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WO2025053063A1 - 積層フィルム、蓋材及び包装容器 - Google Patents

積層フィルム、蓋材及び包装容器 Download PDF

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Publication number
WO2025053063A1
WO2025053063A1 PCT/JP2024/031137 JP2024031137W WO2025053063A1 WO 2025053063 A1 WO2025053063 A1 WO 2025053063A1 JP 2024031137 W JP2024031137 W JP 2024031137W WO 2025053063 A1 WO2025053063 A1 WO 2025053063A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
laminated film
laminated
tear strength
strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/031137
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
信之 真鍋
考道 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Publication of WO2025053063A1 publication Critical patent/WO2025053063A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/40Applications of laminates for particular packaging purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets

Definitions

  • the present invention relates to a laminated film having a biaxially oriented polyester film containing polybutylene terephthalate resin and polyethylene terephthalate resin, and a sealant film, and to a lid material and a packaging container using the same.
  • packaging In the field of container packaging for food, medicine, etc., packaging is required to protect the contents, so it is important for it to have a high level of sealing ability so that it cannot be easily opened against external forces such as the sterilization process during food production, vibrations during transportation, and handling.
  • external forces such as the sterilization process during food production, vibrations during transportation, and handling.
  • containers, lids, and packaging must be "easy to open.”
  • due to social factors such as the advancement of women into the workforce, the trend toward nuclear families, and the aging of the population, there has been an increasing demand for packaging that is convenient and easy to open.
  • easy-to-open packaging including containers with an easy-to-open lid that makes it easy to open the cup- or tray-shaped container body, and easy-open type sealed packaging containers.
  • packaging called easy-peel uses a sealant film that is easy to open, and is widely used as a lid for prepared foods, dessert foods, dairy products, etc., where a balance between stable sealing and easy opening is important.
  • these sealed packaging containers are often packed and transported for sale in stores in recent years, they are required to be less likely to break during this process, even if they are dropped.
  • Patent Document 1 discloses a polyester-based laminate film containing a thermoplastic copolymer polyester resin and a polyolefin-based resin in the sealing layer. According to this technology, the crystal melting peak temperature and ratio of the polyethylene terephthalate resin and the thermoplastic copolymer polyester resin contained in the sealing layer, and the ratio of the polyolefin-based resin, are kept within specific ranges, and a polyester-based laminate film composed of a support layer made of polyethylene terephthalate resin and a base material layer are laminated together, thereby obtaining a package with improved ease of opening and impact resistance.
  • the base layer it is possible to provide lid materials and packaging that are excellent as a single material while having easy peelability, easy opening, heat sealability and aroma retention, but the biaxially oriented polyester film used in the base layer has issues such as low impact strength, puncture strength and pinhole resistance, leaving room for improvement.
  • the support layer needs to be thick, making it difficult to reduce the volume of the packaging including the base layer, and there are issues with reducing the volume of the packaging, such as reduced mechanical strength and puncture strength, and insufficient impact resistance, which pose problems in terms of resource conservation and the impact on the environment.
  • biaxially oriented polyester films mainly composed of polybutylene terephthalate resin are known to have heat resistance and flexibility (Patent Document 2).
  • Patent Document 2 biaxially oriented polyester films mainly composed of polybutylene terephthalate resin, it is possible to suitably use them in applications where toughness is required, such as those for which polyamide films have been used in the past.
  • polyethylene terephthalate films and polyamide films have been used in the past in a laminated form, it is possible to replace the polyethylene terephthalate films and polyamide films with a single layer of biaxially oriented polyester film mainly composed of polybutylene terephthalate resin, thereby making it possible to reduce the volume of packaging materials. If it is possible to improve the openability of packages using such films with excellent flexibility, it is expected that they will be used to package a wider range of contents.
  • polybutylene terephthalate resin is known to have a fast crystallization rate and a low final crystallinity. For this reason, it has been difficult to produce biaxially oriented polyester film that contains polybutylene terephthalate resin as its main component, and it has not been possible to improve the puncture strength and ease of opening while increasing the molecular orientation in the longitudinal and transverse directions of the film.
  • the object of the present invention is to provide a laminated film that allows for weight reduction and volume reduction of packaging materials, has excellent impact resistance and puncture resistance, and is easy to open.
  • the inventors conducted extensive research to achieve this objective, and as a result, by optimizing the compounding ratio of polybutylene terephthalate resin in the film and the stretching conditions during film production, they were able to increase the molecular orientation in the length and width directions of the film, thereby obtaining a biaxially stretched polyester film in which the puncture strength, and the ratio of the breaking elongation in the length direction of the film to the breaking elongation in the perpendicular width direction are within a specific range.
  • a laminated film obtained by laminating the above biaxially stretched polyester film and a sealant film has excellent ease of opening by setting the ratio of the tear strength in the length direction of the film to the perpendicular width direction within a specific range, and thus completed the present invention as described below.
  • a laminated film including a biaxially oriented polyester film and a sealant film The biaxially stretched polyester film contains 30 to 55% by mass of polybutylene terephthalate resin and 45 to 70% by mass of polyethylene terephthalate resin, has a puncture strength per film thickness of 0.60 to 1.00 N/ ⁇ m, and has a ratio BEa/BEb of a breaking elongation BEa in the longitudinal direction of the film to a breaking elongation BEb in the transverse direction perpendicular thereto, of 0.65 to 1.50;
  • the laminate film is characterized by satisfying the following conditions (a) to (c): (a) The edge tear resistance of the laminated film is 100 to 200 N.
  • the tear strength of the laminated film is 200 to 600 mN.
  • the ratio TSb/TSa of the tear strength TSa in the longitudinal direction of the laminated film to the tear strength TSb in the transverse direction perpendicular thereto is 0.6 to 1.1.
  • the laminate film according to [1] further comprising an aluminum foil layer.
  • a covering material comprising the laminated film according to [1] or [2].
  • a packaging container comprising the laminate film according to [1] or [2].
  • the present invention makes it possible to provide a laminated film that is excellent in impact resistance and puncture resistance, and is easy to open, and is suitable for packaging such as easy-peel films and sealed packaging containers.
  • the laminated film of the present invention contains a biaxially oriented polyester film in which the ratio of puncture strength, breaking elongation in the longitudinal direction of the film, and breaking elongation in the transverse direction, which are within a specific range, is indicative of a state in which the molecular chains of the polyester are well oriented in the plane, and it is believed that by adjusting these characteristics, it is possible to improve the edge tear resistance and tear strength of a laminated film provided with a sealant film.
  • the tear strength ratio TSb/TSa of the laminated film can be set within a specific range, the balance of tear strength is good regardless of the direction of the tear force generated during peeling, and it is believed that the film will have excellent easy-open properties when used for packaging such as easy-peel films and sealed packaging containers.
  • the biaxially stretched polyester film used in the present invention contains 30 to 55% by mass of polybutylene terephthalate resin (hereinafter sometimes abbreviated as PBT resin) and 45 to 70% by mass of polyethylene terephthalate resin (hereinafter sometimes abbreviated as PET resin).
  • PBT resin polybutylene terephthalate resin
  • PET resin polyethylene terephthalate resin
  • the biaxially stretched polyester film may contain polyester resins other than PBT resin and PET resin.
  • PET resin and polyester resins other than PET resin include polyester resins such as polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene naphthalate (PBN), and polypropylene terephthalate (PPT), as well as polyester resins copolymerized with dicarboxylic acids such as isophthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acid, cyclohexane dicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid, and polyester resins copolymerized with diol components such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, cyclohexanediol, polyethylene glyco
  • Biaxially oriented polyester film may contain lubricants, stabilizers, colorants, antioxidants, antistatic agents, UV absorbers, etc. as necessary.
