WO2021215507A1 - ヒートシール用フィルムおよび包装材料 - Google Patents

Abstract

本発明は、リサイクル性に優れて環境負荷を低減させることが可能なヒートシール用フィルムであって、短い圧着時間で強いヒートシール強度が得られ、さらに、高温でのレトルト処理に耐える耐熱性を有するヒートシール用フィルムおよび包装材料を提供することを課題とする。　本発明のヒートシール用フィルム（１０）は、基材層（１１）の片側あるいは両側にポリオキシアルキレングリコールをジオール成分として含む熱可塑性ポリエステル系樹脂を含有する熱可塑性ポリエステル系樹脂層（１２）が設けられたヒートシール用フィルムであって、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂は、溶融後、２００℃／分で－５０℃まで急冷後、１０℃／分で昇温した時に観測されるガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下、１５０℃以上の融点（Ｔｍ）が観測され、かつ融解熱ΔＨが０Ｊ／ｇを超えて２０Ｊ／ｇ以下であるものであることを特徴とする。

Description

ヒートシール用フィルムおよび包装材料

　本発明は、袋状に成形される包装袋用や、容器本体に溶融接着されて使用される蓋材用のヒートシール用フィルム、および、包装材料に関する。

　従来、食品、医薬品等の包装材として、フィルム基材にヒートシール層を設けた積層フィルム（ヒートシール用フィルム）が用いられている。そして、これらの包装材は、ヒートシール層同士を圧着加熱することにより溶融接着（ヒートシール）して開口部を残した袋状あるいは容器状に仕立てられ、開口部から内容物を入れた後、開口部のヒートシール層同士をさらに圧着加熱し、ヒートシール層を溶融、接着させることにより内容物を密封することができる。

　このフィルム基材としては、強度や耐熱性、ガスバリア性等の観点から、ポリエステル系フィルムが広く用いられている。一方、ヒートシール層としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂や、アイオノマー、ＥＭＭＡ等のコポリマー樹脂からなる層が用いられている。これらの樹脂は、ヒートシールにより高い密着強度を達成することができることが知られている。

　一方、近年、海洋プラスチックゴミ問題に代表されるように、プラスチック廃棄物による環境汚染が社会問題となっている。このため、プラスチック製品のリサイクルが進められている。プラスチック製の包装材料は、求められる性能や機能に合わせて複数のプラスチック素材を複合して製造される。プラスチック製品のリサイクルにおいて高品質の製品に再生するためには、包装材料は単一のプラスチック素材よりなるものであることが好ましく、複数のプラスチック素材からなる製品は、それを構成するプラスチック素材に分離することが難しいため、品質の低いプラスチック製品に再生されるか、あるいは焼却処分されるしかない。

　このため、ヒートシール用フィルムにおいても、リサイクル性を高めるため、フィルム基材とヒートシール層とが互いに同じ種類の樹脂を使用することが望まれている。

　一般的に、ヒートシールは、ヒートシール用フィルムのヒートシール層と、別のヒートシール用フィルムのヒートシール層あるいはフィルム基材面とを重ね合わせ、ヒートシーラーで圧着加熱することによって実施される。このときのヒートシーラーの温度はフィルム基材を形成する材料の融点未満、ヒートシール層を形成する材料の融点以上の温度であって、圧着時間は０．１秒間～数秒間と短く、特に生産効率が重要視される近年、短い圧着時間で強いヒートシール強度が得られるヒートシール用フィルムが求められている。

　さらに、ヒートシール用フィルムは、レトルト食品のパッケージングに用いられるレトルトパウチ等にも用いられる。このため、ヒートシール用フィルムには、レトルト処理（１２０～１３５℃）に耐えられる耐熱性が必要とされ、ヒートシール層を形成する樹脂は、融点が１５０℃以上のものであることが求められる。

　ポリエステル系フィルムの材料として一般的に用いられているポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が７０℃、融点（Ｔｍ）が２５０℃と高く、さらに融解熱ΔＨが大きいため、溶融させるためには高温かつ長時間の加熱が必要とされるので、ヒートシール層を形成する材料としては適していない。また、エンジニアリングプラスチックとして広く用いられているポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４０℃、融点（Ｔｍ）が２２０℃とＰＥＴ樹脂よりも低いため、フィルム基材としてＰＥＴフィルムを用いたときのヒートシール層の材料として採用することも不可能ではないが、融解熱ΔＨが大きいため、ヒートシール層として実用化することは難しい。

　そこで、ＰＥＴやＰＢＴにイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、１，４－シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等を共重合したポリエステル系樹脂からなるヒートシール層に用いたヒートシール用フィルムが提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。さらに、これらの中には、ヒートシールした際のヒートシール強度が高くなる条件として、ガラス転移温度（Ｔｇ）、結晶融解熱を特定の範囲に設計することが提案されており、例えば、特許文献１には、溶融温度が１２５℃以上、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４０℃以下、結晶融解熱が４ｃａｌ／ｇ以下の共重合樹脂からなるヒートシール層が開示されている。また、特許文献２には、結晶化熱（ΔＨ）が１０Ｊ／ｇ未満の非晶性ポリエステル共重合体または低結晶性ポリエステル共重合体からなるポリエステル系フィルムを積層した積層ポリエステルフィルムが提案されている。

　また、共重合成分として、ポリオキシアルキレングリコールを共重合したポリエステル樹脂からなる樹脂層を積層したフィルムも知られている（例えば、特許文献３，４参照。）。このポリエステル樹脂は、特許文献３および特許文献４に開示されているように、高融点結晶性セグメントと低融点非晶性セグメントからなるブロック共重合体であり、融点が１８０℃以上で、これをフィルム基材上に積層したヒートシール用フィルムは、レトルト温度に耐えることができる。

特許第２７１４８６６号公報 特許第３１３７４５０号公報 特公昭５４－３４９８号公報 特公昭５５－１９２９号公報

　しかしながら、例えば特許文献１に開示されているように、ＰＥＴやＰＢＴにイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸を共重合して、結晶融解熱を４ｃａｌ／ｇ以下にした樹脂は、融点が１３２℃未満となるので、これをヒートシール層として用いたヒートシール用フィルムから作製した包装袋（パウチ）はレトルト処理に耐えられない。
　ヒートシール用フィルムの耐熱性を向上させるために、ヒートシール層を形成する樹脂におけるイソフタル酸、アジピン酸等の共重合比率を下げると、樹脂の融点は高くなるものの結晶融解熱も高くなるため、短い圧着時間ではヒートシール層を十分に溶融させることができずに、その結果、高いヒートシール強度を発現することができない、という問題がある。
　また、上述のように共重合成分としてポリオキシアルキレングリコールを共重合したポリエステルを用いたヒートシール層においては、１８０℃以上の融点が得られるので、これをフィルム基材に積層したヒートシール用フィルムはレトルト温度に耐えることができるが、やはり短い圧着時間では強いヒートシール強度が得られない。

　本発明は、上述の問題点を解決するものであり、リサイクル性に優れて環境負荷を低減させることが可能なヒートシール用フィルムであって、短い圧着時間で強いヒートシール強度が得られ、さらに、高温でのレトルト処理に耐える耐熱性を有するヒートシール用フィルムおよび包装材料を提供することを目的とする。

　本発明のヒートシール用フィルムは、基材層の片側あるいは両側にポリオキシアルキレングリコールをジオール成分として含む熱可塑性ポリエステル系樹脂を含有する熱可塑性ポリエステル系樹脂層が設けられたヒートシール用フィルムであって、
　前記熱可塑性ポリエステル系樹脂は、溶融後、２００℃／分で－５０℃まで急冷後、１０℃／分で昇温した時に観測されるガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下、１５０℃以上の融点（Ｔｍ）が観測され、かつ融解熱ΔＨが０Ｊ／ｇを超えて２０Ｊ／ｇ以下であるものであることを特徴とする。

　本発明のヒートシール用フィルムにおいては、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂が、テレフタル酸を主なジカルボン酸成分として含み、エチレングリコールおよび／または１，４－テトラメチレングリコールを主なジオール成分として含むものであることが好ましい。
　また、本発明のヒートシール用フィルムにおいては、前記融解熱ΔＨが、０Ｊ／ｇを超えて１０Ｊ／ｇ以下であることが好ましい。
　また、本発明のヒートシール用フィルムにおいては、前記融解熱ΔＨが、０Ｊ／ｇを超えて５Ｊ／ｇ以下であることがさらに好ましい。
　また、本発明のヒートシール用フィルムにおいては、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂が、テレフタル酸を主なジカルボン酸成分として含み、１，４－テトラメチレングリコールを主なジオール成分として含み、かつ、前記ポリオキシアルキレングリコールとしてポリテトラメチレングリコールをジオール成分として含む熱可塑性ポリエステル系樹脂であることが好ましい。
　また、本発明のヒートシール用フィルムにおいては、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂中のポリテトラメチレングリコール成分の含有量が３０質量％以上、あるいは、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂中のポリテトラメチレングリコール成分の含有量が１０質量％以上かつイソフタル酸成分の含有量が２０モル％以上であることが好ましい。
　また、本発明のヒートシール用フィルムにおいては、前記基材層が、ポリエチレンテレフタレート系フィルムおよび／またはポリブチレンテレフタレート系フィルムであることが好ましい。
　また、本発明のヒートシール用フィルムにおいては、前記基材層が、無延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムであることが好ましい。

