JP4218394B2 - Laminated polyester film and lid film - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層ポリエステルフィルムおよび蓋体用フィルムに関し、詳しくは、デッドホールド性と一定温度以上の加熱処理によってカール性が発現し、さらには生産性、加工性に優れた積層ポリエステルフィルムおよび特にインスタント食品などの蓋体付き容器に使用されるシート状の蓋体を構成する蓋体用フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、インスタント食品などに使用される容器の蓋体としては、容器本体の開口部を閉塞するシート状の蓋体が知られている。このような蓋材は、容器本体とヒートシールにより剥離可能に接着される。
【0003】
通常、インスタント食品を食する際には、容器本体から一部を残して蓋体を剥がし、容器本体に湯を注ぎ入れて、再度蓋体を元の位置に戻して容器本体の開口部を閉塞する。ここで、容器本体に湯を注ぎ入れる際には、蓋体は上方にカールした状態で保持され、再度容器本体の開口部を閉塞する際には、蓋体を元の位置に戻して、蓋体端部を折り曲げ、容器本体の上縁部に引っかける。
【0004】
このような蓋体としての機能を発現させるために、現行蓋体には主にアルミ箔が使用されている。アルミ箔は良好なデッドホールド性を有するため、折り曲げやカールなどの形態を付与することが可能であり、特にインスタント食品の蓋体として使用された場合には、容器本体から蓋体を剥離する際の応力だけで蓋体がカールして容器の開口状態が維持され、再度容器本体を閉塞する際には、蓋体を元の位置に戻して、蓋体端部を折り曲げ、容器本体の上縁部に引っかけることができるため、有用である。
【0005】
しかし、近年の環境問題からアルミレス化が唱われるようになっているほか、電子レンジへの対応ができない、生産工程において内容物への金属異物混入を検査するための金属探知器が使用できないなどの理由から、インスタント食品などに使用されている蓋体においてもアルミ箔代替品の検討が進められている。これまでにも、蓋体を容器本体から一部剥離させた際、蓋体が容器上方に凸にカールするように、熱収縮率の異なる2種のフィルムから成る蓋体に関する発明(例えば特許文献1参照)、ポリマーの結晶化度を制御することによってフィルムのカール性を制御する発明(例えば特許文献2参照)などが知られている。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−144512(6頁21行〜26行)
【0007】
【特許文献2】
特開2002−370764(2頁34行〜38行)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術では蓋体においてアルミ箔が担っていた機能を十分に代替しているとは言い難かった。つまり、熱収縮率の異なる2種のフィルムの積層体からなる蓋体は、ヒートシールなどの工程においてかかる熱によって予めカール特性を付与してあるために、湯を注ぎ入れるために容器本体から蓋体を剥離すると容器の開口状態が維持されるのであるが、湯を注ぎ入れた後、再度蓋体で容器本体を閉塞する際には、蓋体端部を折り曲げても、その折り目が蓋体自体の剛性のために元に戻ってしまい、容器本体の上縁部に蓋体を引っかけて容器本体の開口部を閉塞することが難しかった。
【0009】
そこで本発明は、積層ポリエステルフィルムおよび蓋体用フィルムに関し、詳しくは、デッドホールド性と一定温度以上の加熱処理によってカール性が発現し、さらには生産性、加工性に優れた積層ポリエステルフィルム、および特にインスタント食品などの蓋体付き容器に使用されるシート状の蓋体を構成する蓋体用フィルムを得ることを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明は次の構成を有する。すなわち、次の(1)〜(5)を満足する積層ポリエステルフィルムによって達成することができる。
(1)面配向係数が0〜0.1
(2)平均密度が1.295〜1.35g/cm3
(3)A層およびB層の2層からなり、かつA層の厚さ方向の断面において、ラマン分光分析によって求められるカルボニル伸縮振動に由来するバンドの半値幅の平均値をB層のそれで除した値が1.05〜2.0
(4)A層及びB層が、ブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステル及びエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルを含む
(5)A層を構成するポリエステルのうち、ポリエステル全体に対し、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの混率を、B層のそれで除した値が1.5〜20
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明の積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルとは主鎖中の主要な結合をエステル結合とする高分子の総称であって、通常ジカルボン酸成分とグリコール成分を重縮合反応させることによって得ることができる。
【0012】
ここでジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、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−ナトリウムスルホンジカルボン酸、フタル酸など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、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、パラオキシ安息香酸などのオキシカルボン酸などを挙げることができる。
【0013】
また、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、ブタンジオール、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などの脂肪族グリコール、ジエチレングリコールなどのポリオキシ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などの芳香族グリコールなどが挙げられる。ジカルボン酸成分、グリコール成分ともにこれらの例に制限されるものではない。さらに、上記ポリエステルは、3種類以上のジカルボン酸成分、グリコール成分の共重合体であってもよい。
【0014】
本発明の積層ポリエステルフィルムは、A層およびB層の2層からなるものであるが、本発明の目的および効果を阻害しない範囲で、A層とB層の間に別の層を有しても良い。そのような層としては、ガスバリア性、遮蔽性、断熱性などを持つ層が挙げられるが、層を構成するポリエステルは特に限定されない。
【0015】
