JP2023139995A - Laminated film and packaging bag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層フィルム及び包装袋に関する。 The present invention relates to a laminated film and a packaging bag.
従来、食品、医薬品等の内容物を収容する包装袋として、例えば、フィルムや紙等からなる基材層の内面にシーラント層が積層された積層フィルムからなる包装袋が広く使用されている。このような包装袋に用いられる積層フィルムとしては、一般的に、内容物の変質や腐敗等を抑制し、それらの機能や性質を保持するために、水蒸気、酸素等、内容物を変質させる気体の進入を遮断するガスバリア性を有する積層フィルムが用いられている。 BACKGROUND ART Conventionally, packaging bags made of a laminated film, in which a sealant layer is laminated on the inner surface of a base layer made of film, paper, etc., have been widely used as packaging bags for containing contents such as foods and medicines. The laminated film used in such packaging bags generally contains gases that alter the contents, such as water vapor and oxygen, in order to suppress deterioration and decay of the contents and maintain their functions and properties. A laminated film is used that has gas barrier properties that block the entry of gas.
例えば、特許文献1には、基材層/第一接着層/ガスバリア層/第二接着層/シーラント層を、順次積層した積層フィルムを、該シーラント層を内面とし、シールしてシール部を形成してなる包装袋が開示されている。また、ガスバリア層が、アルミニウム蒸着または無機酸化物を蒸着したポリエステルフィルムであることによりガスバリア性に優れ、香りの品質を長く保持することができることが記載されている。
For example,
しかしながら、従来の積層フィルムでは、ガスバリア層が、アルミニウム蒸着したポリエステルフィルムやアルミ箔である場合が多く、このようなアルミニウムを含む積層フィルムは、製造や廃棄の工程でCO2の発生量が多くなり、また、廃棄の際の分別回収が難しいという問題がある。この問題に対して、ガスバリア層として、優れたガスバリア性を有する液晶ポリマーを用いることが考えられるが、液晶ポリマーは、フィルムに加工する場合、引裂強度に欠けるという欠点がある。 However, in conventional laminated films, the gas barrier layer is often a polyester film or aluminum foil deposited with aluminum, and such laminated films containing aluminum generate a large amount of CO2 during the manufacturing and disposal process. Another problem is that it is difficult to separate and collect them when disposing of them. To solve this problem, it is possible to use a liquid crystal polymer having excellent gas barrier properties as a gas barrier layer, but liquid crystal polymers have the disadvantage of lacking tear strength when processed into a film.
上記の点に鑑みて、本発明の一態様は、優れたガスバリア性及び引裂強度を有するアルミニウムフリーの積層フィルムを提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of one embodiment of the present invention is to provide an aluminum-free laminated film having excellent gas barrier properties and tear strength.
本発明の一態様による積層フィルムは、基材層と、一方の最表面となるシーラント層とを有し、前記基材層は、液晶ポリマーと、変性ポリエチレンテレフタレートとを含む。 A laminated film according to one embodiment of the present invention has a base layer and a sealant layer serving as one outermost surface, and the base layer includes a liquid crystal polymer and modified polyethylene terephthalate.