　本発明の包装材料は、上記のヒートシール用フィルムを含むことを特徴とする。
　本発明の包装材料は、包装袋、または、密封容器の蓋材である構成とすることができる。

　本発明のヒートシール用フィルムおよび包装材料によれば、基材層の片側あるいは両側に熱可塑性ポリエステル系樹脂層がヒートシール層として設けられていることによって、基材層をポリエステル系樹脂によって形成すればヒートシール用フィルム全体がポリエステル系樹脂を主材料として構成されることとなるので、容易に高品質のポリエステル系材料やポリエステル系製品に再生することができて優れたリサイクル性が得られ、その結果、環境負荷を低減させることができる。しかも、上記の熱可塑性ポリエステル系樹脂が、ポリオキシアルキレングリコールをジオール成分として含み、特定のガラス転移温度（Ｔｇ）、融点（Ｔｍ）および融解熱ΔＨを示すものであることによって、短い圧着時間で強いヒートシール強度が得られるとともに高温でのレトルト処理に耐える耐熱性が得られ、その結果、包装材料において内容物の漏洩の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る包装材料の製造工程を示す概略断面図である。

〔ヒートシール用フィルム〕
　本発明の一実施形態に係るヒートシール用フィルムは、図１に示すように、基材層１１の片側にポリオキシアルキレングリコールをジオール成分として含む熱可塑性ポリエステル系樹脂を含有するヒートシール層（熱可塑性ポリエステル系樹脂層）１２が設けられた積層フィルムである。

〔ヒートシール層〕
　ヒートシール層１２は、ポリオキシアルキレングリコールをジオール成分として含み、溶融後、２００℃／分で－５０℃まで急冷後、１０℃／分で昇温した時に観測されるガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下、１５０℃以上の融点（Ｔｍ）が観測され、かつ融解熱ΔＨが０Ｊ／ｇを超えて２０Ｊ／ｇ以下である熱可塑性ポリエステル系樹脂（以下、「特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂」ともいう。）を含有する。

〔特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂〕
　特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂は、一般的にテレフタル酸等のジカルボン酸成分と、エチレングリコール、１，４－テトラメチレングリコール等のジオール成分、更に必要に応じて用いられるその他の成分とをエステル化反応および／またはエステル交換反応させた後、重縮合反応することにより得られるものである。
　特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂にジオール成分として含まれるポリオキシアルキレングリコールは、エチレン、プロピレン、テトラメチレン（ブチレン）等がエーテル結合でつながったポリエーテルであり、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール（ポリテトラメチレンエーテルグリコール）などが挙げられる。この中でもポリテトラメチレングリコールがジオール成分として含まれていることが好ましい。ポリオキシアルキレングリコールとしては、平均分子量が５００～２，０００のものが好ましく、特に好ましくは５００～１，０００のものである。ポリオキシアルキレングリコールの平均分子量が５００未満である場合は、熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点が低くなって耐熱性が低下するおそれがある。一方、ポリオキシアルキレングリコールの平均分子量が２，０００を超える場合は、熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点が高くなって短い圧着時間では十分なヒートシール強度が得にくくなる。

　特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂は、溶融後、２００℃／分で－５０℃まで急冷後、１０℃／分で昇温した時に観測されるガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下、１５０℃以上の融点（Ｔｍ）が観測され、かつ融解熱ΔＨが０Ｊ／ｇを超えて２０Ｊ／ｇ以下のものであり、好ましくは融解熱ΔＨが、１０Ｊ／ｇ以下、より好ましくは５Ｊ／ｇ以下のものである。ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃を超える場合は、熱可塑性ポリエステル系樹脂が軟化しにくくなり、短い圧着時間では十分なヒートシール強度を得にくくなる。また、融点（Ｔｍ）が観測されない、すなわち融解熱ΔＨが０Ｊ／ｇである場合、あるいは融点（Ｔｍ）が１５０℃未満である場合は、この熱可塑性ポリエステル系樹脂をヒートシール層として用いたヒートシール用フィルムから作製したパウチが十分な耐熱性が得られずにレトルト処理に耐えられないおそれがある。さらに、融解熱ΔＨが２０Ｊ／ｇを超える場合は、熱可塑性ポリエステル系樹脂が溶融するまでに時間がかかるため、短い圧着時間では十分なヒートシール強度を得にくくなる。