本発明の積層ポリエステルフィルムは、面配向係数が0〜0.1であることが必要であり、0〜0.05であることが好ましい。面配向係数が0.1を越えるとポリマーの配向結晶化が進みデッドホールド性を発現しないためである。
【0016】
また、本発明の積層ポリエステルフィルムの平均密度は1.295〜1.35g/ cm3であることが必要であり、1.30〜1.35g/cm3であることが好ましく、 1.32〜1.34g/cm3であることがより好ましい。密度が上記上限値を越えると、製膜安定性が悪化したり、一定温度以上の加熱処理によってカール性を発現せず、上記下限値未満では製膜後の寸法変化が大きいことや加工中の熱に対する寸法安定性が悪いなどの問題が生じ、その加工性を悪化させるためである。
【0017】
平均密度を1.295〜1.35g/cm3の範囲内に制御する好ましい方法としては、例えば、バレル温度250℃の押出機によりTダイから押し出し、25〜85℃の冷却ドラムに静電印加法で密着させて冷却し、キャスティングドラム速度5〜15m/分で製膜する方法などをとることができる。
【0018】
また、A層の厚さ方向の断面においてラマン分光分析によって求められるカルボニル伸縮振動に由来するピークの半値幅の平均値をB層の厚さ方向の断面におけるそれで除した値(以下、「ラマン半値幅比」という)が1.05〜2.0であることが必要であり、 1.1〜1.5の範囲であることが好ましい。上記範囲内にあることにより、本発明の積層ポリエステルフィルムは一定温度以上の加熱処理によってカール性を発現するようになる。
【0019】
ラマン半値幅比を1.05〜2.0の範囲内に制御する好ましい方法としては、例えば、バレル温度250℃の押出機によりTダイから押し出し、25〜85℃の冷却ドラムに静電印加法で密着させて冷却し、キャスティングドラム速度5〜15m/分で製膜する方法などをとることができる。
【0020】
本発明の積層ポリエステルフィルムは、一定温度以上の加熱処理によってカール性を発現するために、A層を構成するポリエステルの固有粘度をB層を構成するポリエステルの固有粘度で除した値(以下、「固有粘度比」という)が1.2〜3.0であることが必要であり、1.5〜2.5であることが好ましい。ポリエステルは一般的に、固有粘度が大きい方が結晶化速度が遅くなるため、本発明の積層ポリエステルフィルムの場合、固有粘度の大きいポリエステルからなるA層の方が固有粘度の小さいポリエステルからなるB層よりも結晶化度が小さくなる。それによって、一定温度以上の加熱処理によってA層の結晶化度が上がり、密度が高くなることによってA層側にカールする。A層、B層を構成するポリエステルの固有粘度は所望のカール量に併せて適宜決定することができる。
【0021】
また、本発明の積層ポリエステルフィルムにおいて、生産性、加工性などの点から、A層およびB層を構成するポリエステルの固有粘度は0.5〜2.5であることが好ましく、より好ましくは0.6〜2.0の範囲である。
【0022】
本発明の積層ポリエステルフィルムの厚みは、現行蓋体を構成するアルミ箔代替という点を考慮すると、採算性やデッドホールド性などの機能性から、5〜50μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは10〜50μmである。
【0023】
本発明の積層ポリエステルフィルムは、その発明の効果、目的を阻害しない限り、A層とB層の厚み比は特に限定されるものではなく適宜決定することができる。一般的に、積層比(厚い層:薄い層)は40:1以下である。
【0024】
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいて、A層およびB層を構成するポリエステルのうち少なくとも一層が、ブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルを含むことが好ましく、それがA層およびB層を構成するポリエステル全体の50〜98重量%であることがより好ましい。上記上限値を越えると結晶性が高くなりすぎ、製膜性、加工性が悪化する場合があり、上記下限値未満では加工時にかかる熱に対する寸法安定性が悪化し、加工性に影響する場合がある。該ポリエステルを75〜95重量%含むことがさらに好ましく、80〜95重量%含むことがとりわけ好ましい。
【0025】
また、A層を構成するポリエステルにおけるブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの組成比がB層を構成するポリエステルにおけるブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの組成比よりも小さいことが好ましい。ブチレンテレフタレートを繰り返し単位とするポリエステルは結晶化速度が速く、A層、B層の結晶性の違いに影響を及ぼしやすいからである。
【0026】
ここでブチレンテレフタレートとは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、グリコール成分として1,4−ブタンジオールを用いて得られる縮合物であり、特にポリブチレンテレフタレート(以下「PBT」と称する)であることが好ましい。また、本発明の目的、効果を阻害しない限りにおいて、他のジカルボン酸成分およびグリコール成分を共重合しても良いが、共重合率は20モル%未満であることが好ましい。共重合成分としては、上記したジカルボン酸成分およびグリコール成分などが挙げられる。
【0027】
また、本発明の積層ポリエステルフィルムにおいて、A層およびB層を構成するポリエステルのうち少なくとも一層が、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルを含むことが好ましく、それがA層およびB層を構成するポリエステル全体の2〜50重量%であることがより好ましい。上記上限値を越えると加工時にかかる熱に対する寸法安定性が悪化し、加工性に影響する場合があり、上記下限値未満では結晶性が高くなりすぎ、製膜性、加工性が悪化する場合がある。該ポリエステルを5〜25重量%含むことがさらに好ましく、5〜20重量%含むことがとりわけ好ましい。エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルは機械特性、表面特性などに優れた汎用ポリマーであるばかりではなく、上記したブチレンテレフタレートとの相溶性が高く、両者を混合することによって、さらに優れた特性、操作性を発現する。
【0028】
ここでエチレンテレフタレートとはジカルボン酸成分としてテレフタル酸、グリコール成分としてエチレングリコールを用いた縮合物であり、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と称する)であることが好ましい。また、本発明の目的、効果を阻害しない限りにおいて、他のジカルボン酸成分およびグリコール成分を共重合しても良く、その場合、共重合率は20モル%未満であることが好ましい。共重合成分としては、上記したジカルボン酸成分およびグリコール成分などが挙げられる。
