JPH10279707A - ポリエステルフイルム - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
リング時に破れを生じないポリエステルフイルムを提供
する。 【解決手段】エチレンテレフタレート単位を60重量%
以上有する固有粘度0.7〜1.5のポリエステルAを
主たる構成成分とし、面配向係数0〜0.05、40℃
で5日経時後の伸度が100%以上であることを特徴と
する厚さ5〜40μmのポリエステルフイルム。
Description
ムに関するものであり、更に詳しくは包装用、工業用途
などで他のフイルムと熱接着したり、軟包装においてヒ
ートシールするのに好適なポリエステルフイルムに関す
るものである。
て使用されるフイルムとしては、ポリオレフィン系フイ
ルムが代表的であり、ヒートシール強度が高いこと、低
温シール性があることを理由として好ましく使用されて
きた。一方、該フイルムは油脂成分、香料成分を吸着し
やすく、内容物の香り、味覚を変化させやすいという欠
点をもっていた。また、工業、包装材料として二軸延伸
PETフイルムが使用されるケースでも、熱接着層、ヒ
ートシール層としては、オレフィン系フイルムが使用さ
れており、環境的にリサイクルしやすい包装材料を形成
させるという点ではその構成のほとんどをポリエステル
にしたいという要望もある。
特公昭61−22631号公報のように、低融点ポリエ
ステルを共押出しし、二軸延伸後に低融点ポリエステル
の融点以上で熱処理してヒートシール層を有する二軸延
伸ポリエステルフイルムを得る方法、特開平8−231
836号公報のように、特定の共重合ポリエステル成分
をブレンドした未延伸フイルムを得る方法、特開平5−
208472号公報ではアイオノマー樹脂をポリエステ
ルにブレンドする方法などがあり、確かにヒートシール
性、保香性は改良されるが、ヒートシール層を有する二
軸延伸ポリエステルフイルムではヒートシール強度が十
分ではなく、未延伸フイルムでは薄膜化した際に経時変
化による伸度低下が著しく生じ、実際に製膜した後にス
リットを行う際の破れや裂け、ラミネート加工時の破れ
や裂けを生じる問題がある。
た従来技術の問題点を解消することにあり、保香性、熱
接着性に優れるだけでなく、ハンドリング時に破れを生
じないポリエステルフイルムを提供することにある。
は、エチレンテレフタレート単位を60重量%以上有す
る固有粘度0.7〜1.5のポリエステルAを主たる構
成成分とし、面配向係数が0〜0.05であり、40℃
で5日経時後の伸度が100%以上であって、かつ厚さ
が5〜40μmであることを特徴とするポリエステルフ
イルムによって達成することができる。
%以上がエチレンテレフタレート単位であるポリエステ
ルAを使用することで良好な保香性が得られる。ポリエ
ステルとはジカルボン酸成分とグリコール成分からなる
ポリマであり、ジカルボン酸成分としては、例えばテレ
フタル酸、イシフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジ
フェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン
酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5−ナトリウム
スルホイソフタル酸、フタル酸等の芳香族ジカルボン
酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダ
イマー酸、マレイン酸、フマル酸等の脂肪族ジカルボン
酸、シクロヘキシンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン
酸、p−オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸等を挙げ
ることができる。なかでもこれらのジカルボン酸成分の
うち、テレフタル酸が耐熱性、コストパフォーマンスの
点から好ましい。一方、グリコール成分としては、例え
ばエチレングリコール、プロパンジオール、ペンタンジ
オール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等
の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール等の
脂環族グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノール
S等の芳香族グリコール等が挙げられる。中でもこれら
のグリコール成分のうちエチレングリコール、シクロヘ
キサンジメタノール、1,3−プロパンジオールが好ま
しいが、シクロヘキサンジメタノール、1,3−プロパ
ンジオールを多く使用すると保香性が低下する。これら
の酸成分、グリコール成分は2種以上を併用してもよ
い。
とするには、グリコール成分の中で1,3−プロパンジ
オール成分を3以上35重量%未満含有させることが好
ましい。
有しないものが味特性の点で好ましい。
いて、共重合ポリエステルにトリメリット酸、トリメシ
ン酸、トリメチロールプロパン等の多官能化合物を共重