　特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂を形成するためのジカルボン酸成分およびジオール成分としては、ポリオキシアルキレングリコール成分以外の成分については、熱可塑性ポリエステル系樹脂が上記のガラス転移温度（Ｔｇ）、融点（Ｔｍ）および融解熱ΔＨの範囲となる成分であれば特に限定されないが、テレフタル酸を主なジカルボン酸成分として含み、エチレングリコールおよび／または１，４－テトラメチレングリコールを主なジオール成分として含むものが好ましい。テレフタル酸成分の含有量は、熱可塑性ポリエステル系樹脂の全ジカルボン酸成分の５０モル％以上であることが好ましく、特に好ましくは７０モル％以上である。テレフタル酸成分の含有量が５０モル％を下回る場合は、熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点（Ｔｍ）が低下し、これを積層したヒートシール用フィルムをヒートシールして得られるパウチがレトルト処理に耐えられないものとなる。また、同様の理由で、エチレングリコールおよび１，４－テトラメチレングリコールの含有割合は、熱可塑性ポリエステル系樹脂の全ジオール成分を１００モル％とし、ポリオキシアルキレングリコールの割合をｘモル％としたとき、（１００－ｘ）モル％の７割以上であることが好ましい。さらに、エチレングリコールと１，４－テトラメチレングリコールは共存してもよいが、それらの割合は、得られる熱可塑性ポリエステル系樹脂が上述のガラス転移温度（Ｔｇ）、融点（Ｔｍ）および融解熱ΔＨの範囲を満たす範囲とされる。

　特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂を形成するための上述したポリオキシアルキレングリコール、テレフタル酸、エチレングリコールおよび／または１，４－テトラメチレングリコール以外の成分の例としては、イソフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、５－スルホイソフタル酸、フタル酸等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸等のジカルボン酸成分、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリ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等の脂肪族グリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ等の芳香族グリコール、１，４－シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール等のジオール成分、トリメリット酸、ペンタエリスリトール等の多官能化合物成分が挙げられる。これらの成分は、１種単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよく、これらを共重合することにより、得られる熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点や結晶性、柔軟性を調整することができる。
　また、特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂は、他の樹脂との接着性を向上させるため、無水マレイン酸等で変性したものであってもよい。

　特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂の好ましい樹脂組成としては、テレフタル酸を主なジカルボン酸成分とするとともに１，４－テトラメチレングリコールを主なジオール成分とし、ジオール成分として含むポリテトラメチレングリコール成分の含有量が３０質量％以上、あるいは、ポリテトラメチレングリコール成分の含有量が１０質量％以上かつイソフタル酸成分の含有量が２０モル％以上である組成である。イソフタル酸成分が含有されておらず、ポリテトラメチレングリコール成分の含有量が３０質量％未満である場合、あるいは、イソフタル酸成分が２０モル％以上含まれている場合であってもポリテトラメチレングリコール成分の含有量が１０質量％未満である場合、さらにポリテトラメチレングリコール成分の含有量が１０質量％以上、３０質量％未満であってイソフタル酸成分の含有量が２０モル％未満である場合は、いずれも、融解熱ΔＨが２０Ｊ／ｇを超える熱可塑性ポリエステル系樹脂となるため、樹脂が溶融するまでに時間を要し、短い圧着時間では十分なヒートシール強度を得にくくなる。

　特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂は、サイズ排除クロマトグラフ法（ＳＥＣ）で求められるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が５０，０００～２００，０００であることが好ましく、７０，０００～１５０，０００であることがより好ましい。

　特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂には、当該特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂よりなるフィルムを重ね合わせた際にフィルム同士が固着することを防止するための滑材や他の樹脂、光安定剤、相溶化剤、可塑剤、帯電防止剤、反応触媒、着色防止剤、ラジカル禁止剤、帯電防止剤、末端封鎖剤、酸化防止剤、熱安定剤、離型剤、難燃剤、抗菌剤、抗黴剤等が添加されていてもよい。

　ヒートシール層（熱可塑性ポリエステル系樹脂層）１２は、上記の特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂のみからなるものであってもよく、特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂とその他の樹脂との混合物からなるものであってもよい。その他の樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等の熱可塑性ポリエステル系樹脂であることが好ましい。また、このその他の樹脂は、親水性シリカ等が混合された混合樹脂であってもよい。