【0029】
また、本発明の目的、効果を阻害しない限りにおいて、本発明の積層ポリエステルフィルム中に、ブチレンテレフタレートやエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステル以外の第3成分を混合しても良い。例えば、隠蔽性、印刷性などを付与するために、酸化チタンなどの白色顔料を含むマスター原料を混合しても良いし、帯電防止剤などを含む原料を混合しても良い。
【0030】
本発明の積層ポリエステルフィルムにおいて、A層を構成するポリエステルのうちエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの混率を、B層のそれで除した値(以下、「PET混率比」という)が1.5〜20であることが好ましく、より好ましくは2.5〜15である。この値が上記上限値を越える場合には、本発明の積層ポリエステルフィルムの寸法安定性の悪さなどから加工性を悪化させる場合があるし、上記下限値未満ではA層、B層の特性差がほとんど無くなってしまう。一般的に、結晶性が異なる2種の相溶性のポリエステルを混合することによって、結晶性を調整することができる。従って、各層を構成するポリエステル中のエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの混率を変えることによって、各層ごとの結晶性が制御可能となる。 つまり、本発明の積層ポリエステルフィルムの場合、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの混率が高いポリエステルから成るA層の方が、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの混率が低いポリエステルから成るB層よりも結晶化度が小さくなる。それによって、一定温度以上の加熱処理によってA層の結晶化度が上がり、密度が高くなることによってA層側にカールする。A層、B層のエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの混率は所望のカール量に併せて適宜決定することができる。
【0031】
これらを混合する方法は特に限定されるものではないが、所定量の比率で混合したポリエステルを押出機に供給し、溶融混連する方法が好ましい。
【0032】
本発明の積層ポリエステルフィルムは、蓋体付き容器に使用されるシート状の蓋体を構成する蓋体用フィルムとして用いることが好ましい。蓋体用フィルムとして用いる際には、蓋体を構成する際に外側になる層をA層、内側になる層をB層とすることが好ましい。本発明の積層ポリエステルフィルムは、一定温度以上の加熱処理によってA層側に凸にカール性が発現するため、例えば、インスタント食品の蓋体として使用する場合には、容器本体から蓋体を剥離すると蓋体がカールして容器の開口状態が維持され、蓋体として有用である。
【0033】
本発明の蓋体用フィルムは、蓋体を構成する際に、A層より外側、B層より内側に他の層を設けることができる。A層、B層以外の層によって、例えば、シール性、ガスバリア性、遮蔽性、断熱性などを付与することができ、その構成は蓋体として求められる機能に併せて適宜決定することができる。そのような蓋体用フィルムにおいて、A層、B層以外の層を構成するポリマーは特に限定されない。
【0034】
例えば、シール層としては、オレフィン系のポリプロピレン、ポリエチレンなどや低融点のポリエステルなどを用いることができ、ガスバリア層としては蒸着フィルムや、ポリアミドやエチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物などのガスバリア性の高いポリマーからなるフィルムを用いることができ、断熱層としては、紙や、オレフィン系やポリエステル系の発泡フィルムなどが使用できる。
【0035】
本発明の積層ポリエステルフィルムおよび蓋体用フィルムの製造方法は特には限定されないが、各層を構成するポリエステルを別々の押出機に供給して、口金上部に設置したフィードブロック内にて積層して一挙に積層フィルムを得る共押出法や、各層を構成するフィルムを予め製膜しラミネートする方法、また、共押出法によって得られた積層フィルムと予め製膜したフィルムをラミネートする方法などを挙げることができる。生産性の面からは、一挙に積層フィルムを得る共押出法が好ましい。
【0036】
本発明における蓋体用フィルムを用いた蓋体の構成は特に限定されるものではないが、例えば、裏印刷した本発明ポリエステルフィルム/紙/PETフィルム/シーラントフィルム、裏印刷したPETフィルム/蒸着した本発明のポリエステルフィルム/シーラントフィルム、裏印刷した本発明ポリエステルフィルム/シーラントフィルム、表印刷した本発明のポリエステルフィルムでヒートシール層を設けたもの、裏印刷したPETフィルム/蒸着した本発明のポリエステルフィルムでヒートシール層を設けたもの、表印刷した本発明の白色ポリエステルフィルムでヒートシール層を設けたもの、裏印刷したPETフィルム/本発明の白色ポリエステルフィルムでヒートシール層を設けたもの、PETフィルム/本発明の白色ポリエステルフィルム/PETフィルムなどがある。
【0037】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。なお、特性は以下の方法により測定、評価した。
(1)固有粘度
各層を構成するポリエステルをオルソクロロフェノールに溶解し25℃において測定した。
(2)融点
各層を構成するポリエステルを結晶化させた後、約10mg精評し、示差走査熱量計(パーキンエルマー社製、DSC2型)にて、20℃/分の昇温速度で測定し、融解に伴う吸熱ピークのピーク位置から融点を求めた。
(3)面配向係数
アッベ式屈折計を用いて、ナトリウムD線に対するフィルムの長手方向の屈折率Nx、幅方向の屈折率Ny、厚み方向の屈折率Nzを23℃で測定した。それぞれの屈折率により面配向係数を下記の式で求めた。その際、マウント液としてヨウ化メチレンを使用し、屈折計の接眼部に偏光板アナライザーを取り付けて測定を行った。
【0038】
面配向係数=(Nx+Ny)/2−Nz
(4)平均密度
電子比重計(ミラージュ貿易(株)製SD−120L)を用い、25℃での密度を求めた。
(5)ラマン分光分析測定
各層の厚み方向の結晶性を評価するためにレーザーラマン分光法で、カルボニル伸縮振動に由来するピークである1730cm-1付近のラマンバンドの半値幅を求めた。半値幅は各層の両表層部と中間部の3点を測定し、それらの平均値とした。
〈測定装置〉
Jobin Yvon社製Ramanor T−64000
マイクロプローブ:100倍対物レンズ
光源:Ar+レーザー(レーザー照射部は直径1μm)
回折格子:1800gr/mm
励起波長:514.5nm
検出器:CCD(Jobin Yvon社製)
〈測定条件〉
レーザーパワー:30mW
〈測定試料〉
サンプルはエポキシ包埋後、ミクロトームで断面を出した。
(6)製膜安定性