合してもよい。
性、耐経時性を良好にするには、ポリエステルAの固有
粘度が0.7〜1.5であることが重要であり、好まし
くは0.75以上1.3以下、特に好ましくは0.8以
上1.2以下である。固有粘度が大きいと分子の絡み合
いが生じる確率が増加し、耐衝撃性、耐経時性が向上す
るだけでなく、香気成分の吸着が起こりにくくなるもの
と考えられる。一方、固有粘度が大きいとヒートシール
性を低下させる場合がある。
にポリマを溶解し、25℃で相対粘度を測定し求めたも
のである。
する点で、厚さが5〜40μmのフイルムであることが
重要であるだけでなく、薄膜フイルムであることから破
れや裂けに対する耐性が必要であり、40℃5日経時後
のフイルムの破断伸度が100%以上であると裂けや破
れなどによるトラブルが大幅に減少できることを見出し
た。
は、面配向係数を大きくすることが有効であるが、一方
でヒートシール性を低下させてしまう欠点があり、積層
フイルムで二軸延伸PETフイルムの上に共重合PET
を積層し、融点以上で処理したとしても、ヒートシール
力は劈開などのため大きくなりにくいという欠点があ
る。本発明ではポリエステルAの面配向係数が低く、劈
開を生じにくい状態でも破断伸度を大きくする方法とし
て、ガラス転移温度以上融点以下になるようにフイルム
を熱処理することが有効であることを見出した。このよ
うに熱処理することでフイルムの耐経時性が向上し、フ
イルム破れが激減する。好ましい熱処理温度としては1
00〜180℃、特に好ましくは110〜150℃であ
り、ロール熱処理、熱風熱処理、ラジエーション熱処
理、温水熱処理などが使用できる。これらの方法は併用
しても良い。好ましい熱処理時間としては1〜30秒、
より好ましくは1〜15秒である。この際には、機械特
性を良好にする上で好ましくはフイルムの結晶化度が0
〜10%が好ましく、さらに好ましくは0〜5%、特に
好ましくは0〜3%である。ここで、結晶化度xとは密
度勾配法で得られる密度ρをもとに、 x={(ρ−1.335)/0.12}×100 により求められる。
nm)を光源として、アッベ屈折計を用いて測定される
長手方向、幅方向、厚み方向の屈折率(Nx,Ny,N
z)から得られる面配向係数[fn={(Nx+Ny)
/2}−Nz]が0〜0.05であることが重要であ
る。面配向係数fnが0.05を越えるとヒートシール
強度が低下したり、熱寸法安定性が低下する。
立させる上でポリエステルAの少なくとも片面に融点1
50〜230℃のポリエステルBを積層することが好ま
しい。ポリエステルBは、好ましくはポリエチレンテレ
フタレートにイソフタル酸、ジエチレングリコール、ポ
リアルキレングリコール、シクロヘキサンジメタノール
などを共重合することが好ましい。ポリエステルBは片
面でもよいが、耐カール性の点で両面に積層してもよ
い。
mが好ましく、特に好ましくは3〜10μmである。
実質的に未延伸または延伸されていてもよいが、ヒート
シール性の点で未延伸であることが好ましい。
取扱い性および耐傷性を向上させると共に、インキなど
で構成される印刷層や他のフイルムとB層との接着性を
良好にしブロッキングを防止する上で、表層の表面粗さ
Raが0.01μm以上3μm以下であることが好まし
い。表面粗さRaを0.01μm以上3μm以下、好ま
しくは0.02μm以上1μm以下とする方法としては
特に限定されないが、ポリエステルに粒子を含有させる
方法、なし地ドラムにより転写させる方法が好ましい。
具体的には、平均粒子径0.001〜8μmの無機粒子
および/または有機粒子、または重合系内で生成させる
内部粒子が0.001〜50重量%含有されていること
が好ましく、さらには平均粒子径0.1〜5μmの無機
粒子および/または有機粒子が0.005〜3重量%含
有されていることが好ましい。無機粒子および/または
有機粒子としては、例えば湿式および乾式シリカ、コロ
イド状シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、リン酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、マイカ、カオリ
ン、クレー等の無機粒子およびスチレン、シリコーン、
アクリル酸類等を構成成分とする有機粒子等を挙げるこ
とができる。なかでも湿式および乾式コロイド状シリ
カ、アルミナ等の無機粒子およびスチレン、シリコー
ン、アクリル酸、メタクリル酸、ポリエステル、ジビニ
ルベンゼン等を構成成分とする有機粒子等を挙げること
ができる。内部粒子としてはアルカリ金属化合物、アル
カリ土類金属化合物などを反応系内に添加し、さらにリ
ン化合物を添加する公知の方法で生成されるものを使用
できる。これらの無機粒子および/または有機粒子は二
種以上を併用してもよい。
はB層の濡れ張力を48dyne/cm以上、特に好ま
しくは50dyne/cm以上とすることが好ましい。
濡れ張力を高める方法としては特に限定されないが、A
層および/またはB層に火炎処理、化学的処理、放電処
理、ポリエステルなどのコーティング処理などが挙げら
れる。中でも表面をコロナ放電処理する方法は、インキ
