JP3798257B2

JP3798257B2 - 積層フィルム

Info

Publication number: JP3798257B2
Application number: JP2001128735A
Authority: JP
Inventors: 雄一木村; 亜喜佳青野
Original assignee: Showa Paxxs Corp
Current assignee: Showa Paxxs Corp
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP2002321322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カール性が改善されたポリエチレンテレフタレート積層フィルムに関する。さらに詳しくは、本発明は、ポリエチレンテレフタレート層とプロピレン系重合体層を含む積層フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートフィルムとしては、一般には二軸延伸などの延伸した結晶性フィルムが知られており、耐熱性に優れ、優れた機械強度および寸法安定性を有しており、加えて耐薬品性にも優れているので、食品包装、写真フィルム、電器絶縁分野など各種用途への利用が試みられている。
【０００３】
一方、インフレーション法による無延伸のポリエチレンテレフタレートフィルムも開発されている。この無延伸のポリエチレンテレフタレートフィルムは、薄膜化が可能で、薄膜ながら腰強度があり、無味・無臭性で保香性であるという特徴を有しており、低燃焼カロリーでヒートシール性があるという性質を備えている。
【０００４】
無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、その特性から食品包装材、軽包装ラミネート製品のシーラント基材、ブリスター成形基材などへの利用が期待されている。
【０００５】
ところが、これら無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、空冷インフレーション法で製膜する際、フィルムの成形安定性を保つのが困難であるという問題を有している。
【０００６】
また、無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、ある程度のヒートシール性を有するものの、ヒートシール強度が十分ではない。そのためヒートシール性に優れた樹脂との積層が必要となる。
【０００７】
ポリエチレンテレフタレートの積層フィルムは、成形後に巻き込むようなそりが生じ易いという性質がある。巻き込むようにそる現象はカーリングと呼ばれており、その性質をカール性と呼ぶこととする。このカーリングは、ときにはフィルムのちぢれとなって現れたり、幅の狭いフィルムでは渦巻状態となったりすることがある。
【０００８】
カール性のため、成形工程でのトラブルとなったり、フィルム使用時の作業性を落す結果となるため、ポリエチレンテレフタレート積層フィルムのカール性を改善することが望まれていた。
【０００９】
本発明者らは、ポリエチレンテレフタレートの積層フィルムの成形においては、生産性の高い空冷式インフレーション法で成形したフィルムにおいて特にカーリングが起こり易いので、空冷式インフレーション法で成形してもカール性が改善された積層フィルムが得られる技術を開発することが課題であることを見出した。
【００１０】
そこで、本発明者らは、ポリエチレンテレフタレート積層フィルムのカール性を改善する技術を開発すべく鋭意研究を重ねた結果本発明に到達したのである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ヒートシール性を有し、カール性が改善されたポリエチレンテレフタレート積層フィルムを提供することを目的とするものである。さらには、本発明は、空冷式インフレーション法で成形しても、改善されたカール性を示すポリエチレンテレフタレート積層フィルムを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、空冷式インフレーション法によって成形されたポリエチレンテレフタレート層の片面に、密度が０．８９ｇ／ｃｍ^３以下であるプロピレン系重合体層が、積層されたかまたは接着樹脂層を介して積層された積層フィルムを提供する。
【００１４】
ポリエチレンテレフタレートが実質的に無延伸である前記積層フィルムは、本発明の好ましい態様である。
【００１５】
前記プロピレン系重合体が、プロピレンを主たる割合で含むプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体である積層フィルムは、本発明の好ましい態様である。
【００１６】
また、本発明は、空冷式インフレーション法によって成形されたポリエチレンテレフタレート層の片面に、密度が０．８９ｇ／ｃｍ^３以下であるプロピレン系重合体層が、無水マレイン酸で変性したポリエチレン、エチレン／プロピレン共重合体またはポリプロピレンからなる接着樹脂層を介して積層された積層フィルムを提供する。
【００１７】
【発明の実施の具体的形態】
本発明は、カール性が改善されたポリエチレンテレフタレートフィルムを提供するものである。さらに具体的には空冷式インフレーション法によって成形されたポリエチレンテレフタレート層の片面に、密度が０．８９ｇ／ｃｍ^３以下であるプロピレン系重合体層が、積層されたかまたは接着樹脂層を介して積層された積層フィルムを提供する。
以下に本発明をより詳細に説明する。
【００１８】
ポリエチレンテレフタレート
ポリエチレンテレフタレートは、テレフタル酸とエチレングリコールとの重縮合、またはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとのエステル交換反応によって重合された芳香族ポリエステルである。
【００１９】
本発明のポリエチレンテレフタレートは、酸成分としてテレフタル酸の一部が他の酸成分に置き換わったコポリマーであってもよい。他の酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルカルボン酸、４，４’−ジフェニルスルホンカルボン酸などを挙げることができる。これらの中でもイソフタル酸が好ましく使用される。