製膜後に巻き取られたフィルムロールの外観を以下に示す基準で評価した。
○:フィルムロール全体に渡って皺が認められない。
×:フィルムロールに部分的もしくは全体に皺が認められる。
(7)蓋体としての評価
本発明の積層ポリエステルフィルムのB層側に厚さ25μmの低密度ポリエチレンフィルムから成るヒートシール層を設け、シール温度120℃、時間1秒という条件で、開口部の直径が100mmの容器本体の上縁部にヒートシールし蓋付き容器を作成した。
(a)蓋体としての機能性について
以下の判定基準に基づき評価した(図1)。
○:容器の開口部が半分となるように蓋体を開封した際、蓋体が容器上方に凸にカールし容器開口部が約半分は確保され、かつカールした蓋体端部を容器本体の上縁部に引っかけ容器の開口部を再度閉塞することが可能。
△:容器の開口部が半分となるように蓋体を開封した際、蓋体が容器上方に凸にカールし容器開口部が約半分から約4分の1は確保され、かつカールした蓋体端部を容器本体の上縁部に引っかけ容器の開口部を再度閉塞することが可能。
×:容器の開口部が半分となるように蓋体を開封した際、蓋体が容器上方に凸にカールしすぎるために、カールした蓋体端部を容器本体の上縁部に引っかけ容器の開口部を再度閉塞することができない、もしくは、容器の開口部が半分となるように蓋体を開封した際、蓋体が容器上方に凸にカールしても容器開口部が約4分の1は確保されない。
(b)容器全体の外観
以下の判定基準に基づき評価した。
○:蓋体、容器本体ともに歪みなどの変形が見られない。
×:蓋体、容器本体のいずれかに変形が見られる。
(実施例1および2)
表1に記載のPBT、PETを、表1に記載の比率で混合した後、それぞれ別々の押出機によりバレル温度250℃で押し出し、A層が冷却ドラムに接するように口金上部のフィードブロック内で積層し、Tダイから50℃の冷却ドラムに静電印加法で密着させたのち、冷却して厚さ20μmのフィルムを得た。
【0039】
実施例1および2は、表3の通り各評価において製膜安定性、容器全体の外観が良好であり、かつ蓋体としての機能を十分に果たし得ることが確認できた。
(実施例3〜6)
表1に記載のPBT、PETを、表1に記載の比率で混合した後、A層を構成するポリエステルは押出機によりバレル温度275℃で押し出し、B層を構成するポリエステルは押出機によりバレル温度250℃で押し出し、A層が冷却ドラムに接するように口金上部のフィードブロック内で積層し、Tダイから50℃の冷却ドラムに静電印加法で密着させたのち、冷却して厚さ20μmのフィルムを得た。
【0040】
実施例3〜5は、表3の通り各評価において製膜安定性、容器全体の外観が良好であり、かつ蓋体としての機能を十分に果たし得ることが確認できた。
(比較例1)
表2に記載のPBT、PETを、表2に記載の比率で混合した後、それぞれ別々の押出機によりバレル温度250℃で押し出し、A層が冷却ドラムに接するように口金上部のフィードブロック内で積層し、Tダイから50℃の冷却ドラムに静電印加法で密着させたのち、冷却して厚さ20μmのフィルムを得た。なお、比較例1は得られたフィルムをストレッチャーで延伸処理した。延伸条件は以下の通りである。
(1)延伸倍率:2×2倍の同時2軸延伸
(2)延伸温度:90℃
(3)延伸速度:5000%/分
比較例1は、表4の通り各評価において蓋体としての機能を十分に果たし得ないことが分かった。
(比較例2)
冷却ドラムの温度を20℃に変更した以外は実施例1〜5と同様にしてフィルムを得た。比較例2は、表4の通り各評価において製膜安定性が悪く、容器全体の外観が不良で、蓋体としての機能を十分に果たし得ないことが分かった。
(比較例3)
表2に記載のPBT、PETを、表2に記載の比率で混合した後、A層を構成するポリエステルは押出機によりバレル温度275℃で押し出し、B層を構成するポリエステルは押出機によりバレル温度250℃で押し出し、A層が冷却ドラムに接するように口金上部のフィードブロック内で積層し、Tダイから50℃の冷却ドラムに静電印加法で密着させたのち、冷却して厚さ20μmのフィルムを得た。
【0041】
比較例3は、表4の通り各評価において容器全体の外観が悪く、蓋体としての機能を十分に果たし得ないことが分かった。
(比較例4)
表2に記載のPBT、PETを、表2に記載の比率で混合した後、それぞれ別々の押出機によりバレル温度250℃で押し出し、A層が冷却ドラムに接するように口金上部のフィードブロック内で積層し、Tダイから50℃の冷却ドラムに静電印加法で密着させたのち、冷却して厚さ20μmのフィルムを得た。
【0042】
比較例4は、表4の通り各評価において容器全体の外観が悪かったり、蓋体としての機能を十分に果たし得ないことが分かった。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
【表3】
【0046】
【表4】
【0047】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、デッドホールド性と一定温度以上の加熱処理にるカール性を発現し、さらには生産性、加工特性に優れた積層ポリエステルフィルムおよび蓋体用フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】蓋体の機能性を評価するための方法を示す横面図。
【符号の説明】
1.本発明の積層ポリエステルフィルムにおけるA層
2.本発明の積層ポリエステルフィルムにおけるB層
3.容器本体
4.容器本体の上縁部
5.開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laminated polyester film and a film for a lid, and more specifically, a laminated polyester film and particularly an instant exhibiting curl properties due to dead hold property and heat treatment at a certain temperature or more, and having excellent productivity and workability. The present invention relates to a lid film that constitutes a sheet-like lid used for a lidded container such as food.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a lid of a container used for instant foods, a sheet-like lid that closes an opening of a container body is known. Such a lid material is detachably bonded to the container body by heat sealing.
