JP6347499B2 - 二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムを含む液体充填用包材 - Google Patents
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Description
保香性プライマー組成物のコーティング膜を形成するための煩雑な工程を経なければならず、また保香性の点では優れているものの、耐屈曲ピンホール性、耐衝撃性についての効果が明確でなかった。以上のように、いずれの方法においても、簡便な方法で液体充填用包材に要求される物性を十分に満たすことは出来ていなかった。
[1]少なくともポリブチレンテレフタレート樹脂、またはポリブチレンテレフタレート樹脂に対してポリエチレンテレフタレート樹脂を30重量%以下の範囲で配合したポリエステル系樹脂組成物のいずれかからなる二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムを含む包材であり、5℃×40%RH条件下で1000回屈曲した際のピンホールの数が10個以下であることを特徴とする液体充填用包材。
[2]外側から基材層−バリア層−シーラント層の構成からなり、基材層として少なくとも前記二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムを用いることを特徴とする上記[1]に記載の液体充填用包材。
[3]前記二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムの4方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)すべての引張破断強度が170MPa以上であることを特徴とする上記[1]または[2]に記載の液体充填用包材。
[4]前記二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムが、4方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)の引張破断強度のうち、最大値と最小値の比が1.5以下のものであることを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれかに記載の液体充填用包材。
[5]前記二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムが、ポリブチレンテレフタレート樹脂、またはポリブチレンテレフタレート樹脂に対してポリエチレンテレフタレート樹脂を30重量%以下の範囲で配合したポリエステル系樹脂組成物を溶融押出した直後に200℃/秒以上の冷却速度で急冷製膜して得られた未延伸原反を縦横それぞれ2.7〜4.0倍同時二軸延伸することにより得られるものであることを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれかに記載の液体充填用包材。
[6]前記バリア層が、基材層の少なくとも片面に設けられた蒸着膜および/またはバリア樹脂膜からなるコーティング層であることを特徴とする上記[2]に記載の液体充填用包材。
[7]前記蒸着膜が酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化セリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミニウム、あるいはそれらの混合物のいずれかからなる蒸着膜であることを特徴とする上記[6]に記載の液体充填用包材。
[8]前記基材層が、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムと下記(a)からなる群から選ばれたフィルムのいずれか一種以上とを貼り合わせてなるものであることを特徴とする上記[2]に記載の液体充填用包材。
(a)二軸延伸ナイロン6フィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸エチレン−ビニルアルコール系フィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム、二軸延伸ポリスチレンフィルム、二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸芳香族ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリ塩化ビニリデンフィルム、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム。
ここで、本発明の好ましい態様のうち一つは、
外側から基材層−バリア層−シーラント層の構成からなる、保香性に優れた液体充填用包材であって、
前記基材層としてポリブチレンテレフタレート樹脂からなる二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムを用い、前記二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムの4方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)の引張破断強度がそれぞれ215MPa以上、228MPa以上、240MPa以上および221MPa以上であり且つ4方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)の引張破断強度のうち、最大値と最小値との比が1.12以下であり、