〔基材層〕
　ヒートシール層１２とともにヒートシール用フィルム１０を構成する基材層１１としては、得られるヒートシール用フィルム１０に要求される引張強度や突き刺し強さ等の機械物性、耐熱性、耐薬品性などを満たすものであれば、特に限定されない。例えば、延伸ナイロン、延伸ポリエチレンテレフタレート、その他の樹脂、金属、紙等の材料よりなるものが挙げられる。さらに、リサイクル性を高める観点から、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリブチレンテレフタレート系フィルム等のポリエステル系フィルムを用いることが好ましく、より好ましくは無延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムである。さらに、これらのポリエステル系フィルムは、機械物性および耐熱性の観点から、ホモポリマー（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート）からなるものであることが好ましく、イソフタル酸等のジカルボン酸や１，４－シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等のジオール、トリメリット酸、ペンタエリスリトール等の多官能化合物等の共重合成分の含有量は最小限とすることが望ましい。
　また、基材層１１は、ヒートシールしたときに溶融しないよう、例えば２００℃以上の融点を有する材料よりなることが好ましい。

　基材層１１には、光安定剤、耐衝撃改良剤、相溶化剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、反応触媒、着色防止剤、ラジカル禁止剤、帯電防止剤、末端封鎖剤、酸化防止剤、熱安定剤、離型剤、難燃剤、抗菌剤、抗黴剤等が添加されていてもよい。

　基材層１１とヒートシール層１２とを積層してヒートシール用フィルム１０を製造する方法は、特に限定されず、特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂を溶剤に溶解した溶解液を基材層１１の片面あるいは両面の塗布した後に乾燥する方法、特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂をフィルム状に成形し、接着剤等を用いて基材層１１と貼り合わせる方法、特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂と基材層１１を形成するための樹脂とを別々の押出機に供給、溶融させた後、Ｔダイより共押出して積層する方法等が挙げられる。
　これらの中でも、溶剤や接着剤を必要とせず、フィルムを貼り合わせる工程も不要な共押出しによる方法が、環境負荷が少なく生産効率も高い観点から、特に好ましい。さらに、共押出による方法を用いる場合、基材層１１を形成する材料としてポリブチレンテレフタレート系樹脂を用いると、ヒートシール層１２を形成するための特定の熱可塑性ポリエステル系樹脂と共押出しした後、そのまま冷却、巻き取ることで、基材層１１が結晶化し、耐熱性および機械強度に優れるフィルムとなることから、更に好ましい。

〔包装材料〕
　本発明の包装材料は、上記のヒートシール用フィルム１０を含む包装材料である。具体的には、レトルトパウチ等の包装袋や、密封容器を形成するための、容器本体の開口部を塞ぐための蓋材などが挙げられる。
　包装袋は、例えば図１に示されるように、ヒートシール用フィルム１０および別のヒートシール用フィルム１０’を、ヒートシール層１２およびヒートシール層１２’同士が対向するよう重ね合わせ、外側（基材層１１および基材層１１’側）から、袋状をなすよう周囲をヒートシーラー１３によって加熱圧着することによって、ヒートシール層１２およびヒートシール層１２’が溶融接着（ヒートシール）される。このように２枚のヒートシール用フィルム１０，１０’の周囲を接着することにより内容物を密封するための包装材料を作製することができる。ヒートシーラー１３による加熱温度は例えば１６０～２１０℃であり、圧着する圧力は例えば０．１～１ＭＰａであり、圧着時間は例えば０．１～３秒間である。
　ヒートシール用フィルム１０を蓋材として用いた密封容器は、容器本体に内容物を収容し、容器本体の開口部の縁フランジ上にヒートシール用フィルム１０をヒートシール層１２がこの縁フランジに接触する状態で配置して加熱圧着することにより、ヒートシール用フィルム１０がヒートシールされ、これにより内容物を密封することができる。このような密封容器の容器本体は、リサイクル性の観点から、例えばＰＥＴ等のポリエステル系樹脂よりなるものであることが好ましい。

　以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
　例えば、本発明のヒートシール用フィルムは、基材層の片側のみにヒートシール層が設けられた構成に限定されず、基材層の両側にヒートシール層が設けられた構成を有していてもよい。
　また例えば、本発明のヒートシール用フィルムは、ヒートシール層と基材層との間に適宜のバリア層等の中間層が介在されたものであってもよい。
　さらに、本発明のヒートシール用フィルムは、基材層の片側にヒートシール層が設けられ、その反対側には印刷層やバリア層などが設けられた構成を有していてもよい。