本発明の一態様によれば、優れたガスバリア性及び引裂強度を有するアルミニウムフリーの積層フィルムを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, an aluminum-free laminated film having excellent gas barrier properties and tear strength can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本明細書において数値範囲を示す「~」は、別段の断りがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。図1は、一実施形態による積層フィルム1の断面を示す模式図である。本実施形態の積層フィルム1は、基材層2とシーラント層3とを有する。シーラント層3は、積層フィルム1の一方の最表面となる。ここで、シーラント層3とは、ヒートシールに用いられる層であり、積層フィルム1を包装材料として用いた場合、内容物に接する最内層に配置される層である。基材層2とシーラント層3とは、接着剤層又はアンカー剤層を介して接合されていてもよいが、直接接合されていることが好ましい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this specification, "~" indicating a numerical range means that the lower limit and upper limit include the numerical values written before and after it, unless otherwise specified. FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross section of a laminated
基材層2は、液晶ポリマー(A)と、変性ポリエチレンテレフタレート(B)とを含み、液晶ポリマー(A)と、変性ポリエチレンテレフタレート(B)からなってもよい。
The
本実施形態の基材層2に用いられる液晶ポリマー(A)は、ガラスやフィラー等の無機物が配合されていないものが好ましい。液晶ポリマー(A)はとしては、例えば、Celanese社製のVECTORA(登録商標)、ZENITE(登録商標)、上野製薬社製のUENO LCP(登録商標)等が挙げられる。
The liquid crystal polymer (A) used for the
積層フィルム1を包装材料として用いる際、内容物と接するシーラント層3よりも外側に位置する基材層2が、液晶ポリマー(A)と、変性ポリエチレンテレフタレート(B)とを含むことにより、外側からの気体の侵入を遮断することができ、本実施形態の積層フィルム1は、優れたガスバリア性を発揮することができる。本明細書において、ガスバリア性とは、気体を遮断する特性であり、水蒸気を遮断する水蒸気バリア性、及び酸素を遮断する酸素バリア性を含む。また、基材層2が、液晶ポリマー(A)と、変性ポリエチレンテレフタレート(B)とを含むことにより、基材層2、及び基材層2を有する積層フィルム1は、優れた引裂強度を有する。基材層2が優れた引裂強度を有することにより、積層フィルム1は、良好な加工性を有する。
When the laminated
本実施形態の積層フィルム1は、アルミニウムフリー(アルミニウムを含まない)であるため、製造や廃棄の工程でCO2の発生量を削減することができる。また、廃棄の際、積層フィルム1は、プラスチックごみとして廃棄することができるため、容易に分別回収することができる。また、基材層2を構成する、液晶ポリマー(A)と変性ポリエチレンテレフタレート(B)は、親和性が良く両者を均一に混合することができるので、例えば反応性相溶化剤等を添加しなくても混合することができる。よって、本実施形態の積層フィルム1は、リサイクル性に優れる。さらに、本実施形態の積層フィルム1は、アルミニウムフリーであるため、金属製の異物等を検出する金属検出機を用いる生産ラインで使用することができる。
Since the laminated
基材層2に対する液晶ポリマー(A)の含有量は、78質量部~99質量部が好ましく、80質量部~90質量部がより好ましい。液晶ポリマー(A)の含有量は、78質量部~99質量部であることにより、本実施形態の積層フィルム1は、より優れたガスバリア性及び引裂強度を発揮することができる。
The content of the liquid crystal polymer (A) in the
本実施形態の基材層2に用いられる変性ポリエチレンテレフタレート(B)は、ジカルボン酸成分とジオール成分との縮合重合で得られる線状ポリエステル樹脂のうち、ジカルボン酸成分が、テレフタル酸を主成分とし、テレフタル酸以外のジカルボン酸を更に含有し、ジオール成分が、エチレングリコールを主成分とする共重合体、又は、ジカルボン酸成分が、テレフタル酸を主成分とし、ジオール成分が、エチレングリコールを主成分とし、エチレングリコール以外のジオールを更に含有する共重合体である。本明細書において、主成分とは、最も含有率が大きい成分を意味する。なお、変性ポリエチレンテレフタレート(B)は、非液晶性であり液晶ポリマー(A)には含まれない。
The modified polyethylene terephthalate (B) used in the
ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸の他、イソフタル酸、ナフタレン-1,4-ジカルボン酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。 In addition to terephthalic acid, dicarboxylic acid components include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, naphthalene-1,4-dicarboxylic acid, and naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, and aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid and sebacic acid. can be mentioned.
ジオール成分としては、エチレングリコールの他、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサメチレンジオール等の直鎖状ジオール;シクロペンタンジメタノール、シクロヘキサンジメタノール等の環状ジオール;ネオペンチルグリコール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジプロピル-1,3-プロパンジオール、2-プロピル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-プロピル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-イソプロピル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-イソプロピル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール等の分枝状ジオールが挙げられる。分枝状ジオールは、直鎖状ジオールが2個の水酸基を含む主鎖のみを有するのに対して、主鎖から分岐する側鎖として、1個以上のアルキル基を有する。 In addition to ethylene glycol, diol components include linear diols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexamethylene diol; cyclopentanedimethanol; Cyclic diols such as cyclohexanedimethanol; neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2,2-dipropyl-1,3-propanediol, 2-propyl-2-methyl-1,3- Propanediol, 2-propyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-isopropyl-2-methyl-1,3-propanediol, 2-isopropyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2- Branched diols such as butyl-2-methyl-1,3-propanediol and 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol are mentioned. Branched diols have one or more alkyl groups as side chains branching from the main chain, whereas linear diols have only a main chain containing two hydroxyl groups.