  • inorganic lubricants such as silica, calcium carbonate, and alumina are preferred, as well as organic lubricants, with silica and calcium carbonate being more preferred, and silica being particularly preferred in terms of reducing haze. These can provide transparency and lubricity.
  • the T-die method is preferred from the viewpoint of thickness accuracy.
  • the stretch ratio is difficult to increase due to the manufacturing method, and thickness defects in the width direction may occur.
  • a typical manufacturing process of the T-die method is explained.
  • the T-die method includes: (1) a process in which a polyester resin composition is melt-extruded into a sheet shape using an extruder and a T-die, and cooled on a cooling roll to form an unstretched sheet; (2) a stretching process in which the formed unstretched sheet is stretched in the MD direction and in the TD direction perpendicular to the MD direction; (3) a heat setting process in which the film after the stretching is heated and crystallized; (4) a heat relaxation process (sometimes called a relaxation process) in which residual strain in the heat-set film is removed; and (5) a cooling process in which the film after heat relaxation is cooled.
  • the resin melting temperature inside the extruder is preferably 230 to 310°C, and more preferably 240 to 300°C.
  • a temperature of 230°C or higher not only enables the resin to be extruded, but also ensures stable extrusion and good thickness accuracy.
  • a temperature of 300°C or lower can suppress the decomposition of the resin, preventing the film from becoming brittle and preventing a decrease in film quality due to thermal degradation.
  • the cooling roll temperature is preferably 0 to 40°C, and more preferably 0 to 20°C or less.
  • the temperature is set at 0°C or higher, the crystallization suppression effect when the molten polyester resin composition is cooled and solidified can be fully exerted.
  • the cooling roll temperature is set in the above range, it is preferable to lower the humidity of the environment near the cooling roll to prevent condensation.
  • the temperature at 40°C or less the crystallization degree of the molten polyester resin composition when cooled and solidified is not too high, making it easier to stretch, and reducing the decrease in transparency due to crystallization can also be suppressed.
  • the thickness of the unstretched sheet is preferably in the range of 15 to 2500 ⁇ m. More preferably, it is 500 ⁇ m or less, and most preferably, it is 300 ⁇ m or less.
  • the stretching method can be either simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching, but in order to increase the puncture strength, it is necessary to increase the degree of planar orientation, and sequential biaxial stretching is preferred in terms of fast film production speed and high productivity.
  • the stretching temperature in the longitudinal direction is preferably 55 to 130°C, and more preferably 60 to 120°C.
  • the molecular orientation in the longitudinal direction is strengthened by stretching at a low temperature, so that the shrinkage stress during heat setting treatment can be increased, and the distortion of the molecular orientation in the width direction can be prevented from increasing.
  • the surface orientation can be increased, and the puncture strength can be increased.
  • the deterioration of mechanical properties due to the lack of molecular orientation can be prevented.
  • the stretching ratio in the MD direction is preferably 3.4 to 4.5 times, and particularly preferably 3.5 to 4.4 times.
  • the degree of planar orientation can be increased, and the puncture strength can be increased.
  • the deterioration of mechanical properties and the deterioration of thickness unevenness can be suppressed, and slack in the film roll can be prevented.
  • the effect of improving mechanical strength and thickness unevenness can be sufficiently obtained.
  • the molecular orientation in the MD direction does not become too strong, the shrinkage stress during heat setting treatment can be suppressed, and the distortion of the molecular orientation in the width direction can be suppressed.
  • the lower limit of the stretching temperature in the width direction is preferably 90 to 130°C, more preferably 95 to 125°C, and particularly preferably 100 to 120°C.
  • the temperature at 90°C or higher breakage can be made less likely to occur.
  • the temperature at 130°C or lower the degree of planar orientation can be increased, and the puncture strength can be increased.
  • a decrease in mechanical properties due to a lack of molecular orientation can be suppressed.
  • the stretching ratio in the TD direction is preferably 3.6 to 5.0 times, more preferably 3.8 to 4.8 times, and particularly preferably 4.0 to 4.5 times.
  • the degree of planar orientation can be increased, and the puncture strength can be increased.
  • deterioration of mechanical properties and thickness unevenness due to lack of molecular orientation can be suppressed.
  • By making it 5.0 times or less, the effect of improving mechanical strength and thickness unevenness can be sufficiently obtained.
  • the heat setting temperature in the TD direction is preferably 180 to 240°C, more preferably 190 to 225°C, and particularly preferably 200 to 210°C.
  • the temperature at 180°C or higher the thermal shrinkage rate can be reduced, and the occurrence of shifting and shrinkage during processing can be suppressed.
  • the temperature at 240°C or lower melting of the film can be suppressed, and the film can be prevented from becoming significantly brittle, and the degree of planar orientation can be increased, thereby increasing the puncture strength.
  • the relaxation rate in the TD direction is preferably 1 to 12%, more preferably 2 to 11%, and particularly preferably 3 to 10%. By making it 1% or more, the thermal shrinkage rate in the TD direction can be kept low, preventing breakage during heat setting. By making it 12% or less, it is possible to prevent uneven thickness caused by slack, and improve flatness.
  • the thickness of the biaxially oriented polyester film of the present invention is preferably 8 to 30 ⁇ m, and more preferably 10 to 20 ⁇ m. By making it 8 ⁇ m or more, the strength of the film can be maintained. By making it 30 ⁇ m or less, the object of the present invention, volume reduction, can be achieved.
  • One of the characteristics of the biaxially oriented polyester film of the present invention is that it can be made thinner than conventional polyester films.
  • the haze of the biaxially oriented polyester film is preferably 10% or less, more preferably 9% or less, and even more preferably 7% or less. Having a haze of 7% or less is preferable because the contents can be clearly seen and the print can be clearly seen when the film is wrapped. There is no particular lower limit, but it may be 1% or more, or 2% or more.
  • the puncture strength per thickness of a biaxially oriented polyester film is a characteristic that is an index of the planar orientation of the molecular chains, and by adjusting this, the edge tear resistance and tear strength of the laminated film can be improved.
  • the puncture strength per thickness is preferably 0.60 to 1.00 N/ ⁇ m, more preferably 0.60 to 0.90 N/ ⁇ m, and particularly preferably 0.60 to 0.80 N/ ⁇ m. By making it 0.60 N/ ⁇ m or more, it is possible to prevent the strength from becoming insufficient when used as a package, and it can be used suitably, for example, for packaging for relatively heavy food products or packaging for sharp contents. By making it 1.00 N/ ⁇ m or less, it is possible to suppress thermal shrinkage and reduce processing problems caused by film shrinkage in processes such as deposition and printing.
  • the breaking strength of the biaxially stretched polyester film is preferably 140 to 240 MPa in the longitudinal direction, more preferably 150 to 230 MPa, and particularly preferably 160 to 220 MPa.
  • the judged elongation in the transverse direction is preferably 160 to 250 MPa, more preferably 170 to 240 MPa, and particularly preferably 180 to 230 MPa.
  • the breaking elongation of the biaxially stretched polyester film is preferably 70-180% in the longitudinal direction, BEa, more preferably 80-170%, and particularly preferably 90-160%.
  • the breaking elongation of the width direction, BEb is preferably 60-160%, more preferably 70-150%, and particularly preferably 80-140%.
  • the ratio BEa/BEb of the longitudinal breaking elongation BEa and the transverse breaking elongation BEb of the biaxially stretched polyester film is a characteristic that indicates the balance of the plane orientation direction, and by adjusting this, the balance of the tear strength in the longitudinal and transverse directions of the laminated film can be adjusted.
