく、安定した包装、製袋が出
来る。ピロー包装機ではフィルム速度10m/分で包装でき
る。
△：フィルム厚みのバラ付き或いはシール強度の不安定
により、安定した包装、製袋が出来ない。
×：シールバーに粘着或いはフィルムの縮みで、安定し
た包装、製袋が出来ない。
4.収縮後の透明性 ◎：フィルムを通して中の物がよく見える。
○：フィルムの通して中の物がみえるが、フィルムがや
や白化している。
×：フィルムの白化が著しい。
実施例１〜４にて示されるように本発明の２軸延伸積
層フィルムは延伸加工性、ヒートシール性、包装適性、
透明性に優れている。これに対して比較例１は、PET−
３のテレフタル酸が80モル％であるためシールバーへの
粘着が起こり、更に寸法安定性が悪く、８％以上の収縮
が生じた。比較例２は、PA−２の融点が135℃と低いた
め押出し機の負荷の変動が大きく、延伸性が安定しな
い。またフィルムの寸法変動も大きかった。更に、フィ
ルム厚みにむらがあった。比較例３は、PET−１の厚み
（８μｍ）がPA−１の厚み（６μｍ）より厚いので延伸
が出来なかった。比較例４は、PA−３の融点が265℃と
高いため、延伸が出来なかった。更に比較例５は、ポリ
エステル樹脂層がないため、包装適性が悪く収縮後の透
明性が得られずいずれも本発明の目的を達成することが
出来なかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚本 肇 茨城県新治郡玉里村大字上玉里774 (56)参考文献 特開 昭58−175658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−232948（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】酸成分がテレフタル酸88モル％以上のポリ
    エステル樹脂からなる表層、融点が160℃を越え210℃未
    満のポリアミド樹脂からなる中間層及びポリオレフィン
    からなるヒートシール層の少くとも３層からなり、且つ
    ポリエステル樹脂層がポリアミド樹脂層より薄い厚みを
    有することから成る２軸延伸積層フィルム。
  2. 【請求項２】酸素ガスバリヤー層を含む請求項（１）記
    載の２軸延伸積層フィルム。
  3. 【請求項３】ポリオレフィンがα−オレフィン樹脂であ
    る請求項（１）記載の２軸延伸積層フィルム。
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