【００２０】
また本発明のポリエチレンテレフタレートは、ジオール成分としてエチレングリコールの一部が他のジオール成分に置き換わったコポリマーであってもよい。他のジオール成分としては、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ネオペンチルジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどのポリアルキレングリコールなどを挙げることとができる。これらの中でも１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどが好ましく使用される。
【００２１】
本発明のポリエチレンテレフタレートでは、酸成分の一部およびジオール成分の一部が共に他の成分に置き換わったコポリマーであってもよい。
【００２２】
本発明のポリエチレンテレフタレートは、固有粘度ＩＶが０．６ｄｌ／ｇ以上、好ましくは０．７ｄｌ／ｇ以上のものが望ましい。
【００２３】
プロピレン系重合体
プロピレン系重合体とは、プロピレンを主たる構成単位とする重合体をいう。プロピレン系重合体の例としては、プロピレンと他のα−オレフィンの共重合体を挙げることができる。プロピレン系重合体に、少量のα−オレフィン以外の単量体単位が含まれていても差し支えない。
【００２４】
プロピレンを主たる割合で含むとは、全構成単量体単位中プロピレンによる構成単位が５０（モル）％以上存在することをいう。
【００２５】
ここで他のα−オレフィンとしては、エチレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メチルヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１などのプロピレンを除く炭素数２〜２０のα−オレフィンが好ましく、さらに好ましくはプロピレンを除く炭素数２〜８のα−オレフィンである。
【００２６】
本発明のプロピレン系重合体の好ましい具体例としては、プロピレンを主たる割合で含むプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体などを挙げることができる。
【００２７】
プロピレンを主たる割合で含むプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体としては、プロピレン／エチレンの共重合体、プロピレン／ブテン−１共重合体、ポリプロピレン部分とエチレン／プロピレン共重合体部分を有するいわゆるプロピレンブロック共重合体、などを挙げることができる。
【００２８】
またポリプロピレン部分とエチレン／プロピレンなどのαーオレフィン共重合部分を含む、または複数種のαーオレフィン共重合体を含むポリマーアロイもプロピレンを主たる割合で含む限り本発明のプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体として使用することができる。これらポリマーアロイは、重合工程において製造されたものがより好ましく使用できる。
【００２９】
本発明のプロピレン系重合体の密度は、０．８９ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、より好ましくは０．８９〜０．８６ｇ／ｃｍ^３であり、さらに好ましくは０．８９〜０．８８ｇ／ｃｍ^３であることが望ましい。
【００３０】
本発明のプロピレン系重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＮＤ−１２３８に従って温度２３０℃、荷重２．１６Ｋｇで測定して、０．４〜１５ｇ／１０分、好ましくは０．７〜１０ｇ／１０分であることが望ましい。
【００３１】
プロピレン系重合体は耐熱性がよく、このプロピレン系重合体層が存在することにより、ポリエチレンテレフタレートの耐熱性をより発揮させることができる。
【００３２】
本発明のプロピレン系重合体において降温比容積変化率比較的小さい重合体がより好ましく使用される。
降温比容積変化率とは、樹脂を溶融状態から冷却するとき、冷却過程における比容積の変化の度合いを表す尺度である。
【００３３】
積層フィルム
本発明のポリエチレンテレフタレート層と、プロピレン系重合体層を含む積層フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなる層（Ａ）の片面に、該プロピレン系重合体からなる層（Ｂ）が積層されている構造を含む積層フィルムである。
【００３４】
本発明の積層フィルムにおいては、層（Ａ）と層（Ｂ）の間に接着樹脂層を存在させてもよい。接着樹脂層を存在させることにより間の接着をより強固にすることができる。
【００３５】
接着樹脂としては、接着効果を有する樹脂であれば特に制限なく使用することができるが、好ましい接着樹脂として無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸で変性したオレフィン系重合体を挙げることができる。好ましい変性したオレフィン系重合体の例は、無水マレイン酸で変性したポリエチレン、エチレン／プロピレン共重合体またはポリプロピレンなどである。
【００３６】
上記接着樹脂を、ポリエチレンテレフタレートおよび／またはプロピレン系重合体と混合して使用することも可能である。ポリエチレンテレフタレートおよび／またはオレフィン系重合体との組成物として本発明の積層フィルムとすれば、接着樹脂層を存在させる場合と同様に十分な層間接着強度を得ることができる。
【００３７】
本発明のフィルムの成形にあたって、成形方法には特に制限はなく、従来公知の成形方法を採用することができる。好ましい成形方法の例として、ポリエチレンテレフタレートおよびオレフィン系重合体とを、また必要に応じて接着樹脂を、それぞれ溶融状態で、フィードブロック部あるいは口金部で合流させ共押出させてフィルムを成形する方法が挙げられる。フィルムの成形にあたっては、インフレーション成形法やキャスト成形法を好ましい方法として挙げることができる。
【００３８】
本発明の共押出成形法により、無延伸のポリエチレンテレフタレートフィルムをフィルムの成形安定性が非常によい状態で成形することができる。
【００３９】