前記バリア層が前記基材層の少なくとも片面に設けられた、酸化アルミニウム、酸化珪素またはアルミニウムからなる蒸着膜であり、そして
前記液体充填用包材の、5℃×40%RH条件下で1000回屈曲した際のピンホールの数が3個以下であることを特徴とする包材である。
(OPBTフィルムの原料)
OPBTフィルムに用いられる原料は、ブチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルであれば特に限定されるものでは無いが、具体的にはグリコール成分としての1,4−ブタンジオール、又はそのエステル形成性誘導体と、二塩基酸成分としてのテレフタル酸、又はそのエステル形成性誘導体を主成分とし、それらを縮合して得られるホモ、またはコポリマータイプのポリエステルである。最適な機械的強度特性を付与するためには、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBT)系樹脂のうち、融点200〜250℃、IV値1.10〜1.35dl/gの範囲のものが好ましく、さらには融点215〜225℃、IV値1.15〜1.30dl/gの範囲のものが特に好ましい。
OPBTフィルムを安定的に製造するには、延伸前未延伸原反の結晶化を極力抑制する必要があり、押出されたポリブチレンテレフタレート系溶融体を冷却して製膜する際、該
ポリマーの結晶化温度領域をある速度以上で冷却する、すなわち原反冷却速度が重要な因子となる。その原反冷却速度は200℃/秒以上、好ましくは250℃/秒以上、特に好ましくは350℃/秒以上であり、高い冷却速度で製膜された未延伸原反は極めて低い結晶状態を保っているため、延伸時のバブルの安定性が飛躍的に向上する。さらには高速での製膜も可能になることから、生産性も向上する。冷却速度が200℃/秒未満では、得られた未延伸原反の結晶性が高くなり延伸性が低下するばかりでなく、極端な場合には延伸バブルが破裂し、延伸が継続しない場合がある。
PBT系未延伸原反は、25℃以下、好ましくは20℃以下の雰囲気温度に保ちつつ延伸ゾーンまで搬送する必要があり、当該温度管理下では滞留時間に関係無く、製膜直後の未延伸原反の結晶性を維持することが出来る。この延伸開始点までの結晶化制御は、前記未延伸原反の製膜技術とともに、PBT系樹脂の二軸延伸を安定して行う上で重要なポイントと言える。
OPBT系フィルムを含む液体充填用包材は、OPBT系フィルムのいずれか一方の面に、2層以上を積層して構成される。具体的には、外側から基材層−バリア層−シーラント層の3層構成が挙げられ、基材層は、OPBT系フィルム単独またはOPBT系フィルムとONyフィルム、OPETフィルム等、他基材との併用で構成することも出来る。バリア層は、基材層のOPBT系フィルムの少なくとも片面に酸化アルミニウムや酸化珪素、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の無機酸化物、またはアルミニウム、あるいはそれらの混合物のいずれかからなる蒸着膜を設ける方法で形成することが出来る。なお、蒸着膜としては酸化アルミニウム、または酸化珪素を用いるのが好ましい。蒸着膜の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法、もしくはプラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法を用いることができるが、生産性やコストの点から真空蒸着法が特に好ましく用いられている。また、基材層のOPBT系フィルムの少なくとも片面にポリ塩化ビニリデン(以下、Kコート)等のバリア樹脂からなるコーティング層を設けてバリア性を付与する方法も好ましい。シーラント層は、未延伸ポリエチレン系フィルム、未延伸ポリプロピレン系フィルム、未延伸ポリ塩化ビニルフィルム、エチレン−酢酸ビニルフィルム、アイオノマーフィルム、その他エチレンコポリマー系フィルム等を、ラミネート用接着剤を介したドライラミネート法、熱接着性樹脂を介したサンドイッチラミネート法、溶融押出し形成する押出ラミネート法等でラミネートする方法、またはホットメルト接着剤等をコーティングする方法を用いて形成することが出来る。
を含む場合は液体が外部に流出したり、匂い成分の漏れが発生するなど実用上問題がある。基材層として、本発明のOPBT系フィルムを用いることにより、OPETフィルム、または耐ピンホール性が良好とされるONyフィルムを用いた場合より、液体充填用包材の耐屈曲ピンホール性を格段に向上させることが可能となる。
<実施例1>
(OPBTフィルムの製造方法)
140℃で5時間熱風乾燥機にて乾燥したPBT樹脂ペレット(ホモタイプ、融点=224℃、IV値=1.26dl/g)を押出機中、シリンダーおよびダイ温度210〜275℃の各条件で溶融混練して溶融管状薄膜を環状ダイより下方に押し出した。引き続き、冷却マンドレルの外径を通しカラプサロールで折り畳んだ後、引取ニップロールにより1.2m/minの速度で製膜引取りを行った。溶融管状薄膜に直接接触する冷却水の温度は内側、外側ともに20℃であり、原反冷却速度は416℃/秒であった。未延伸原反の厚みは185μm、折径は143mmであり、PBT樹脂中にはあらかじめ滑剤としてステアリン酸マグネシウムを1000ppm添加した。以上の条件で製膜した未延伸原反1を20℃の雰囲気中で低速ニップロール2まで搬送し、図1に示す構造のチューブラー同時二軸延伸装置にて縦横同時二軸延伸を行った。延伸倍率はMDが3.5倍、TDが3.5倍であり、延伸温度は60℃であった。次に、この二軸延伸フィルム7を熱ロール式熱処理設備、次いでテンター式熱処理設備に投入し、210℃で熱処理を施すことにより本発明のOPBTフィルムを得た。なお、フィルムの厚みは15μmであった。