  • the ratio BEa/BEb is preferably 0.65 to 1.50, more preferably 0.75 to 1.40, and particularly preferably 0.85 to 1.30. By setting the ratio BEa/BEb in the range of 0.65 to 1.50, for example, when the lid of an easy-open type sealed packaging container is opened, the ease of opening is improved and the contents can be prevented from spilling out.
  • the ratio BEa/BEb can be adjusted by the ratio of the stretch ratio in the MD direction to the stretch ratio in the TD direction, the heat setting temperature in the TD direction, the relaxation rate, etc.
  • the static and dynamic friction coefficients of the biaxially oriented polyester film are preferably 0.25 to 0.50, more preferably 0.30 to 0.48, and most preferably 0.34 to 0.45. By keeping the coefficient within the range of 0.25 to 0.50, the film has appropriate slip properties and the winding quality of the film roll can be improved.
  • the heat shrinkage rate of the biaxially oriented polyester film in the longitudinal direction after heating at 150°C for 15 minutes is preferably 1.0 to 5.0%, more preferably 1.2 to 4.5%, and even more preferably 1.4 to 4.0%. By keeping it in the range of 1.0 to 5.0%, the puncture strength can be increased.
  • the heat shrinkage rate in the width direction after heating at 150°C for 15 minutes is preferably -1.0 to 1.5%, more preferably -0.8 to 1.2%, and even more preferably -0.6 to 1.0%. By keeping it in the range of -1.0 to 1.5%, processing problems such as pitch shift due to dimensional changes during processing such as printing can be reduced.
  • the impact strength of the biaxially oriented polyester film is preferably 0.65 to 1.5 J, and more preferably 0.70 to 1.2 J. By keeping the impact strength in the range of 0.65 to 1.5 J, when it is used as a package such as an easy-peel film or a sealed packaging container, the contents can be protected from external impacts and forces during transportation.
  • the biaxially oriented polyester film may be laminated with a printing layer.
  • a printing ink for forming the printing layer water-based and solvent-based resin-containing printing inks can be preferably used.
  • resins used in the printing ink include acrylic resins, urethane resins, polyester resins, vinyl chloride resins, vinyl acetate copolymer resins, and mixtures of these.
  • the printing ink may contain known additives such as antistatic agents, light blocking agents, ultraviolet absorbing agents, plasticizers, lubricants, fillers, colorants, stabilizers, lubricants, defoamers, crosslinking agents, anti-blocking agents, and antioxidants.
  • the printing method for providing the printing layer is not particularly limited, and known printing methods such as offset printing, gravure printing, and screen printing can be used.
  • known drying methods such as hot air drying, heated roll drying, and infrared drying can be used.
  • the biaxially oriented polyester film may be subjected to corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, surface roughening treatment, and may also be subjected to known anchor coat treatment, printing, decoration, etc., as long as the purpose of the present invention is not impaired.
  • the laminated film of the present invention is characterized by including at least the biaxially oriented polyester film and the sealant film.
  • the sealant film may be a heat-sealable resin layer.
  • the sealant film is usually formed by extrusion lamination or dry lamination.
  • the thermoplastic copolymer forming the sealant film may be any copolymer capable of sufficiently exhibiting sealant adhesiveness, and may be polyethylene resins such as HDPE, LDPE, and LLDPE, polypropylene resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene- ⁇ -olefin random copolymers, ionomer resins, etc.
  • the sealant film may be a single layer film or a multilayer film, and may be selected according to the required function.
  • a multilayer film containing a resin such as an ethylene-cyclic olefin copolymer or polymethylpentene may be used.
  • the sealant layer may also contain various additives such as flame retardants, slip agents, antiblocking agents, antioxidants, light stabilizers, and tackifiers.
  • the thickness of the sealant film is preferably 10 to 100 ⁇ m, and more preferably 20 to 60 ⁇ m.
  • the laminated film of the present invention may further include aluminum foil laminated thereto in addition to the biaxially oriented polyester film and the sealant film.
  • the laminated film may have a structure such as biaxially oriented polyester film/aluminum foil/sealant film.
  • the edge tear resistance of the laminated film of the present invention is measured by a test method conforming to JIS C2151:2019, and is an index of durability when tears occur at the edge of the laminated film.
  • the edge tear resistance of the laminated film is preferably 100 to 200 N in both the longitudinal and transverse directions, more preferably 105 to 190 N, and particularly preferably 110 to 180 N. By making it 100 N or more, for example, when used as an easy-peel film for the lid of a sealed packaging container, edge tearing is unlikely to occur, making it easy to open.
  • the tear strength of the laminated film of the present invention is measured in accordance with JIS K7128-1:1998, and while the edge tear resistance is an index of durability when tearing occurs at the edge of the laminated film, the tear strength of the laminated film is an index of durability after tearing has begun.
  • the tear strength of such a laminated film is preferably 200 to 600 mN in both the longitudinal and transverse directions, more preferably 210 to 520 mN, and particularly preferably 220 to 440 mN.
  • the laminated film of the present invention preferably has a ratio TSb/TSa of the tear strength TSa in the longitudinal direction to the tear strength TSb in the transverse direction, which is 0.60 to 1.1, and more preferably 0.70 to 1.0.
  • a ratio TSb/TSa of the tear strength TSa in the longitudinal direction to the tear strength TSb in the transverse direction which is 0.60 to 1.1
  • the laminated film of the present invention is suitable for use as an easy-peel film used as a lid material for packaging containers for prepared foods, dessert foods, dairy products, etc. Furthermore, it can be used suitably for packaging bags and containers for foods, beverages, and pharmaceuticals, various label materials, laminate tubes, etc.
  • the films were evaluated using the following measurement methods. Unless otherwise specified, measurements were performed in a measurement room with an environment of 23°C and a relative humidity of 65%.
  • the obtained film was cut into a piece having an area of 400 mm in the longitudinal direction and 100 mm in the width direction to prepare a sample film. This was aged for 12 hours under an atmosphere of 23°C and 65% RH, and then divided into a test piece having a length of 300 mm in the longitudinal direction and a width of 100 mm in the width direction for the test table and a test piece having a length of 100 mm in the width direction and a width of 100 mm in the width direction for the sliding piece.
  • test piece for the test table was set on the test table, and the test piece for the sliding piece was attached to the bottom surface (area size 39.7 mm2, square) of a metal sliding piece with a load of 1.5 kg, with each surface facing in contact.
  • a tensile tester (A&D Tensilon RTG-1210) was used to measure the dynamic and static coefficients of friction of the test piece at a sliding speed of 200 mm/min, at 23°C and 65% RH, and the average of three measurements was used.
  • the heat shrinkage rate was measured using a dimensional change test method in accordance with JIS C2318:2020, except that the test temperature was 150°C and the heating time was 15 minutes.
  • a urethane-based two-component curing adhesive (“Takelac (registered trademark) A525S” and “Takenate (registered trademark) A50” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. were mixed in a ratio of 13.5:1.0 (mass ratio) on the biaxially stretched film obtained in the following Examples and Comparative Examples, and a 50 ⁇ m-thick non-oriented co-extruded multilayer film ("9501E” manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd.) was laminated as a heat-sealable resin by a dry lamination method, and aging was performed at 40° C. for 2 days to obtain a laminated body. Note that the thickness of the adhesive layer formed with the urethane-based two-component curing adhesive after drying was about 4 ⁇ m in all cases.
  • the laminated body was cut into a size of 12 cm square, and placed on a heat-resistant PP tray ("Super Range K-corner 111" manufactured by Sumi Corporation).
  • a manual pack sealer manufactured by Eishin Pack Kogyo Co., Ltd. was used to heat seal the container at a sealing temperature of 180°C for a sealing time of 2 seconds to obtain a sealed packaging container sample.