中でもインフレーション法は、生産性が高いので好ましいフィルム成形法として推奨される。インフレーション法では、インフレーションチューブの冷却を水冷式とすれば、光透過度のより高いフィルムが得られ、空冷式とすればマット性のフィルムが得られるので、幅広い性質のフィルム製造を可能とする。
【００４０】
生産性の高い空冷式インフレーション法によって製造した積層フィルムにおいて、カーリングが起こり易いので、本発明の効果は空冷式インフレーション法において特に顕著に現れる。
【００４１】
得られたフィルムに更に延伸や、熱処理や、その他の従来公知の後処理を施すことは何ら制限されるものではない。
【００４２】
本発明のポリエチレンテレフタレートおよび／またはプロピレン系重合体には、得られる積層フィルムの物性を損なわない範囲で、必要に応じて顔料、染料、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、充填剤、柔軟剤、ブロッキング防止剤などを添加することもできる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明により、ヒートシール性を有するとともに、カール性が改善されたポリエチレンテレフタレート積層フィルムが得られる。
本発明により、生産性の高い空冷式インフレーション法によっても、カール性の改善されたポリエチレンテレフタレート積層フィルムを得ることができる。
【００４４】
本発明の積層フィルムは、その優れた性質から、食材、加工食品、たばこ、ペットフードのなどの包装材、医療用廃棄物滅菌処理用袋などの袋、ラミネートフィルムなどに好適に利用されうる。
【００４５】
【実施例】
以下に実施例および比較例によって本発明をより具体的に説明する。本発明は、これら実施例によって何ら制限されるものではない。
【００４６】
本発明においてフィルムのカール性は以下の方法で測定し、後記基準で判定した。
カール性の測定：
試料フィルムを１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさに切り取り、フィルム中央部に１ｃｍ角の接着テープを貼り付け、フィルムを粘着テープによってボール紙に貼り付ける。貼り付けた後、１０分間フィルムの４辺の挙動を目視で観察し、以下の基準でカール性を判定する。
○：カールが認められなかった。
フィルムの４辺に、実質的に起き上がりが認められない状態である。
△：カールが少し認められた。
フィルムの４辺のいずれかに起き上がりが認められるが、それが１回転以上巻き上がらない状態である。
×：著しいカールが認められた。
フィルムの４辺のいずれかに起き上がりが認めら、それが１回転以上巻き上がってしまう状態である。
【００４７】
（実施例１）
固有粘度ＩＶが０．８３ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート（三菱化学社製ＢＫ２１８０）、接着層として密度０．８８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ２．６ｇ／１０ｍｉｎの接着性ポリオレフイン樹脂（三井化学社製アドマー^ＴＭＳＦ７３１）及び密度０．８８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーをべ−スとしたプロピレン系ポリマーアロイ（Montell-JPO社製 Catalloy^ＴＭ・Adflex・KS-081P）を３台の押出機を用いてシリンダー温度が各々２７０℃、１５０℃、２４０℃で加熱溶融させて３層インフレーションフィルム用ダイに導き、３層に接着フィルムを押出し、空冷リングから吹き出された空気で冷却させ、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００４８】
（実施例２）
固有粘度ＩＶが０．７４ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート（三菱化学社製ノバペックス^ＴＭＩＳ４０４）、接着層として密度０．８８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ２．６ｇ／１０ｍｉｎの接着性ポリオレフイン樹脂（三井化学社製アドマー^ＴＭＳＦ７３１）及び密度０．８８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーをべ−スとしたプロピレン系ポリマーアロイ（Montell-JPO社製 Catalloy^ＴＭ・Adflex・KS-081P）を３台の押出機を用いてシリンダー温度が各々２３０℃、１５０℃、２４０℃で加熱溶融させて３層インフレーションフィルム用ダイに導き、３層に接着フィルムを押出し、空冷リングから吹き出された空気で冷却させ、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００４９】
（実地例３）
実施例１で示したのと同じポリエチレンテレフタレートと接着性ポリオレフイン樹脂を用い、もう一方の層に密度０．８８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのランダムこポリマーをべースとしたプロピレン系ポリマーアロイ（Montell-JPO社製 Catalloy・Adflex Q-100F）を３台の押出機を用いてシリンダー温度が各々２７０℃、１５０℃、２４０℃で加熱溶融させて実施例１と同じく、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００５０】
（実施例４）
実施例１で示したのと同じポリエチレンテレフタレートと接着性ポリオレフイン樹脂を用い、もう一方の層に密度０．８８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーをベースとしたプロピレン系ポリマーアロイ（Montell-JPO社製 Catalloy^ＴＭ・Adflex・KS-081P）と密度０．９１ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーポリプロピレン（グランドポリマー社製グランドポリプロ^ＴＭＥ１２１ＷＡ）を７０対３０の比率でブレンドした密度０．８９ｇ／ｃｍ³の樹脂を３台の押出機を用いてシリンダー温度が各々２７０℃、１５０℃、２４０℃で加熱溶融させ実施例１と同じく、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００５１】