[0003]
Normally, when eating instant foods, remove the lid from the container body, remove the lid, pour hot water into the container body, return the lid to its original position, and close the opening of the container body. To do. Here, when pouring hot water into the container body, the lid body is held in a curled upward state, and when closing the opening of the container body again, the lid body is returned to its original position, Bend the body edge and hook it onto the upper edge of the container body.
[0004]
In order to express such a function as a lid, aluminum foil is mainly used for the current lid. Aluminum foil has good dead-holding properties, so it can be given shapes such as bending and curling. Especially when it is used as a lid for instant foods, it can be peeled off from the container body. The lid curls only by the stress of the container and the open state of the container is maintained. When the container body is closed again, the lid body is returned to the original position, the end of the lid body is bent, and the upper edge of the container body is It is useful because it can be hooked on the part.
[0005]
However, due to environmental issues in recent years, the use of aluminum-free has been advocated, and it is not possible to handle microwave ovens, and it is not possible to use a metal detector to inspect the contents of metal in the production process. For this reason, aluminum foil alternatives are being studied for lids used for instant foods. Previously, an invention related to a lid made of two kinds of films having different heat shrinkage rates so that the lid curls upwardly when the lid is partially peeled from the container body (for example, Patent Documents) 1), and an invention for controlling the curl property of a film by controlling the crystallinity of the polymer (for example, see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-144512 (page 6, lines 21 to 26)
[0007]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-370764 (
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been difficult to say that the above-described prior art sufficiently replaces the function of the aluminum foil in the lid. In other words, a lid made of a laminate of two types of films having different heat shrinkage rates has been given a curl characteristic in advance by heat applied in a process such as heat sealing. When the body is peeled off, the open state of the container is maintained. However, when pouring hot water and then closing the container body with the lid again, the crease is the lid even if the lid end is folded. Due to its own rigidity, it returned to its original state, and it was difficult to close the opening of the container body by hooking the lid on the upper edge of the container body.
[0009]
Therefore, the present invention relates to a laminated polyester film and a film for a lid, and more specifically, a dead hold property and a curling property are exhibited by heat treatment at a certain temperature or more, and further, a laminated polyester film excellent in productivity and workability, and In particular, it is an object to obtain a lid film constituting a sheet-like lid used for a lidded container such as instant food.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, it can be achieved by a laminated polyester film that satisfies the following (1) to ( 5 ).
(1) The plane orientation coefficient is 0 to 0.1
(2) Average density is 1.295 to 1.35 g / cm 3
(3) The average value of the half width of the band derived from the carbonyl stretching vibration obtained by Raman spectroscopic analysis is divided by that of the B layer in the cross section in the thickness direction of the A layer. Value of 1.05 to 2.0
(4) The A layer and the B layer include a polyester having butylene terephthalate as a main repeating unit and a polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit.
(5) Among the polyesters constituting the A layer, the value obtained by dividing the mixing ratio of the polyester having ethylene terephthalate as the main repeating unit with respect to the whole polyester by that of the B layer is 1.5 to 20
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The polyester constituting the laminated polyester film of the present invention is a general term for polymers having an ester bond as the main bond in the main chain, and can usually be obtained by polycondensation reaction of a dicarboxylic acid component and a glycol component. .
[0012]
Examples of the dicarboxylic acid component include terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, isophthalic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenylsulfonedicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, 5-sodiumsulfonedicarboxylic acid, and phthalic acid. Aromatic dicarboxylic acids, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic acid, fumaric acid and other aliphatic dicarboxylic acids, paraoxybenzoic acid and other oxycarboxylic acids.
[0013]
Examples of the glycol component include aliphatic glycols such as ethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, and neopentylglycol, polyoxyalkylene glycols such as diethylene glycol, and alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol. And aromatic glycols such as bisphenol A and bisphenol S. Neither the dicarboxylic acid component nor the glycol component is limited to these examples. Further, the polyester may be a copolymer of three or more kinds of dicarboxylic acid components and glycol components.
[0014]
The laminated polyester film of the present invention is composed of two layers of an A layer and a B layer, but has another layer between the A layer and the B layer as long as the object and effect of the present invention are not impaired. Also good. Examples of such a layer include a layer having gas barrier properties, shielding properties, heat insulation properties, and the like, but the polyester constituting the layer is not particularly limited.
[0015]
The laminated polyester film of the present invention needs to have a plane orientation coefficient of 0 to 0.1, and preferably 0 to 0.05. This is because, when the plane orientation coefficient exceeds 0.1, orientational crystallization of the polymer proceeds and the dead hold property is not exhibited.
[0016]
The average density of the laminated polyester film of the present invention is required to be 1.295~1.35g / cm 3, it is preferably 1.30~1.35g / cm 3, 1.32~ More preferably, it is 1.34 g / cm 3 . When the density exceeds the above upper limit, the film formation stability is deteriorated, or the curling property is not expressed by the heat treatment at a certain temperature or more, and if the density is less than the above lower limit, the dimensional change after film formation is large or during processing. This is because problems such as poor dimensional stability against heat occur and the workability is deteriorated.
[0017]
As a preferable method for controlling the average density within a range of 1.295 to 1.35 g / cm 3 , for example, extrusion from a T die by an extruder having a barrel temperature of 250 ° C., electrostatic application to a cooling drum at 25 to 85 ° C. For example, a method of forming a film at a casting drum speed of 5 to 15 m / min can be employed.
[0018]
In addition, a value obtained by dividing the average half-value width of the peak derived from the carbonyl stretching vibration obtained by Raman spectroscopic analysis in the cross section in the thickness direction of the A layer by that in the cross section in the thickness direction of the B layer (hereinafter referred to as “Raman half-length”). Value range ratio) is required to be 1.05 to 2.0, and preferably in the range of 1.1 to 1.5. By being in the said range, the lamination polyester film of this invention comes to express curl property by heat processing more than fixed temperature.