との接着性を良好とするので好ましい。コロナ放電処理
を空気中、窒素または炭酸ガス、及びそれらの混合物中
で行ってもよく、例えば特開平1−20236号公報、
特公昭57−30854号などに記載された処理が好ま
しい。コロナ放電処理時の強度は、E値として表され
る。E値=W/(D/V)で求められ、Wは処理強度
(W)、Dは処理幅(m)、Vはフイルム速度(m/
分)である。E値としては20〜60W/mが好まし
く、さらに好ましくは25〜55W/mである。
ムは、各層における触媒、カルボキシル末端基量は異な
っていてもよい。フイルムのエッジを回収する場合は、
ポリエステルA層へポリエステルB層を回収することが
ヒートシール性の点で好ましい。
金属および/または金属酸化物よりなる層を積層すると
製袋加工後のガスバリア性が良好となるので好ましい。
これは、本発明のような機械特性に優れるシーラントフ
イルムに蒸着すると、印刷工程を従来の二軸延伸フイル
ムに施した後にラミネートを行うために、ガスバリア性
が大きく向上することを見いだしたものである。
10〜0.17の二軸延伸ポリエステルフイルムを接着
層を介して積層することは、ほとんどの組成をポリエス
テルとするために包装材料としての耐熱性、回収性に優
れるので好ましい。
法を用いて製膜することができる。
て述べるが、これに限定されるものではない。
タレート(IV=1.0、融点250℃)、ポリエステ
ルBとしてシクロヘキサンジメタノール30モル%共重
合ポリエチレンテレフタレート(IV=0.80、融点
198℃)を二軸ベント式の別々の押出機(押出機の温
度は融点+35℃に設定)に供給溶融し、30μmカッ
トのフィルタで濾過した後にフィードブロックにて2層
に積層(積層比が1:3(A:B))して通常の口金か
ら吐出後、静電印加(7kV)でB層がドラム面になる
ようになし地冷却ドラムにて冷却固化してキャストフイ
ルムを得る。得られたフイルムを130℃のロールで1
0秒熱処理し、25℃に急冷し、両面にコロナ放電処理
を施した後にフイルムを得る。
面配向係数0.10〜0.17の二軸延伸ポリエステル
フイルムを接着層を介して積層して、例えばA−PET
(未延伸ポリエチレンテレフタレートシート)容器の蓋
材、軟包装に好適に使用することができる。接着層とし
てはポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂などが使用で
き、フイルム間の密着性が向上しヒートシール性が保持
できる。
たり、必要により、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、
耐候剤、末端封鎖剤等の添加剤も適宜使用することがで
きる。
る。なおポリエステルフイルムの特性は以下の方法によ
り測定、評価した。
SC−2型)により、20℃/minの昇温速度で測定
した。融点の測定しにくいものについては試料を結晶化
させて求めた。
℃において測定した。
子を露出させる。処理条件は樹脂は灰化するが粒子はダ
メージを受けない条件を選択する。これを走査型電子顕
微鏡で粒子数5000〜10000個を観察し、粒子画
像を画像処理装置により円相当径から求めた。
し厚さ0.1〜1μm程度の超薄切片を作成し、透過型
電子顕微鏡を用いて倍率5000〜20000程度で写
真を(10枚:25cm×25cm)撮影し、内部粒子
の平均分散径を円相当径より計算した。
さRa、最大粗さRt) 小坂研究所製の高精度薄膜段差測定器ET−10を用い
て表面粗さを測定した。条件は次の通りであり、20回
の測定の平均値をもって値とした。
粗さの測定・評価法」(総合技術センター、1983)
に示されているものである。
力の大きさに応じて下記の3種類を使用した。
cm:JIS K−6768標準液 56dyne/cm≦γ<72dyne/cm:アンモ
ニア水 72dyne/cm≦γ:水酸化ナトリウム水溶液 (6)伸度 40℃で相対湿度80%5日間フイルムを放置した後、
テンシロン(引っ張り試験機)を用いて、引っ張り速度
300mm/min、幅10mm、試料長50mm、常
温としてASTM−D−882−81(A法)に準じて
破断伸度(%)をフイルムの長手方向、幅方向について
測定し、各方向についてn数5で求め、全値を平均化し
た。
フイルム(12μm、面配向係数0.158)に接着剤
を介してラミネート加工する際の破れや裂けによる頻度
を下記のように定義し判定した(ロールテンション1k
g/cm、ラミネート速度20m/分、接着剤:溶剤ウ
レタン系接着剤)。
を変更しヒートシールした後、シール強度をテンシロン
で180°条件で測定した(15mm幅、引張り速度3
00mm/分)。
ppm 水溶液)に接するようにして(接触面積:50
0cm2 )40℃14日間放置した後、熱可塑性樹脂A
のガラス転移温度+5℃で30分間窒素気流中で加熱し
追い出される成分を、ガスクロマトグラフィーによりフ
イルム1gあたりのd−リモネンの吸着量を定量し味特
性を評価した。
蒸気透過率について測定した。酸素透過率はASTM
D−3985に準じて酸素透過率測定装置(モダンコン
トロール社製、OX−TRAN100)を用いて測定し