  • an opening test was performed five times by grasping the unsealed corner of the lid material with the hand. A score of 0 was given for cases where the lid material did not tear when opened, and a score of x was given for cases where the laminated film was torn.
  • Example 1 A resin composition containing 40 parts by mass of PBT resin (intrinsic viscosity 1.28 dl/g), 60 parts by mass of PET resin (intrinsic viscosity 0.62 dl/g), and 900 ppm of porous silica particles (average particle size 2.4 ⁇ m) was melted using a single-screw extruder, and then cast from a T-die at 280° C. and adhered to a cooling roll at 20° C. by an electrostatic adhesion method to obtain an unstretched sheet.
  • the unstretched sheet was then roll-stretched 3.8 times in the MD direction at a temperature of 80°C, and then passed through a tenter to stretch 4.5 times in the TD direction at 110°C, followed by a tension heat treatment at 200°C for 3 seconds and a 9% relaxation treatment for 1 second to obtain a biaxially stretched film having a thickness of 15 ⁇ m.
  • a dry lamination adhesive (Toyo-Morton Co., Ltd., TM569, CAT-10L) was applied to the obtained biaxially stretched film so that the solid content was 3 g/ m2 , and the solvent was removed by volatilization in an oven at 80°C. After that, a 40 ⁇ m-thick unstretched polypropylene film (L4202 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was bonded as a sealant film by nipping it between temperature-controlled rolls at 60°C, and aging was performed at 40°C for 2 days to obtain a laminated film.
  • a 40 ⁇ m-thick unstretched polypropylene film (L4202 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was bonded as a sealant film by nipping it between temperature-controlled rolls at 60°C, and aging was performed at 40°C for 2 days to obtain a laminated film.
  • Example 2 A biaxially stretched film having a thickness of 20 ⁇ m was produced by the same film production method as in Example 1. Except for using this, a laminated film was produced in the same manner as in Example 1. The physical properties and evaluation results of the obtained biaxially stretched film and laminated film are shown in Table 1.
  • Example 1 A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1, except that a biaxially stretched film having a thickness of 15 ⁇ m was produced by changing the raw material composition and stretching conditions in Example 1 to those shown in Table 1.
  • the physical properties and evaluation results of the obtained biaxially stretched film and laminated film are shown in Table 1.
  • the breaking elongation of the obtained biaxially stretched film was high in the ratio of the MD direction to the TD direction (BEa/BEb), and the tear strength of the laminated film was high in the ratio of the TD direction to the MD direction (TSb/TSa), so that the easy-open property was insufficient.
  • Example 2 A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material composition and stretching conditions in Example 1 were changed to those shown in Table 1 to produce a biaxially stretched film having a thickness of 15 ⁇ m.
  • the physical properties and evaluation results of the obtained biaxially stretched film and laminated film are shown in Table 1.
  • the breaking elongation of the obtained biaxially stretched film was high in the ratio of the MD direction to the TD direction (BEa/BEb), and the tear strength of the laminated film was high in the ratio of the MD direction to the MD direction (TSb/TSa), so that the easy-opening property was insufficient.
  • the obtained laminated film had low puncture strength, which is disadvantageous when trying to reduce the volume of the package.
  • Example 3 A laminate film was obtained in the same manner as in Example 1, except that a biaxially stretched film having a thickness of 15 ⁇ m was produced by changing the raw material composition and stretching conditions in Example 1 to those shown in Table 1. The physical properties and evaluation results of the obtained biaxially stretched film and laminate film are shown in Table 1.
  • the obtained laminate film has low puncture strength, which is disadvantageous when trying to reduce the volume of a package.