[0019]
As a preferable method for controlling the Raman half-width ratio within a range of 1.05 to 2.0, for example, extrusion from a T die by an extruder having a barrel temperature of 250 ° C., electrostatic application method to a cooling drum of 25 to 85 ° C. For example, a method of forming a film at a casting drum speed of 5 to 15 m / min.
[0020]
The laminated polyester film of the present invention has a value obtained by dividing the intrinsic viscosity of the polyester constituting the A layer by the intrinsic viscosity of the polyester constituting the B layer (hereinafter, “ The intrinsic viscosity ratio ”is required to be 1.2 to 3.0, and preferably 1.5 to 2.5. In general, since the polyester has a higher intrinsic viscosity, the crystallization speed becomes slower. Therefore, in the case of the laminated polyester film of the present invention, the A layer made of polyester having a higher intrinsic viscosity is the B layer made of polyester having a lower intrinsic viscosity. Less crystallinity. Accordingly, the crystallinity of the A layer is increased by a heat treatment at a certain temperature or higher, and the density is increased to curl to the A layer side. The intrinsic viscosity of the polyester constituting the A layer and the B layer can be appropriately determined according to the desired curl amount.
[0021]
In the laminated polyester film of the present invention, the intrinsic viscosity of the polyester constituting the A layer and the B layer is preferably 0.5 to 2.5, more preferably 0, from the viewpoint of productivity and workability. The range is from 6 to 2.0.
[0022]
The thickness of the laminated polyester film of the present invention is preferably in the range of 5 to 50 μm, more preferably in view of functionality such as profitability and dead hold property, in view of the replacement of the aluminum foil constituting the current lid. Is 10-50 μm.
[0023]
In the laminated polyester film of the present invention, the thickness ratio of the A layer and the B layer is not particularly limited as long as the effects and purposes of the invention are not impaired, and can be appropriately determined. Generally, the lamination ratio (thick layer: thin layer) is 40: 1 or less.
[0024]
In the laminated polyester film of the present invention, at least one of the polyesters constituting the A layer and the B layer preferably contains a polyester having butylene terephthalate as a main repeating unit, and the entire polyester constituting the A layer and the B layer. More preferably, it is 50 to 98% by weight. If the upper limit is exceeded, the crystallinity becomes too high, and the film-forming property and workability may deteriorate, and if it is less than the lower limit, the dimensional stability against heat applied during processing deteriorates and the workability may be affected. is there. More preferably, the polyester is contained in an amount of 75 to 95% by weight, particularly preferably 80 to 95% by weight.
[0025]
Moreover, it is preferable that the composition ratio of the polyester having butylene terephthalate as the main repeating unit in the polyester constituting the A layer is smaller than the composition ratio of the polyester having butylene terephthalate as the main repeating unit in the polyester constituting the B layer. This is because polyester having butylene terephthalate as a repeating unit has a high crystallization speed and easily affects the difference in crystallinity between the A layer and the B layer.
[0026]
Here, butylene terephthalate is a condensate obtained using terephthalic acid as the dicarboxylic acid component and 1,4-butanediol as the glycol component, and is particularly preferably polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as “PBT”). . In addition, other dicarboxylic acid components and glycol components may be copolymerized as long as the objects and effects of the present invention are not impaired, but the copolymerization rate is preferably less than 20 mol%. Examples of the copolymer component include the dicarboxylic acid component and the glycol component described above.
[0027]
In the laminated polyester film of the present invention, at least one of the polyesters constituting the A layer and the B layer preferably contains a polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit, which constitutes the A layer and the B layer. More preferably, it is 2 to 50% by weight of the total polyester. If the above upper limit is exceeded, the dimensional stability against heat applied during processing may deteriorate and the workability may be affected, and if it is less than the above lower limit, the crystallinity becomes too high, and the film forming property and workability may deteriorate. is there. The content of the polyester is more preferably 5 to 25% by weight, and particularly preferably 5 to 20% by weight. Polyester having ethylene terephthalate as the main repeating unit is not only a general-purpose polymer excellent in mechanical properties and surface properties, but also has high compatibility with the above-mentioned butylene terephthalate, and by mixing both, even better properties, Express operability.
[0028]
Here, ethylene terephthalate is a condensate using terephthalic acid as the dicarboxylic acid component and ethylene glycol as the glycol component, and is preferably polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as “PET”). In addition, other dicarboxylic acid components and glycol components may be copolymerized as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. In that case, the copolymerization rate is preferably less than 20 mol%. Examples of the copolymer component include the dicarboxylic acid component and the glycol component described above.
[0029]
In addition, as long as the object and effect of the present invention are not impaired, a third component other than the polyester mainly containing butylene terephthalate or ethylene terephthalate may be mixed in the laminated polyester film of the present invention. For example, a master raw material containing a white pigment such as titanium oxide or a raw material containing an antistatic agent may be mixed in order to impart concealability, printability and the like.
[0030]
In the laminated polyester film of the present invention, a value (hereinafter referred to as “PET mixture ratio”) obtained by dividing the polyester blending ratio of the polyester constituting A layer by using ethylene terephthalate as the main repeating unit by that of the B layer is 1.5. It is preferable that it is -20, More preferably, it is 2.5-15. If this value exceeds the above upper limit, the processability may be deteriorated due to the poor dimensional stability of the laminated polyester film of the present invention, and if it is less than the above lower limit, there is a difference in characteristics between the A layer and the B layer. It will almost disappear. Generally, crystallinity can be adjusted by mixing two compatible polyesters having different crystallinity. Therefore, the crystallinity of each layer can be controlled by changing the mixing ratio of the polyester having ethylene terephthalate as the main repeating unit in the polyester constituting each layer. That is, in the case of the laminated polyester film of the present invention, the layer A composed of a polyester having a higher mixing ratio of a polyester having ethylene terephthalate as the main repeating unit is B having a lower mixing ratio of the polyester having ethylene terephthalate as the main repeating unit. The crystallinity is smaller than that of the layer. Accordingly, the crystallinity of the A layer is increased by a heat treatment at a certain temperature or higher, and the density is increased to curl to the A layer side. The mixing ratio of the polyester mainly composed of ethylene terephthalate in the A layer and the B layer can be appropriately determined according to the desired curl amount.