た。測定条件は温度23℃、相対湿度80%である。
準じて水蒸気透過率計を用いて温度40℃、相対湿度9
0%で測定した。
V=1.0、融点247℃)、ポリエステルBとしてシ
クロヘキサンジメタノール30モル%共重合ポリエチレ
ンテレフタレート(IV=0.80、融点194℃、架
橋ポリスチレン粒子(平均粒子径6μm、0.1重量
%))を二軸ベント式の別々の押出機(押出機の温度は
融点+35℃に設定)に供給溶融し、30μmカットの
フィルタで濾過した後に、フィードブロックにて2層に
積層(積層比が1:3(A:B))して通常の口金から
吐出後、静電印加(7kV)でB層がドラム面になるよ
うになし地冷却ドラムにて冷却固化してキャストフイル
ムを得る。得られたフイルムを130℃のロールで10
秒熱処理し、25℃に急冷し、両面にコロナ放電処理
(E=35)を施した後にフイルムを得る。かくして得
られた2層積層フイルムの物性を表1に示す。結晶化度
は0.5%であった。表からわかるように、ラミネート
加工性良好であり、袋の開封性も良好であった。
実施例1と同様の方法でフイルムを得た後フイルム物性
を調べた。表1〜表3に結果を示す。
し、コロナ放電処理(E=40)を施したところ良好な
結果を得た。
に変更したところ、経時後の伸度が低下し、表1に示す
ように加工性が低下した。
0.78としたところ、加工性が低下し、ヒートシール
強度も低下した。
ようにキャスト〜ロール間のドローを調整したところ、
加工性が特に良好となった。
成させたところ、加工後のガスバリア性は0.4g/m
2 ・day、0.6ml/m2 ・dayであった。
ロピレングリコールとテレフタル酸から得たポリプロピ
レンテレフタレート(20重量%)(融点224℃、I
V=0.85)とイソフタル酸10モル%共重合ポリエ
チレンテレフタレート(IV=0.80、融点233
℃、架橋ポリスチレン粒子(平均粒子径6μm)含有)
をブレンドしたものを使用した以外は同様にしてフイル
ムを得た。得られたフイルムは特にヒートシール性が良
好であった。
得られたフイルムはラミネート加工性が大きく悪化し
た。さらに、実施例6と同様にして透明蒸着層を形成し
たところ、加工後のガスバリア性は1.0g/m2 ・d
ay、1.3ml/m2 ・dayであった。
タレート(平均粒子径1μmのシリカ粒子を0.2重量
%)をPETと共押出しして90℃で縦3.2倍、横
3.2倍延伸し220℃で熱固定したところ共重合PE
Tの厚みは3μmであったが、ヒートシール性が低下し
た。
イソフタル酸13モル%共重合PET(IV=0.6
5)を2:8で混合し270℃で押出し、キャスト冷却
後に未延伸フイルムを得た。得られたフイルムは加工
性、保香性が劣っていた。
性、保香性だけでなくラミネート加工性に優れており、
工材、包材用途のフイルムとして好適に使用することが
できる。
Claims (7)
- 【請求項1】エチレンテレフタレート単位を60重量%
以上有する固有粘度0.7〜1.5のポリエステルAを
主たる構成成分とし、面配向係数が0〜0.05であ
り、40℃で5日経時後の伸度が100%以上であっ
て、かつ厚さが5〜40μmであることを特徴とするポ
リエステルフイルム。 - 【請求項2】グリコール成分の中で1,3−プロパンジ
オール成分を3以上35重量%未満含有することを特徴
とする請求項1に記載のポリエステルフイルム。 - 【請求項3】ブタンジオール残基を実質的に含有しない
ことを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステ
ルフイルム。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載のポリエス
テルAの少なくとも片面に、融点が150〜230℃の
ポリエステルBからなるフイルムを積層してなるポリエ
ステルフイルムであって、該ポリエステルフイルムの面
配向係数が0〜0.05であり、40℃で5日経時後の
伸度が100%以上であって、かつ厚さが5〜40μm
であることを特徴とするポリエステルフイルム。 - 【請求項5】少なくとも片面の表面粗さRaが0.01
μm以上3μm以下であることを特徴とする請求項1〜
4のいずれか1項に記載のポリエステルフイルム。 - 【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリ
エステルフイルムに金属および/または金属酸化物より
なる層を積層したことを特徴とするポリエステルフイル
ム。 - 【請求項7】請求項1〜6のいずれかに記載のポリエス
テルフイルムと面配向係数0.10〜0.17の二軸延
伸ポリエステルフイルムを接着層を介して積層してなる
ことを特徴とするポリエステルフイルム。
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- 1998-01-28 JP JP1543998A patent/JP3733729B2/ja not_active Expired - Fee Related
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