  • Example 4 A laminate film was obtained in the same manner as in Example 1, except that a biaxially stretched film having a thickness of 12 ⁇ m was produced by changing the raw material composition and stretching conditions in Example 1 to those shown in Table 1. The physical properties and evaluation results of the obtained biaxially stretched film and laminate film are shown in Table 1.
  • the obtained laminate film has low puncture strength, which is disadvantageous when trying to reduce the volume of a package.

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Abstract

本発明は、包装材料の減量化が可能であり、耐衝撃性及び耐突刺し性に優れ、且つ易開封性に優れた積層フィルムを提供することを目的とする。本発明の積層フィルムは、二軸延伸ポリエステルフィルム及びシーラントフィルムを含み、前記二軸延伸ポリエステルフィルムは、ポリブチレンテレフタレート樹脂30~55質量%及びポリエチレンテレフタレート樹脂45~70質量%を含有し、積層フィルムの端裂抵抗が100~200Nであり、引裂強度が200~600mNであり、積層フィルムの長手方向の引裂強度TSaおよび直行する幅方向の引裂強度TSbの比率TSb/TSaが0.6~1.1である。

Description

積層フィルム、蓋材及び包装容器
 本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含む二軸延伸ポリエステルフィルムと、シーラントフィルムとを有する積層フィルム、これを用いた蓋材及び包装容器に関する。
 食品、医薬品などの容器包装の分野では、内容物を保護することが包装体には求められ、食品製造時の殺菌工程や、輸送時の振動、荷扱いなどの外力に抗して容易に開封されない高い密封性が重要となる。一方、使用時には容易に開封できることが要求され、容器や蓋材、包装体には「易開封性」が求められる。近年、女性の社会進出、核家族化、あるいは高齢化の進行などの社会背景から、利便性が良く容易に開封できる包装体への要望が高まってきている。
 例えば、易開封性の包装体として種々のものが提案されており、カップやトレー形状の容器本体の開封を容易にする易開封性の蓋材を備える容器やイージーオープンタイプの密封包装容器などがある。中でもイージーピールと呼ばれる包装体は、開封性を付与したシーラントフィルムを用いるものであって、総菜、デザート食品や乳加工品などの蓋材などに広く用いられており、安定した密封性と易開封性のバランスが重要となる。また、こういった密封包装容器は、箱詰めされ、輸送して店頭販売される形態が近年多いため、その過程で落下しても破袋しにくいことが求められている。
 これらのイージーオープンタイプの密封包装容器には、通常容易に開封を開始できるように、開封口が形成されていることが多く、ハードトレイやカップなどの定まった形状の容器の場合は、一方の手で容器本体を掴み、もう片方の手で開封口を掴んで開封することができるが、薄いシートで形成されたトレイなどの場合では、容器本体を掴んで開封のために力を加えると容器自身が変形するため、通常イージーオープンとなるシール部に連続してコーナー部に未シールの部分を設け、開封口として未シール部分の蓋材と底材の両方を掴んで開封するように使用されている。
 しかし、包装容器の密封性を安全に十分考慮した設計がされるため、イージーオープンの剥離強度は強めに設定される場合が殆どである。しかも、面シールの場合では剥離の境界線が開封口から剥離されるほど徐々に広がっていくため、剥離する際の蓋材に引き裂き力が生じ易くなり、蓋材が裂けて綺麗に開封できない場合がある。内容物がペースト状のものや液状物を含む場合には、蓋材の裂けや容器の変形に伴って内容物がこぼれ出るなどの問題が発生し、食品内容物で手や服が汚れたり、内容物が加熱されていた場合は火傷などをしたりする恐れがあった。
 特許文献1では、シール層に熱可塑性共重合ポリエステル樹脂及びポリオレフィン系樹脂を含有したポリエステル系積層フィルムが開示されている。かかる技術によれば、シール層に含まれるポリエチレンテレフタレート系樹脂と熱可塑性共重合ポリエステル樹脂の結晶融解ピーク温度や比率、ポリオレフィン系樹脂の比率を特定の範囲に収め、ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるサポート層から構成されるポリエステル系積層フィルムと基材層を積層することにより、易開封性や耐衝撃性を向上させた包装体が得られるというものである。
 基材層としてポリエステル系フィルムを用いることで易剥離性、易開封性、ヒートシール性及び保香性を有しつつ、単一素材性に優れた蓋材や包装体を提供できるとされるが、基材層に用いられる二軸延伸ポリエステルフィルムは、衝撃強度や突刺し強度、耐ピンホール性が低いという課題もあり改善の余地がある。また、ポリエステル系積層フィルムを安定的に製膜し、巻き取り等のハンドリング性を良好とするためには、サポート層を厚膜とする必要があり、基材層を含めた包装体の減容化することは困難であり、包装体の減容化に伴って課題となる力学強度や突刺し強度が低下し、耐衝撃性が不足するという課題があり、省資源や環境負荷への影響の点で問題点があった。
 一方、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主成分とする二軸延伸ポリエステルフィルムが、耐熱性と柔軟性を有することが知られている(特許文献2)。かかる技術によれば、従来ポリブチレンテレフタレート樹脂を主成分とする二軸延伸ポリエステルフィルムを用いることにより、従来ポリアミドフィルムが用いられてきたような、強靭性が求められる用途に好適に用いることが出来るものであり、また、従来ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリアミドフィルムを積層して用いられてきた用途に対し、ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリアミドフィルムを、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主体とする二軸延伸ポリエステルフィルム1層に置き換えることが可能となり、包装材料を減容化させることが出来るといったものである。このような柔軟性に優れたフィルムを用いた包装体の開封性を向上することができれば、より広範囲な内容物の包装に使用されることが期待される。
特開2023-9803号公報 特開2018-20844号公報
 ポリブチレンテレフタレート樹脂は、他の結晶性高分子に比べると、結晶化速度が速いことや、最終的な結晶化度が低いという特徴が知られている。そのため、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主成分とする二軸延伸ポリエステルフィルムの製膜が難しく、フィルムの長手方向及び幅方向の分子配向を高めつつ、突刺し強度と易開封性を向上させることが実現できなかった。
 本発明は、かかる技術の課題を背景になされたものである。すなわち本発明の課題は、包装材料の軽量化及び減容化が可能であり、耐衝撃性及び耐突刺し性に優れ、且つ易開封性に優れた積層フィルムを提供することである。
 本発明者らは、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、フィルム中のポリブチレンテレフタレート樹脂の配合比と製膜時の延伸条件を工夫することにより、フィルムの長手方向及び幅方向の分子配向を高め、突刺し強度と、フィルム長手方向の破断伸度および直行する幅方向の破断伸度の比率が特定の範囲にある二軸延伸ポリエステルフィルムを得ることができた。更に、上記二軸延伸ポリエステルフィルムとシーラントフィルムをラミネートした積層フィルムが、フィルムの長手方向および直行する幅方向の引裂強度の比率を特定の範囲にすることにより、易開封性に優れることを見出し、以下のような本発明を完成するに至った。
〔1〕 二軸延伸ポリエステルフィルム及びシーラントフィルムを含む積層フィルムであり、
前記二軸延伸ポリエステルフィルムは、ポリブチレンテレフタレート樹脂30~55質量%及びポリエチレンテレフタレート樹脂45~70質量%を含有し、フィルム厚みあたりの突刺し強度が0.60~1.00N/μmであり、フィルム長手方向の破断伸度BEaおよび直行する幅方向の破断伸度BEbの比率BEa/BEbが0.65~1.50である二軸延伸ポリエステルフィルムであり、
前記積層フィルムは、下記(a)~(c)の条件を満たすことを特徴とする積層フィルム。
(a)積層フィルムの端裂抵抗100~200Nである。
(b)積層フィルムの引裂強度が200~600mNである。
(c)積層フィルムの長手方向の引裂強度TSaおよび直行する幅方向の引裂強度TSbの比率TSb/TSaが0.6~1.1である。
〔2〕 前記積層フィルムがアルミ箔層をさらに含む、〔1〕に記載の積層フィルム。
〔3〕 〔1〕又は〔2〕に記載の積層フィルムを含む蓋材。