[0031]
A method for mixing these is not particularly limited, but a method in which polyester mixed in a predetermined ratio is supplied to an extruder and melted and mixed is preferable.
[0032]
The laminated polyester film of the present invention is preferably used as a film for a lid constituting a sheet-like lid used for a container with a lid. When used as a film for a lid, it is preferable that the layer that becomes the outer side when the lid is formed is the A layer and the layer that becomes the inner side is the B layer. Since the laminated polyester film of the present invention has a curling property that protrudes toward the A layer side by heat treatment at a certain temperature or higher, for example, when used as a lid for instant food, the lid is peeled from the container body. The lid curls and the open state of the container is maintained, which is useful as a lid.
[0033]
The cover film of the present invention can be provided with other layers outside the A layer and inside the B layer when the lid is formed. A layer other than the A layer and the B layer can provide, for example, a sealing property, a gas barrier property, a shielding property, a heat insulating property, and the like, and the configuration can be appropriately determined in accordance with a function required as a lid. In such a lid film, the polymer constituting the layers other than the A layer and the B layer is not particularly limited.
[0034]
For example, the sealing layer can be made of olefin-based polypropylene, polyethylene, or low melting point polyester, and the gas barrier layer can be a vapor barrier film, gas barrier properties such as polyamide or ethylene-vinyl acetate copolymer saponified product. A film made of a high polymer can be used, and as the heat insulating layer, paper, an olefin-based or polyester-based foamed film, or the like can be used.
[0035]
The method for producing the laminated polyester film and the lid film of the present invention is not particularly limited, but the polyester constituting each layer is supplied to a separate extruder and laminated in a feed block installed on the upper part of the die. Examples include a coextrusion method for obtaining a laminated film, a method for previously forming and laminating a film constituting each layer, and a method for laminating a laminated film obtained by the coextrusion method and a previously formed film. it can. From the viewpoint of productivity, a coextrusion method that obtains a laminated film all at once is preferable.
[0036]
The structure of the lid using the lid film in the present invention is not particularly limited. For example, the back-printed polyester film / paper / PET film / sealant film of the present invention, the back-printed PET film / deposited Polyester film / sealant film of the present invention, back-printed polyester film / sealant film of the present invention, surface-printed polyester film of the present invention provided with a heat seal layer, back-printed PET film / deposited polyester film of the present invention A heat-sealable layer, a surface-printed white polyester film of the present invention provided with a heat-sealable layer, a back-printed PET film / a white polyester film of the present invention provided with a heat-sealable layer, a PET film / White polyester of the present invention Irumu / PET film, and the like.
[0037]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. The characteristics were measured and evaluated by the following methods.
(1) Intrinsic viscosity Polyester constituting each layer was dissolved in orthochlorophenol and measured at 25 ° C.
(2) After crystallizing the polyester constituting each melting point layer, about 10 mg was carefully evaluated, and measured with a differential scanning calorimeter (Perkin Elmer, DSC type 2) at a rate of temperature increase of 20 ° C./min. The melting point was determined from the peak position of the endothermic peak accompanying melting.
(3) Using a plane orientation coefficient Abbe refractometer, the refractive index Nx in the longitudinal direction, the refractive index Ny in the width direction, and the refractive index Nz in the thickness direction of the film with respect to the sodium D line were measured at 23 ° C. The plane orientation coefficient was determined by the following formula using each refractive index. At that time, methylene iodide was used as a mounting solution, and a polarizing plate analyzer was attached to the eyepiece portion of the refractometer for measurement.
[0038]
Plane orientation coefficient = (Nx + Ny) / 2−Nz
(4) The density at 25 ° C. was determined using an average density electron hydrometer (SD-120L manufactured by Mirage Trading Co., Ltd.).
(5) Raman spectroscopic analysis measurement In order to evaluate the crystallinity of each layer in the thickness direction, the half-width of the Raman band near 1730 cm −1, which is a peak derived from carbonyl stretching vibration, was determined by laser Raman spectroscopy. The full width at half maximum was determined by measuring three points of both surface layer portions and intermediate portions of each layer, and taking them as an average value.
<measuring device>
Ramoror T-64000 made by Jobin Yvon
Microprobe: 100 times objective lens Light source: Ar + laser (laser irradiation part is 1 μm in diameter)
Diffraction grating: 1800 gr / mm
Excitation wavelength: 514.5 nm
Detector: CCD (manufactured by Jobin Yvon)
<Measurement condition>
Laser power: 30mW
<Measurement sample>
Samples were cross-sectioned with a microtome after epoxy embedding.
(6) Film formation stability The appearance of the film roll wound up after film formation was evaluated according to the following criteria.
○: No wrinkles are observed over the entire film roll.
X: Wrinkles are observed partially or entirely on the film roll.
(7) Evaluation as a lid body A heat seal layer made of a low-density polyethylene film having a thickness of 25 μm is provided on the B layer side of the laminated polyester film of the present invention. A container with a lid was prepared by heat-sealing at the upper edge of a container body having a diameter of 100 mm.
(A) The functionality as a lid was evaluated based on the following criteria (FIG. 1).
○: When the lid is opened so that the opening of the container is halved, the lid curls convexly above the container so that about half of the container opening is secured, and the end of the curled lid is attached to the container body. It is possible to hook the top edge and close the opening of the container again.
Δ: When the lid is opened so that the opening of the container is halved, the lid is curled convexly above the container, so that the container opening is secured from about half to about a quarter, and the curled lid It is possible to close the opening of the container again by hooking the end to the upper edge of the container body.