得られたフィルムの引張破断強伸度は、オリエンテック製−テンシロン(RTC−1210−A)を使用し、試料幅15mm、チャック間100mm、引張速度200mm/minの条件で、0℃(MD)方向/45°方向/90°(TD)方向/135°方向の4方向についてそれぞれ測定を行った。得られた応力−ひずみ曲線に基づいて求めた、各方向での引張破断強度、破断伸度、および4方向の引張破断強度のうち最大値と最小値の比を表1に示した。
得られたフィルムの片面にコロナ処理を施し、その面に真空蒸着法により酸化アルミニウムの蒸着膜を形成して酸化アルミ蒸着OPBTフィルムを得た。得られたアルミ蒸着OPBTフィルム上に、ドライラミネーション法によって、ポリウレタン系ドライラミネート用接着剤(ドライ塗布量4.0g/m2)を塗布し、厚み50μmの直鎖状低密度ポリ
エチレンフィルム(東セロ(株)製、TUX−FCS)と貼り合せたあとにエージングを行い、液体充填用包材を得た。
得られた液体充填用包材をA4サイズにサンプリングし、ゲルボフレックステスターを用いて、5℃×40%RH条件下で1000回屈曲した際のピンホール数を1試料につき4回測定し、その平均値を表1に記載した。
得られた液体充填用包材を用いて、表1に記載の各調味料等を15g充填した状態で外寸が縦80mm×横60mmの3方シール袋を10袋作成した。それをアルミニウム箔積層パウチ中に入れて密封して、23℃で7日間保管した後、アルミニウム箔積層パウチを開封し、パネラー5人で官能評価を行った。ほとんど臭わない:5点、多少臭う:3点、かなり臭う:1点、としたときの5人の合計点が、20点以上を◎、15点以上20点未
満を○、15点未満を×という基準で評価した。
得られた液体充填用包材を用いて、20℃の水400ccを充填した状態で外寸が縦200mm×横180mmの4方シール袋を作成し、これを2.0mの高さから落下させ、破袋あるいは水漏れを起こした袋の個数を調べた。なお、評価は10袋の試験体で実施し、破袋、あるいは水漏れを起こした袋の数が2個未満の場合を◎、2個以上5個未満の場合は○、5個以上の場合を×という基準で評価した。
実施例1において、PBT樹脂に対するPET樹脂添加量、および/または延伸倍率を表1に記載した条件に変えた以外は実施例1と同様に行った。
実施例1において、OPBTフィルムにKコートした以外は実施例1と同様に行った。
実施例1において、バリア層の種類を変えた以外は実施例1と同様に行った。
実施例1において、基材層を表1に記載した基材に変えた以外は実施例1と同様に行った。なお、ONyフィルムはBN−RX((株)興人製、厚み15μm)、OPETフィルムはE5100(東洋紡績(株)製、厚み12μm)、OPET/ONy共押出フィルムはHEPTAX−HBNタイプ(グンゼ(株)製、厚み15μm)、共重合OPETフィルムはルミラーF865(東レ(株)製、厚み15μm)をそれぞれ用いた。
2 低速ニップロール
3 延伸用ヒーター
4 冷却ショルダーエアーリング
5 カラプサロール
6 高速ニップロール
7 二軸延伸フィルム
Claims (2)
- 外側から基材層−バリア層−シーラント層の構成からなる、保香性に優れた液体充填用包材であって、
前記基材層としてポリブチレンテレフタレート樹脂からなる二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムを用い、前記二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムの4方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)の引張破断強度がそれぞれ215MPa以上、228MPa以上、240MPa以上および221MPa以上であり且つ4方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)の引張破断強度のうち、最大値と最小値との比が1.12以下であり、
前記バリア層が前記基材層の少なくとも片面に設けられた、酸化アルミニウム、酸化珪素またはアルミニウムからなる蒸着膜であり、そして
前記液体充填用包材の、5℃×40%RH条件下で1000回屈曲した際のピンホールの数が3個以下であることを特徴とする包材。 - 請求項1に記載の液体充填用包材の製造方法であって、
ポリブチレンテレフタレート樹脂を溶融押出した直後に200℃/秒以上の冷却速度で急冷して製膜し、ポリブチレンテレフタレートフィルムの未延伸原反を得る工程、
前記未延伸原反を縦横それぞれ2.7〜4.0倍同時二軸延伸する工程、及び
基材層として前記同時二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムを用い、かつ該基材層の少なくとも片面にバリア層及びシーラント層を積層する工程を含み、該バリア層が前記基材層の少なくとも片面に設けられた、酸化アルミニウム、酸化珪素またはアルミニウムからなる蒸着膜である製造方法。
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