〔4〕 〔1〕又は〔2〕に記載の積層フィルムを含む包装容器。
 本発明によって、耐衝撃性及び耐突刺し性に優れ、且つ易開封性に優れ、イージーピールフィルムや密封包装容器などの包装体に適した積層フィルムを提供することが可能となる。つまり、本発明の積層フィルムは、突刺し強度と、フィルム長手方向の破断伸度および直行する幅方向の破断伸度の比率が、特定の範囲にある二軸延伸ポリエステルフィルムを含むものであるが、これらの特性がポリエステルの分子鎖が良好に面配向した状態の指標となり、当該特性を調整することで、シーラントフィルムを設けた積層フィルムとしての端裂抵抗と引裂強度を向上させることができると考えられる。その際、積層フィルムの引裂強度の比率TSb/TSaを特定の範囲内にすることができるため、剥離の際に生じる引き裂き力が何れの方向であっても引裂強度のバランスが良好になるので、イージーピールフィルムや密封包装容器などの包装体に使用した際の易開封性に優れたものとなると考えられる。
 以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
(二軸延伸ポリエステルフィルム)
 本発明に用いる二軸延伸ポリエステルフィルムは、ポリブチレンテレフタレート樹脂(以下、PBT樹脂と略することがある)30~55質量%、及びポリエチレンテレフタレート樹脂(以下、PET樹脂と略すことがある)45~70質量%を含む。PBT樹脂の含量が30~55質量%であることにより、寸法安定性、加工性に優れ、耐破袋性、耐薬品性、低温での耐ピンホール性を発現することができる。
 本発明に用いるPBT樹脂の固有粘度は好ましくは0.9~1.3dl/gであり、より好ましくは0.95~1.3dl/gであり、更に好ましくは1.0~1.3dl/gである。PBT樹脂の固有粘度を0.9dl/g以上とすることで、製膜して得られるフィルムの固有粘度が低下し、突刺強度、衝撃強度、耐破袋性などが低下することを抑えることができる。一方、固有粘度を1.3dl/g以下とすることで、フィルム延伸時の応力が高くなりすぎることを抑制し、良好な製膜性を得ることができる。また、溶融粘度が高くなり、押出し温度を高温にする必要が生じることで、押出しする際の分解物が出やすくなることを抑制することができる。
 本発明に用いるPET樹脂の固有粘度は、好ましくは0.5~1.2dl/gであり、より好ましくは0.6~1.2dl/gである。
 二軸延伸ポリエステルフィルムは、PBT樹脂及びPET樹脂以外のポリエステル樹脂を含んでいてもよい。PET樹脂及びPET樹脂以外のポリエステル樹脂としては、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)などのポリエステル樹脂のほか、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸などのジカルボン酸が共重合されたポリエステル樹脂や、エチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリカーボネートジオール等のジオール成分が共重合されたポリエステル樹脂が挙げられる。
 二軸延伸ポリエステルフィルムには必要に応じ、滑剤、安定剤、着色剤、酸化防止剤、静電防止剤、紫外線吸収剤等を含有していても良い。
 滑剤としてはシリカ、炭酸カルシウム、アルミナなどの無機系滑剤のほか、有機系滑剤が好ましく、シリカ、炭酸カルシウムがより好ましく、中でもシリカがヘイズを低減する点で特に好ましい。これらにより透明性と滑り性と発現することができる。
 滑剤含有量の下限は好ましくは100~10000質量ppmであり、より好ましくは500~6000質量ppmであり、さらに好ましくは800~1800質量ppmである。100質量ppm以上であることにより、フィルムの滑り性が発現し、10000質量ppm以下とすることで、フィルムの透明性を良好なものとすることができる。
 本発明における二軸延伸ポリエステルフィルムを得るための製造方法を具体的に説明する。これらに限定されるものではない。
 二軸延伸ポリエステルフィルムを得るための方法として、特に限定はないが厚み精度の観点からTダイ方式が好ましい。インフレーション方式ではその製造方法に起因して延伸倍率が上がりにくく、幅方向の厚み不良が生じることがある。ここでTダイ方式の代表的な製造工程を説明する。Tダイ方式は、(1)押出機及びTダイによりポリエステル樹脂組成物をシート状に溶融押出し、冷却ロール上で冷却して未延伸シートを成形する工程、(2)成形された前記未延伸シートをMD方向、及びMD方向と直交するTD方向に延伸する延伸工程、(3)前記延伸を行なった後のフィルムを加熱し結晶化させる熱固定工程、(4)前記熱固定されたフィルムの残留歪みを除去する熱緩和工程(リラックス工程ともいうことがある)、及び(5)熱緩和後のフィルムを冷却する冷却工程を含む。
 押出機内の樹脂溶融温度は、好ましくは230~310℃であり、より好ましくは240~300℃である。230℃以上とすることで、樹脂の押出が可能となるほか、吐出が安定して厚み精度が良好なものとなる。300℃以下とすることで、樹脂の分解を抑制することができ、フィルムが脆くなってしまうことを防止することができるほか、熱劣化物によるフィルム品位の低下も防止することができる。
 冷却ロール温度は、好ましくは0~40℃であり、より好ましくは0~20℃以下である。0℃以上とすることで、溶融したポリエステル樹脂組成物が冷却固化する際の結晶化抑制効果を十分に発揮できる。また、冷却ロールの温度を上記の範囲とする場合、結露防止のため冷却ロール付近の環境の湿度を下げておくことが好ましい。一方、40℃以下とすることで、溶融したポリエステル樹脂組成物が冷却固化する際の結晶化度が高くなりすぎず、延伸がより容易となるほか、結晶化による透明性の低下も抑制することができる。
 未延伸シートの厚みは15~2500μmの範囲が好適である。より好ましくは500μm以下であり、最も好ましくは300μm以下である。
 延伸方法は、同時二軸延伸でも逐次二軸延伸でも可能であるが、突刺し強度を高めるためには、面配向度を高めておく必要がある他、製膜速度が速く生産性が高いという点においては逐次二軸延伸が好ましい。
 長手方向(MD方向ともいう)の延伸温度は、好ましくは55~130℃であり、より好ましくは60~120℃である。55℃以上とすることで、破断が起こりにくくできることばかりか、低温での延伸により長手方向の分子配向が強くなるため、熱固定処理の際の収縮応力が大きくなることによって、幅方向の分子配向の歪みが大きくなることを抑制することができる。130℃以下とすることで、面配向を高めることができるため、突刺し強度を高めることができる。また分子配向がかからないことによる力学特性が低下することを抑制することができる。
 MD方向の延伸倍率は、好ましくは3.4~4.5倍であり、特に好ましくは3.5~4.4倍である。MD方向の延伸倍率を3.4倍以上にすることで、面配向度を高めることができ、突刺し強度を高めることができる。また、力学特性の低下や厚みムラの悪化を抑制することができ、フィルムロールの弛みを防止することができる。4.5倍以下とすることで、力学強度や厚みムラ改善の効果が十分に得られる。また、MD方向の分子配向が強くなり過ぎず、熱固定処理の際の収縮応力を抑制でき、幅方向の分子配向の歪みが大きくなることを抑制することができる。
 幅方向(TD方向ともいう)の延伸温度の下限は好ましくは90~130℃であり、より好ましくは95~125℃であり、特に好ましくは100~120℃である。90℃以上とすることで、破断を起こりにくくすることができる。130℃以下とすることで、面配向度を高めることができ、突刺し強度を高めることができる。また、分子配向がかからないことによる力学性が低下することを抑制することができる。
 TD方向の延伸倍率は、好ましくは3.6~5.0倍であり、より好ましくは3.8~4.8倍であり、特に好ましくは4.0~4.5倍である。3.6倍以上とすることで、面配向度を高めることができ、突刺し強度を高めることができる。また、分子配向がかからないことによる力学特性や厚みムラの悪化を抑制することができる。5.0倍以下とすることで、力学強度や厚みムラ改善の効果が十分に得られる。
 TD方向の熱固定温度は、好ましくは180~240℃であり、より好ましくは190~225℃であり、特に好ましくは200~210℃である。180℃以上とすることで、熱収縮率をより小さくすることができ、加工時のズレや縮みが起きることを抑制することができる。240℃以下とすることで、フィルムが融けてしまうことを抑制でき、フィルムが著しく脆くなることを抑制できるほか、面配向度を高めることができ、突刺し強度を高めることができる。
 TD方向のリラックス率は、好ましくは1~12%であり、より好ましくは2~11%であり、特に好ましくは3~10%である。1%以上とすることで、TD方向の熱収縮率を低く保つことができ、熱固定時に破断が起こりやすくなることを防止することができる。12%以下とすることで、弛みなどが生じることで厚みムラが発生することを防止でき、平面性を向上させることができる。
 本発明における二軸延伸ポリエステルフィルムの厚みは、好ましくは8~30μmであり、より好ましくは10~20μmである。8μm以上とすることで、フィルムの強度を維持することができる。30μm以下とすることで、本発明の目的である減容化を達成できる。本発明における二軸延伸ポリエステルフィルムは、従来のポリエステルフィルムに比べると厚みを薄くすることができることが特徴の一つである。