　以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　以下の実施例および比較例における、熱可塑性ポリエステル系樹脂の樹脂組成の分析方法、ガラス転移温度（Ｔｇ）、融点（Ｔｍ）、融解熱（ΔＨ）の測定方法、ヒートシール用フィルムのヒートシール強度の測定方法、包装材料の耐熱性の測定方法は、以下のとおりである。

＜熱可塑性ポリエステル系樹脂の樹脂組成＞
　熱可塑性ポリエステル系樹脂を重トリフルオロ酢酸に溶解し、さらに重クロロホルム（トリメチルシラン０．１質量％含有）によって希釈し、核磁気共鳴分析装置（商品名「ＪＮＭ－ＥＣＺ４００Ｓ」、日本電子社製）を用いて、プロトンＮＭＲスペクトルを測定することにより、樹脂組成を分析して算出した。

＜熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）、融点（Ｔｍ）、融解熱ΔＨ＞
　示差走査熱量計（商品名「ＤＳＣ８５００」、パーキンエルマー社製）を用いて、熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点を超える温度（２００～２５０℃）で溶融後、２００℃／分で－５０℃まで冷却する。そして、－５０℃から熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点を超える温度（２００～２５０）℃まで１０℃／分で昇温したときに観測されるガラス転移の補外開始温度をガラス転移温度（Ｔｇ）とし、融解ピークのピークトップの温度を融点（Ｔｍ）とし、融解ピークとベースラインとによって囲まれた部分の面積から融解熱ΔＨを求めた。

＜ヒートシール用フィルムのヒートシール強度＞
　ヒートシール用フィルムから２０ｍｍ×８０ｍｍに切り出した２枚を、熱可塑性ポリエステル系樹脂を含有する樹脂層同士が対向する状態に重ねた。そして、ヒートシーラーによって、シール幅１０ｍｍ、シール温度２１０℃（片面）、シール圧０．３ＭＰａにて１秒間圧着することによりヒートシールした。次いで、ＪＩＳ　Ｚ１７０７（食品包装用プラスチックフィルム通則　７．５　ヒートシール強さ試験）に基づき、ヒートシールしたヒートシール用フィルムから、ヒートシール部（長さ１０ｍｍ）とヒートシールされていない非シール部（長さ７０ｍｍ）からなる、長さ８０ｍｍ、幅１５ｍｍの試験片を切り取った。そして、この試験片を、ヒートシール部を中央にして、１８０°に開き、その両端を引張試験機の両つかみ部に取り付け、速度３００ｍｍ／分でヒートシール部が破断するまで引っ張った際の最大荷重を求めた。

＜耐熱性＞
　ヒートシール用フィルムから１４０ｍｍ×１７０ｍｍに切り出した２枚を、熱可塑性ポリエステル系樹脂を含有する樹脂層同士が対向する状態に重ねた。次いで、３辺をヒートシーラーによって、シール幅５ｍｍ、シール温度２１０℃（片面）、シール圧０．３ＭＰａにて１秒間圧着することによりヒートシールして包装袋を作製した。この包装袋の開口部より水を２００ｇ入れた後、開口部を同様にヒートシールして密封した後、レトルト釜にて１２７℃で３０分間レトルト処理を行った。この時、ヒートシール部の剥離による内容物（水）の漏洩の有無および外観を、下記の評価基準に従って評価した。
－評価基準－
　〇：内容物の漏洩なし、外観変化なし
　△：内容物の漏洩なし、外観変化あり
　×：内容物の漏洩あり
　－：評価実施できず

〔実施例１〕
　熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ１〕（商品名「ハイトレル２５５１」、東レ・デュポン株式会社製）を二軸押出機のホッパーから供給し、２７０℃で溶融し、Ｔダイにより膜状に押出してキャストロールで冷却固化することで、厚さ４０μｍのフィルムを製造した。このフィルムに接着剤（主剤：タケラックＡ－３１５、硬化剤：タケネートＡ－５０、いずれも三井化学社製）を塗布後、厚さ３４μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに接着し、３７℃で５日間以上静置することにより硬化させ、ヒートシール用フィルムを作製した。熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ１〕は、ポリオキシアルキレングリコールであるポリテトラメチレングリコール成分が含まれ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が－３℃、融点（Ｔｍ）が１５８℃、融解熱ΔＨが０．３Ｊ／ｇであった。この熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ１〕の樹脂組成は、表１に記載のとおりであった。このヒートシール用フィルムのヒートシール強度は４４．８（Ｎ／１５ｍｍ）と良好であった。また、このヒートシール用フィルムを用いて作製した包装袋は、レトルト処理後の内容物の漏洩もなく、良好な耐熱性が得られた。