（実施例５）
実施例１で示したと同じポリエチレンテレフタレートと接着性ポリオレフイン樹脂を用い、もう一方の層に密度０．８８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーをベースとしたプロピレン系ポリマーアロイ（Montell-JPO社製 Catalloy^ＴＭ・Adflex・KS-081P）と密度０．９１ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ１．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーポリプロピレン（グランドポリマー社製グランドポリプロ^ＴＭＥ１２１ＷＡ）を５０対５０の比率でブレンドした密度０．８９ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．３ｇ／１０ｍｉｎの樹脂を３台の押出機を用いてシリンダー温度が各々２７０℃、１５０℃、２４０℃で加熱溶融させ実施例１と同じく、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００５２】
（比較例１）
実施例１で示したと同じポリエチレンテレフタレートと接着性ポリオレフイン樹脂を用い、もう一方の層に密度０．８８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーをベースとしたプロピレン系ポリマーアロイ（Montell-JPO社製 Catalloy^ＴＭ・Adflex・KS-081P）と密度０．９１ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ１．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーポリプロピレン（グランドポリマー社製グランドポリプロ^ＴＭＥ１２１ＷＡ）を３０対７０の比率でブレンドした密度０．９０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．５ｇ／１０ｍｉｎの樹脂を３台の押出機を用いてシリンダー温度が各々２７０℃、１５０℃、２４０℃で加熱溶融させ実施例１と同じく、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００５３】
（比較例２）
実施例１で示したのと同じポリエチレンテレフタレートと接着性ポリオレフイン樹脂を用い、もう一方の層に密度０．９０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ４．０ｇ／１０ｍｉｎのエチレン含有７．６ｗｔ％のブロックコポリマーポリプロピレン（グランドポリマー社製グランドポリプロ^ＴＭＪ７０３Ｗ）を３台の押出機を用いてシリンダー温度が各々２７０℃、１５０℃、２４０℃で加熱溶融させ実施例１と同じく、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００５４】
（比較例３）
実施例１において、密度０．８８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーをべ−スとしたプロピレン系ポリマーアロイに代えて、密度０．９５９ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．６５ｇ／１０ｍｉｎの高密度ポリエチレン（三井化学社製ハイゼックス^ＴＭ５０００ＳＦ）を用いるほかは同様にして、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００５５】
（比較例４）
実施例１において、密度０．８８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーをべ−スとしたプロピレン系ポリマーアロイに代えて、密度０．９５６ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．０４ｇ／１０ｍｉｎの高密度ポリエチレン（三井化学社製ハイゼックス^ＴＭ７０００Ｆ）を用いるほかは同様にして、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００５６】
（比較例５）
実施例１において、密度０．８８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．８ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーをべ−スとしたプロピレン系ポリマーアロイに代えて、密度０．９２０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ０．１５ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製ＮＵＣ８０４２）を用いるほかは同様にして、表１に示す各層の厚さで構成された総厚さ約４０μの３層チューブ状のフィルムを得た。
得られたフィルムについて成形後、室温に２４時間放置後、前述のカール性測定法に従ってカール性を測定した。結果を表１に示した。
【００５７】
【表１】

Claims

空冷式インフレーション法によって成形されたポリエチレンテレフタレート層の片面に、密度が０．８９ｇ／ｃｍ^３以下であるプロピレン系重合体層が、積層されたかまたは接着樹脂層を介して積層された積層フィルム。
ポリエチレンテレフタレートが実質的に無延伸であることを特徴とする請求項１に記載の積層フィルム。
前記プロピレン系重合体が、プロピレンを主たる割合で含むプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層フィルム。
空冷式インフレーション法によって成形されたポリエチレンテレフタレート層の片面に、密度が０．８９ｇ／ｃｍ^３以下であるプロピレン系重合体層が、無水マレイン酸で変性したポリエチレン、エチレン／プロピレン共重合体またはポリプロピレンからなる接着樹脂層を介して積層された積層フィルム。