×: When the lid is opened so that the opening of the container is halved, the lid is curled too convexly above the container, so the end of the curled lid is hooked on the upper edge of the container body and the container When the lid cannot be closed again, or when the lid is opened so that the opening of the container is halved, the container opening is about a quarter even if the lid curls upwardly. Is not secured.
(B) Appearance of the entire container Evaluation was made based on the following criteria.
○: Deformation such as distortion is not observed in the lid and the container body.
X: A deformation | transformation is seen in either a cover body or a container main body.
(Examples 1 and 2)
After mixing PBT and PET shown in Table 1 at the ratio shown in Table 1, each was extruded by a separate extruder at a barrel temperature of 250 ° C., and within the feed block at the top of the die so that the A layer was in contact with the cooling drum. After laminating and adhering from a T die to a cooling drum at 50 ° C. by an electrostatic application method, the film was cooled to obtain a film having a thickness of 20 μm.
[0039]
In Examples 1 and 2, it was confirmed that in each evaluation as shown in Table 3, the film-forming stability and the appearance of the entire container were good, and the function as a lid could be sufficiently achieved.
(Examples 3 to 6)
After mixing PBT and PET shown in Table 1 at the ratio shown in Table 1, the polyester constituting the A layer was extruded at a barrel temperature of 275 ° C. by an extruder, and the polyester constituting the B layer was barrel temperature by an extruder. Extruded at 250 ° C., laminated in a feed block at the top of the die so that the A layer is in contact with the cooling drum, and then brought into close contact with the cooling drum at 50 ° C. from the T die by an electrostatic application method. A film was obtained.
[0040]
In Examples 3 to 5, it was confirmed that in each evaluation as shown in Table 3, the stability of film formation, the appearance of the entire container was good, and the function as a lid could be sufficiently achieved.
(Comparative Example 1)
After mixing PBT and PET shown in Table 2 at the ratio shown in Table 2, they were each extruded at a barrel temperature of 250 ° C. by separate extruders, and in the feed block at the top of the die so that the A layer was in contact with the cooling drum. After laminating and adhering from a T die to a cooling drum at 50 ° C. by an electrostatic application method, the film was cooled to obtain a film having a thickness of 20 μm. In Comparative Example 1, the obtained film was stretched with a stretcher. The stretching conditions are as follows.
(1) Stretch ratio: 2 × 2 simultaneous biaxial stretching (2) Stretching temperature: 90 ° C.
(3) Stretching speed: 5000% / min It was found that Comparative Example 1 could not sufficiently perform the function as a lid in each evaluation as shown in Table 4.
(Comparative Example 2)
A film was obtained in the same manner as in Examples 1 to 5 except that the temperature of the cooling drum was changed to 20 ° C. It was found that Comparative Example 2 had poor film-forming stability in each evaluation as shown in Table 4, the appearance of the entire container was poor, and the function as a lid could not be sufficiently achieved.
(Comparative Example 3)
After mixing PBT and PET shown in Table 2 at the ratio shown in Table 2, the polyester constituting the A layer is extruded by an extruder at a barrel temperature of 275 ° C., and the polyester constituting the B layer is barrel temperature by an extruder. Extruded at 250 ° C., laminated in a feed block at the top of the die so that the A layer is in contact with the cooling drum, and then brought into close contact with the cooling drum at 50 ° C. from the T die by an electrostatic application method. A film was obtained.
[0041]
In Comparative Example 3, it was found that the appearance of the entire container was poor in each evaluation as shown in Table 4, and the function as a lid could not be sufficiently achieved.
(Comparative Example 4)
After mixing PBT and PET shown in Table 2 at the ratio shown in Table 2, they were each extruded at a barrel temperature of 250 ° C. by separate extruders, and in the feed block at the top of the die so that the A layer was in contact with the cooling drum. After laminating and adhering from a T die to a cooling drum at 50 ° C. by an electrostatic application method, the film was cooled to obtain a film having a thickness of 20 μm.
[0042]
In Comparative Example 4, it was found that the appearance of the entire container was bad in each evaluation as shown in Table 4, or the function as a lid could not be sufficiently achieved.
[0043]
[Table 1]
[0044]
[Table 2]
[0045]
[Table 3]
[0046]
[Table 4]
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, it is possible to obtain a laminated polyester film and a lid film that exhibit a dead hold property and a curling property due to heat treatment at a certain temperature or more, and that are excellent in productivity and processing characteristics. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lateral view showing a method for evaluating the functionality of a lid.
[Explanation of symbols]
1. 1. Layer A in the laminated polyester film of the present invention B layer in the laminated polyester film of the present invention3. 3.
Claims (4)
(1)面配向係数が0〜0.1
(2)平均密度が1.295〜1.35g/cm3
(3)A層およびB層の2層からなり、かつA層の厚さ方向の断面において、ラマン分光分析によって求められるカルボニル伸縮振動に由来するバンドの半値幅の平均値をB層のそれで除した値が1.05〜2.0
(4)A層及びB層が、ブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステル及びエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルを含む
(5)A層を構成するポリエステルのうち、ポリエステル全体に対し、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルの混率を、B層のそれで除した値が1.5〜20 A laminated polyester film satisfying the following (1) to ( 5 ).
(1) The plane orientation coefficient is 0 to 0.1
(2) Average density is 1.295 to 1.35 g / cm 3
(3) The average value of the half width of the band derived from carbonyl stretching vibration obtained by Raman spectroscopic analysis in the cross section in the thickness direction of the A layer is divided by that of the B layer. Value of 1.05 to 2.0
(4) The A layer and the B layer include a polyester having butylene terephthalate as a main repeating unit and a polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit.
(5) Among the polyesters constituting the A layer, a value obtained by dividing the mixing ratio of the polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit with respect to the whole polyester by that of the B layer is 1.5 to 20
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