〔実施例２，３〕
　実施例１において、熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ１〕の代わりに熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ２〕（商品名「ハイトレル４０５７Ｎ」、東レ・デュポン株式会社製）、または熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ３〕（商品名「モディックＧＱ４３０」、三菱化学株式会社製）を用い、いずれも、Ｔダイにより膜状に押出す際の溶融温度を２００℃としたこと以外は実施例１と同様にしてヒートシール用フィルムをそれぞれ作製した。これらの熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ２〕，〔Ｐ３〕の樹脂組成は、表１に記載のとおり、ポリテトラメチレングリコール成分が含まれ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下、１５０℃以上の融点（Ｔｍ）が観測され、融解熱ΔＨが２０Ｊ／ｇ以下であった。また、これらのヒートシール用フィルムのヒートシール強度は表１に示すようにいずれも高い値を示し、良好なヒートシール強度が得られることが確認された。さらに、これらのヒートシール用フィルムを用いて作製した包装袋は、いずれも、レトルト処理後の内容物の漏洩もなく、良好な耐熱性が得られた。

〔比較例１，２〕
　実施例１において、熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ１〕の代わりに熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ４〕（商品名「ハイトレル７２４７」、東レ・デュポン株式会社製）、または熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ５〕（商品名「ノバデュラン５５１０Ｓ」、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）を用いたこと以外は実施例１と同様にしてヒートシール用フィルムをそれぞれ作製した。これらの熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ４〕，〔Ｐ５〕の樹脂組成は、表１に記載のとおり、ポリテトラメチレングリコール成分が含まれ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下であって１５０℃以上の融点（Ｔｍ）が観測されたが、融解熱ΔＨが２０Ｊ／ｇを超えていた。また、これらのヒートシール用フィルムのヒートシール強度は表１に示すようにいずれも極めて低い値を示し、良好なヒートシール強度は得られないことが確認された。

〔比較例３〕
　実施例２において、熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ２〕の代わりに熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ６〕（商品名「６００ＬＰ」、三菱化学株式会社製）を用いたこと以外は実施例２と同様にしてヒートシール用フィルムを作製した。この熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ６〕の樹脂組成は、表１に記載のとおり、ポリテトラメチレングリコール成分を含まず、イソフタル酸成分を３０モル％含有する共重合ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）であった。この熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ６〕の融解熱ΔＨは３０Ｊ／ｇであって２０Ｊ／ｇを超えていた。また、ヒートシール用フィルムのヒートシール強度は表１に示すように低い値を示し、良好なヒートシール強度は得られないことが確認された。

〔比較例４〕
　実施例１において、熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ１〕の代わりに熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ７〕（商品名「ＰＥＴＧ」、イーストマンケミカル社製）を用いたこと以外は実施例１と同様にしてヒートシール用フィルムを作製した。この熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ７〕の樹脂組成は、表１に記載のとおり、ポリテトラメチレングリコール成分を含まず、１，４－シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）を３３モル％含有する共重合ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であった。この熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ７〕のガラス転移温度（Ｔｇ）は７０℃であって５０℃を超えており、融点（Ｔｍ）は観測されず、融解熱ΔＨは０Ｊ／ｇであった。また、ヒートシール用フィルムのヒートシール強度は表１に示すように低い値を示し、良好なヒートシール強度は得られないことが確認された。さらに、このヒートシール用フィルムを用いて作製した包装袋は、レトルト処理後の内容物の漏洩が発生し、良好な耐熱性が得られないことが確認された。

〔実施例４〕
　熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ３〕８０質量部と、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂に親水性シリカを５質量％混合した混合樹脂〔Ｂ１〕２０質量部とを、二軸押出機Ａのホッパーから供給し、２４５～２４０℃で溶融した。さらにＰＢＴ樹脂〔Ｃ１〕（商品名「１１００－２１１Ｓ」、長春社製）を二軸押出機Ｂのホッパーから供給し、２７０～２６０℃で溶融混練した。これらの二軸押出機Ａ、Ｂから押出された樹脂をマルチマニフォールドＴダイに供給し、膜状に押出してキャストロールで冷却固化することにより、厚さ７５μｍのヒートシール用フィルムを製造した。このヒートシール用フィルムの、熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ３〕及び親水性シリカが混合された混合樹脂〔Ｂ１〕がブレンドされた樹脂層（熱可塑性ポリエステル系樹脂層）と、ＰＢＴ樹脂〔Ｃ１〕による層（基材層）の厚さ比率は１：２であった。このヒートシール用フィルムのヒートシール強度は表２に示すように高い値を示し、良好なヒートシール強度が得られることが確認された。さらに、これらのヒートシール用フィルムを用いて作製した包装袋は、レトルト処理後の内容物の漏洩もなく、良好な耐熱性が得られた。