 二軸延伸ポリエステルフィルムのヘイズは、好ましくは10%以下であり、より好ましくは9%以下であり、更に好ましくは7%以下である。7%以下とすることで、包装体とした時に中身が良く見え、印刷が綺麗に見えるので好ましい。下限は特に限定されないが、1%以上であってもよく、2%以上であってもよい。
 二軸延伸ポリエステルフィルムの厚みあたりの突刺し強度は、分子鎖の面配向の指標となる特性であり、これを調整することで、積層フィルムの端裂抵抗や引裂強度を向上させることができる。厚みあたりの突刺し強度は、好ましくは0.60~1.00N/μmであり、より好ましくは0.60~0.90N/μmであり、特に好ましくは0.60~0.80N/μmである。0.60N/μm以上とすることで、包装体として用いる際に強度が不十分となることを抑制でき、例えば、比較的重量のある食品用途の包装や鋭利な内容物用途の包装でも好適に用いることができる。1.00N/μm以下とすることで、熱収縮を抑えることができ、蒸着や印刷等の工程におけるフィルムの収縮による加工トラブルを低減することができる。
 二軸延伸ポリエステルフィルムの破断強度は、長手方向の破断強度が、好ましくは140~240MPaであり、より好ましくは150~230MPaであり、特に好ましくは160~220MPaである。幅方向の判断伸度は、好ましくは160~250MPaであり、より好ましくは170~240MPaであり、特に好ましくは180~230MPaである。
 二軸延伸ポリエステルフィルムの破断伸度は、長手方向の破断伸度BEaが、好ましくは70~180%であり、より好ましくは80~170%であり、特に好ましくは90~160%である。幅方向の破断伸度BEbは、好ましくは60~160%であり、より好ましくは70~150%であり、特に好ましくは80~140%である。
 二軸延伸ポリエステルフィルムの長手方向の破断伸度BEaおよび幅方向の破断伸度BEbの比率BEa/BEbは、面配向の方向のバラスンの指標となる特性であり、これを調整することで、積層フィルムの長手方向と幅方向の引裂強度等のバランスを調整することができる。比率BEa/BEbは、好ましくは0.65~1.50であり、より好ましくは0.75~1.40であり、特に好ましくは0.85~1.30である。比率BEa/BEbを0.65~1.50の範囲とすることにより、例えばイージーオープンタイプの密封包装容器のフタ材を開封した際に、易開封性が良好となり内容物がこぼれ出ることを防ぐことができる。比率BEa/BEbは、MD方向の延伸倍率とTD方向の延伸倍率の比率、TD方向の熱固定温度やリラックス率などによって調整することができる。
 二軸延伸ポリエステルフィルムの静摩擦係数及び動摩擦係数は、好ましくは0.25~0.50であり、より好ましくは0.30~0.48であり、特に好ましくは0.34~0.45である。0.25~0.50の範囲内とすることで、フィルムの滑り性が適切でフィルムロールの巻き品質が良好なものとすることができる。
 二軸延伸ポリエステルフィルムの長手方向における150℃×15分加熱後の熱収縮率は、好ましくは1.0~5.0%であり、より好ましくは1.2~4.5%であり、さらに好ましくは1.4~4.0%である。1.0~5.0%の範囲とすることで、突刺し強度を高めることができる。一方、幅方向における150℃×15分加熱後の熱収縮率は、好ましくは-1.0~1.5%であり、より好ましくは-0.8~1.2%であり、さらに好ましくは-0.6~1.0%である。-1.0~1.5%の範囲とすることで、印刷などの加工時の寸法変化により、ピッチズレなどの加工トラブルを低減することができる。
 二軸延伸ポリエステルフィルムの衝撃強度は、好ましくは0.65~1.5Jであり、より好ましくは0.70~1.2Jである。0.65~1.5Jの範囲とすることで、イージーピールフィルムや密封包装容器などの包装体として用いる際、輸送時に外部からかかる衝撃や外力から内容物を保護することができる。
 二軸延伸ポリエステルフィルムには、印刷層を積層していても良い。印刷層を形成する印刷インクとしては、水性および溶媒系の樹脂含有印刷インクが好ましく使用できる。ここで印刷インクに使用される樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル共重合樹脂およびこれらの混合物が挙げられる。印刷インクには帯電防止剤、光遮断剤、紫外線吸収、可塑剤、滑剤、フィラー、着色剤、安定剤、潤滑剤、消泡剤、架橋剤、耐ブロッキング剤、酸化防止剤等の公知の添加剤を含有させてもよい。
 印刷層を設けるための印刷方法としては、特に限定されず、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の公知の印刷方法が使用できる。印刷後の溶媒の乾燥には、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線乾燥等の公知の乾燥方法が使用できる。
 二軸延伸ポリエステルフィルムには、本発明の目的を損なわない限りにおいてコロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、表面粗面化処理が施されていてもよく、また公知のアンカーコート処理、印刷、装飾などが施されていてもよい。
(積層フィルム)
 本発明の積層フィルムは、上記二軸延伸ポリエステルフィルム及びシーラントフィルムを少なくとも含むことを特徴とする。シーラントフィルムはヒートシール性樹脂層であってもよい。シーラントフィルムの形成は、通常、押出しラミネート法あるいはドライラミネート法によりなされる。シーラントフィルムを形成する熱可塑性共重合体としては、シーラント接着性が十分に発現できるものであればよく、HDPE、LDPE.LLDPEなどのポリエチレン樹脂類、ポリプロピレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-α-オレフィンランダム共重合体、アイオノマー樹脂等を使用できる。
 シーラントフィルムは、単層フィルムであってもよく、多層フィルムであってもよく、必要とされる機能に応じて選択すればよい。例えば、防湿性を付与する点では、エチレン-環状オレフィン共重合体やポリメチルペンテン等の樹脂を介在させた多層フィルムが使用できる。また、シーラント層は難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等の各種添加剤が配合されてもよい。
 シーラントフィルムの厚さは、10~100μmが好ましく、20~60μmがより好ましい。
 本発明の積層フィルムは、二軸延伸ポリエステルフィルム及びシーラントフィルムの他に、アルミ箔がさらに積層されていてもよい。例えば、二軸延伸ポリエステルフィルム/アルミ箔/シーラントフィルムなどの構成が挙げられる。
 本発明の積層フィルムの端裂抵抗は、JIS C2151:2019に準拠した試験法で測定されるものであり、積層フィルムの端辺に裂けが生じる際の耐久力の指標となるものである。積層フィルムの端裂抵抗は、長手方向及び幅方向のいずれも100~200Nであることが好ましく、105~190Nであることがより好ましく、110~180Nであることが特に好ましい。100N以上とすることで、例えばイージーピールフィルムとして密封包装容器の蓋材に使用した際に、エッジ切れなどが起こりにくく、容易に開封が可能となる。
 本発明の積層フィルムの引裂強度は、JIS K7128-1:1998に準拠して測定されるものであり、端裂抵抗が積層フィルムの端辺に裂けが生じる際の耐久力の指標となるのに対して、積層フィルムの引裂強度は裂けが開始した後の耐久力の指標となるものである。このような積層フィルムの引裂強度は、長手方向及び幅方向のいずれも200~600mNであることが好ましく、210~520mNであるより好ましく、220~440mNであることが特に好ましい。200mN以上であることにより、例えばイージーピールフィルムとして密封包装容器の蓋材に使用した際に、開封時のフィルムの破れを防止し、容易に開封が可能となる。
 本発明の積層フィルムは、長手方向の引裂強度TSaおよび直行する幅方向の引裂強度TSbの比率TSb/TSaが0.60~1.1であることが好ましく、0.70~1.0であることがより好ましい。積層フィルムの長手方向の引裂強度TSaおよび直行する幅方向の引裂強度TSbの比率TSb/TSaが0.60~1.1であることにより、例えばイージーピールフィルムとして密封包装容器の蓋材に使用した際に、シール面積が大きい部分であっても開封時のフィルムの破れを防止することができ、容易に開封が可能となる。つまり、シール面積が大きいほど、剥離の際に生じる引き裂き力の方向が複雑になる傾向があるが、引裂強度の比率TSb/TSaが上記の範囲内であると、剥離の際に生じる引き裂き力が何れの方向であっても引裂強度のバランスが良好になるので、イージーピールフィルムや密封包装容器などの包装体に使用した際の易開封性に優れたものとなる。
 本発明の積層フィルムは、総菜、デザート食品や乳加工品などの包装容器の蓋材に用いられるイージーピールフィルムに好適に用いられる。さらに、食品、飲料品、医薬品の包装袋や包装容器、各種ラベル材料、ラミネートチューブ等の用途に好適に使用することができる。
 フィルムの評価は次の測定法によって行った。特に記載しない場合は、測定は23℃、相対湿度65%の環境の測定室で行った。
[フィルムの厚み]
 JIS K7130:1999 A法に準拠し、ダイアルゲージを用いて測定した。
[フィルムのヘイズ]
 JIS K7361-1:1997に準拠し、フィルムを1辺10cmの正方形状に切り出し、日本電飾(株)製ヘイズメーターNDH2000を用い、ヘイズ測定を行った。3か所で実施し、その平均値をヘイズ実測値とした。
[フィルムの摩擦係数、静摩擦係数]