〔実施例５〕
　熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ３〕８０質量部と、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂に親水性シリカを５質量％混合した混合樹脂〔Ｂ１〕２０質量部とを、二軸押出機Ａのホッパーから供給し、２４５～２４０℃で溶融した。さらにイソフタル酸を２モル％共重合したＰＥＴ樹脂〔Ｃ２〕（商品名「ＢＫ６１８０」、三菱ケミカル株式会社製）を二軸押出機Ｂのホッパーから供給し、２７０℃で溶融混練した。これらの二軸押出機Ａ、Ｂから押出された樹脂をマルチマニフォールドＴダイに供給し、膜状に押出してキャストロールで冷却固化することにより、厚さ７５μｍのヒートシール用フィルムを製造した。このヒートシール用フィルムの、熱可塑性ポリエステル系樹脂〔Ｐ３〕及び親水性シリカが混合された混合樹脂〔Ｂ１〕がブレンドされた樹脂層（熱可塑性ポリエステル系樹脂層）と、ＰＥＴ樹脂〔Ｃ２〕による層（基材層）の厚さ比率は１：２であった。このヒートシール用フィルムのヒートシール強度は表２に示すように高い値を示し、良好なヒートシール強度が得られることが確認された。さらに、これらのヒートシール用フィルムを用いて作製した包装袋は、レトルト処理後の内容物の漏洩はなく実用性に問題はないが、外観に変化（フィルムの変形）が観察された。

　下記表１において、「ＴＡ」はテレフタル酸、「ＩＡ」はイソフタル酸、「ＥＧ」はエチレングリコール、「ＢＧ」は１，４－テトラメチレングリコール、「ＣＨＤＭ」は１，４－シクロヘキサンジメタノール、「ＰＴＭＧ」はポリテトラメチレングリコールを示す。

 

１０、１０’・・・　ヒートシール用フィルム
１１、１１’・・・　基材層
１２、１２’・・・　ヒートシール層（熱可塑性ポリエステル系樹脂層）
１３　　　　・・・　ヒートシーラー
 
 

Claims (10)

1. 　基材層の片側あるいは両側にポリオキシアルキレングリコールをジオール成分として含む熱可塑性ポリエステル系樹脂を含有する熱可塑性ポリエステル系樹脂層が設けられたヒートシール用フィルムであって、
   　前記熱可塑性ポリエステル系樹脂は、溶融後、２００℃／分で－５０℃まで急冷後、１０℃／分で昇温した時に観測されるガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下、１５０℃以上の融点（Ｔｍ）が観測され、かつ融解熱ΔＨが０Ｊ／ｇを超えて２０Ｊ／ｇ以下であるものであることを特徴とするヒートシール用フィルム。
2. 　前記熱可塑性ポリエステル系樹脂が、テレフタル酸を主なジカルボン酸成分として含み、エチレングリコールおよび／または１，４－テトラメチレングリコールを主なジオール成分として含むものであることを特徴とする請求項１に記載のヒートシール用フィルム。
3. 　前記融解熱ΔＨが、０Ｊ／ｇを超えて１０Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒートシール用フィルム。
4. 　前記融解熱ΔＨが、０Ｊ／ｇを超えて５Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする請求項３に記載のヒートシール用フィルム。
5. 　前記熱可塑性ポリエステル系樹脂が、テレフタル酸を主なジカルボン酸成分として含み、１，４－テトラメチレングリコールを主なジオール成分として含み、かつ、前記ポリオキシアルキレングリコールとしてポリテトラメチレングリコールをジオール成分として含む熱可塑性ポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のヒートシール用フィルム。
6. 　前記熱可塑性ポリエステル系樹脂中のポリテトラメチレングリコール成分の含有量が３０質量％以上、あるいは、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂中のポリテトラメチレングリコール成分の含有量が１０質量％以上かつイソフタル酸成分の含有量が２０モル％以上であることを特徴とする請求項５に記載のヒートシール用フィルム。
7. 　前記基材層が、ポリエチレンテレフタレート系フィルムおよび／またはポリブチレンテレフタレート系フィルムであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のヒートシール用フィルム。
8. 　前記基材層が、無延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルムであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のヒートシール用フィルム。
9. 　請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のヒートシール用フィルムを含むことを特徴とする包装材料。
10. 　包装袋、または、密封容器の蓋材であることを特徴とする請求項９に記載の包装材料。
     
     

Images