 得られたフィルムから長手方向400mm×幅方向100mmの面積に切り出し、試料フィルムを作製した。これを23℃、65%RHの雰囲気下で12時間エージングし、試験テーブル用として長手方向300mm×幅方向100mmの試験片、滑り片用に長手方向100mm×幅方向100mmの試験片に分けた。
 試験テーブル用試験片を試験テーブルにセットし、滑り片用試験片は、金属製の荷重が1.5kgの滑り片の底面(面積の大きさが39.7mm2、正方形)に、それぞれの面が反対となって接するように貼りつけた。JIS K-7125:1999に準拠し、引張試験機(A&D社製テンシロンRTG-1210)を用い、試験片の滑り速度を200mm/分、23℃、65%RH条件下で動摩擦係数と静止摩擦係数とをそれぞれ測定し、3回の測定の平均を用いた。
[フィルムの熱収縮率]
 熱収縮率は試験温度150℃、加熱時間を15分間とした以外は、JIS C2318:2020に準拠した寸法変化試験法で実施した。
[フィルムの衝撃強度]
 JIS K7160:1996に準じて、株式会社東洋精機製作所製のフィルムインパクトテスターを用い、23℃の雰囲気下におけるフィルムの衝撃打ち抜きに対する強度を測定した。衝撃球面は、直径1/2インチのものを用いた。単位はJ/μmである。
[フィルムの破断伸度]
 フィルムから幅15mm、長さ180mmの試料を切り出した。切り出した試料を23℃、65%RHの雰囲気下で12時間放置したあと、23℃、65%RHの雰囲気下、チャック間距離100mm、引張速度200mm/分の条件で測定を行い、5回の測定結果の平均値を用いた。測定装置としては島津製作所社製オートグラフAG―1を用いた。
[フィルムの突刺強度]
 JIS-Z1707:2019に準拠した試験法で測定した値を下式により1μm換算で算出した。
 突刺し強度(N/μm)=突刺し強度実測値/フィルムの厚み
[積層フィルムの端裂抵抗]
 JIS C2151:2019に準拠した試験法で実施した。積層フィルムの長手方向、幅方向でそれぞれN=3で測定し、平均値を算出した。
[積層フィルムの引裂強度]
 JIS K7128-1:1998に準拠し、引裂強度を測定した。積層フィルムの評価を行った。長手方向、幅方向でそれぞれN=3で測定し、平均値を算出した。
[蓋材の易開封性の評価]
 下記実施例及び比較例で得られた二軸延伸フィルム上にウレタン系2液硬化型接着剤(三井化学社製「タケラック(登録商標)A525S」と「タケネート(登録商標)A50」を13.5:1.0(質量比)の割合で配合し、ドライラミネート法によりヒートシール性樹脂として厚さ50μmの無延伸共押出し多層フィルム(東レフイルム加工株式会社製「9501E」)を貼り合わせ、40℃にて2日間エージングを施すことにより、ラミネート積層体を得た。なお、ウレタン系2液硬化型接着剤で形成される接着剤層の乾燥後の厚みはいずれも約4μmであった。
 上記ラミネート積層体を12cm四方の大きさにカットし、耐熱PPトレー(スミ株式会社製「スーパーレンジK角111」)と重ね合わせ、手動式パックシール機(エーシンパック工業株式会社製)を用いて、シール温度を180℃、シール時間を2秒でヒートシールすることで密封包装容器サンプルを得た。得られた密封包装容器サンプルについて、蓋材のコーナー部の未シール部分を手で掴んで、開封試験を5回ずつ行った。開封時の蓋材の裂けが無い場合を〇、積層フィルムの裂けが有る場合を×とした。なお、易開封性の評価は、開封時に蓋材が裂け易いか否かを評価するものであり、シーラントフィルムの影響が小さいため、他のシーラントフィルム(例えば実施例1等で使用した未延伸ポリプロピレンフィルム)を用いても、同様の結果が得られることを確認している。
[実施例1]
 一軸押出機を用い、PBT樹脂(固有粘度1.28dl/g)40質量部、PET樹脂(固有粘度0.62dl/g)60質量部、多孔質シリカ粒子(平均粒径2.4μm)900ppmを含む樹脂組成物を溶融させた後、280℃のT-ダイスからキャストし、20℃の冷却ロールに静電密着法により密着させて未延伸シートを得た。
 次いで、得られた未延伸シートを80℃の温度でMD方向に3.8倍でロール延伸し、次いで、テンターに通して110℃でTD方向に4.5倍延伸し、200℃で3秒間の緊張熱処理と1秒間9%の緩和処理を実施して、厚さが15μmの二軸延伸フィルムを得た。
 得られた二軸延伸フィルム上にドライラミネート用接着剤(東洋モートン(株)、TM569、CAT-10L)を固形分3g/m2となる様に塗布し、80℃のオーブンで溶剤を揮発除去した後、シーラントフィルムとして厚さ40μmの未延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡株式会社製 L4202)を、60℃の温調ロール上でニップして貼り合わせ、40℃にて2日間エージングを施すことにより、積層フィルムを得た。
 得られた二軸延伸フィルム及び積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。
[実施例2]
 実施例1と同様の製膜方法で製膜し、厚さ20μmの二軸延伸フィルムを得た。これを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルム及び積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。
[実施例3]
 実施例1において原料組成を表1に記載した条件に変えて厚さ15μmの二軸延伸フィルムを製膜したこと以外は、実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルム及び積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。
[比較例1]
 実施例1において原料組成および延伸条件を表1に記載した条件に変えて厚さ15μmの二軸延伸フィルムを製膜したこと以外は、実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルム及び積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。得られた二軸延伸フィルムの破断伸度はTD方向に対するMD方向の比率(BEa/BEb)が高く、積層フィルムの引裂強度はMD方向に対するTD方向の比率(TSb/TSa)が高いため、易開封性が不足していた。
[比較例2]
 実施例1において原料組成および延伸条件を表1に記載した条件に変えて厚さ15μmの二軸延伸フィルムを製膜したこと以外は、実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルム及び積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。得られた二軸延伸フィルムの破断伸度はTD方向に対するMD方向の比率(BEa/BEb)が高く、積層フィルムの引裂強度はMD方向に対するMD方向の比率(TSb/TSa)が高いため、易開封性が不足していた。また、得られた積層フィルムは突刺し強度が低いため、包装体を減容化しようとした場合に不利となる。
[比較例3]
 実施例1において原料組成および延伸条件を表1に記載した条件に変えて厚さ15μmの二軸延伸フィルムを製膜したこと以外は、実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルム及び積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。得られた積層フィルムは突刺し強度が低いため、包装体を減容化しようとした場合に不利となる。
[比較例4]
 実施例1において原料組成および延伸条件を表1に記載した条件に変えて厚さ12μmの二軸延伸フィルムを製膜したこと以外は、実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルム及び積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。得られた積層フィルムは突刺し強度が低いため、包装体を減容化しようとした場合に不利となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 

Claims (4)

  1.  二軸延伸ポリエステルフィルム及びシーラントフィルムを含む積層フィルムであって、
     前記二軸延伸ポリエステルフィルムは、ポリブチレンテレフタレート樹脂30~55質量%及びポリエチレンテレフタレート樹脂45~70質量%を含有し、フィルム厚みあたりの突刺し強度が0.60~1.00N/μmであり、フィルム長手方向の破断伸度BEaおよび直行する幅方向の破断伸度BEbの比率BEa/BEbが0.65~1.50である二軸延伸ポリエステルフィルムであり、
     前記積層フィルムは、下記(a)~(c)の条件を満たすことを特徴とする積層フィルム。
    (a)積層フィルムの端裂抵抗100~200Nである。
    (b)積層フィルムの引裂強度が200~600mNである。
    (c)積層フィルムの長手方向の引裂強度TSaおよび直行する幅方向の引裂強度TSbの比率TSb/TSaが0.6~1.1である。
  2.  前記積層フィルムがアルミ箔層をさらに含む、請求項1記載の積層フィルム。
  3.  請求項1又は2に記載の積層フィルムを含む蓋材。
  4.  請求項1又は2に記載の積層フィルムを含む包装容器。
     
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