変性ポリエチレンテレフタレート(B)は、イソフタル酸で変性されたイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート、及びアルキル基を2個有するジオールで変性されたポリエチレンテレフタレート(以下、「ジアルキル置換ジオール変性ポリエチレンテレフタレート」とも言う。)の少なくともいずれか1種を含むことが好ましい。この構成により、本実施形態の積層フィルム1は、優れたガスバリア性及び引裂強度を発揮することができる。
Modified polyethylene terephthalate (B) is composed of isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate modified with isophthalic acid and polyethylene terephthalate modified with a diol having two alkyl groups (hereinafter also referred to as "dialkyl-substituted diol-modified polyethylene terephthalate"). It is preferable that at least one kind is included. With this configuration, the laminated
イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートは、ジカルボン酸成分とジオール成分との縮合重合によって得られる線状ポリエステル樹脂のうち、ジカルボン酸成分が、テレフタル酸を主成分とし、イソフタル酸を更に含有し、ジオール成分が、エチレングリコールを主成分とする共重合体である。 Isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate is a linear polyester resin obtained by condensation polymerization of a dicarboxylic acid component and a diol component, in which the dicarboxylic acid component mainly contains terephthalic acid and further contains isophthalic acid, and the diol component is It is a copolymer whose main component is ethylene glycol.
変性ポリエチレンテレフタレート(B)が、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートを含む場合、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸成分におけるイソフタル酸成分の共重合比率は、3mol%~30mol%であることが好ましく、5mol%~25mol%であることが好ましい。ここで、ジカルボン酸成分におけるイソフタル酸成分の共重合比率とは、ジカルボン酸成分のうちイソフタル酸成分が占める割合(mol百分率)である。ジカルボン酸成分におけるイソフタル酸成分の共重合比率が、3mol%以上であることにより、本実施形態の積層フィルム1は、より優れたガスバリア性及び引裂強度を発揮することができると共に、基材層2の製膜加工時にネックインが生じることを防止し、良好な加工性を得ることができる。また、ジカルボン酸成分におけるイソフタル酸成分の共重合比率が、30mol%以下であることにより、積層フィルム1同士、若しくは積層フィルム1と他のフィルムをヒートシールする際の熱に耐え得る耐熱性、又は積層フィルム1で形成された包装袋等に高温の内容物が充填された際の内容物の熱に耐え得る耐熱性を有する積層フィルム1を提供することできる。
When the modified polyethylene terephthalate (B) contains isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate, the copolymerization ratio of the isophthalic acid component in the dicarboxylic acid component constituting the isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate is preferably 3 mol% to 30 mol%, and 5 mol%. % to 25 mol%. Here, the copolymerization ratio of the isophthalic acid component in the dicarboxylic acid component is the proportion (mol percentage) occupied by the isophthalic acid component in the dicarboxylic acid component. Since the copolymerization ratio of the isophthalic acid component in the dicarboxylic acid component is 3 mol % or more, the laminated
イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートの極限粘度(IV)は、0.60dl/g~0.85dl/gであることが好ましい。ここで、極限粘度とは、JIS K 7367-5に準じ、フェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン(質量比1/1)混合溶媒中、30℃で測定される値である。極限粘度が0.60dl/g以上であることにより、本実施形態の積層フィルム1は、より優れたガスバリア性を発揮することができる。また、極限粘度が0.85dl/g以下であることにより、基材層2の押出加工が容易となり、積層フィルム1の加工性を向上させることができる。
The intrinsic viscosity (IV) of the isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate is preferably 0.60 dl/g to 0.85 dl/g. Here, the intrinsic viscosity is a value measured at 30° C. in a mixed solvent of phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane (
変性ポリエチレンテレフタレート(B)が、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートである場合、基材層2に対する液晶ポリマー(A)の含有量は、78質量部~99質量部であり、基材層2に対するイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートの含有量は、1質量部~22質量部であることが好ましい。液晶ポリマー(A)及びイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートの含有率が、上記範囲内であることにより、本実施形態の積層フィルム1は、より優れたガスバリア性及び引裂強度を発揮することができる。
When the modified polyethylene terephthalate (B) is isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate, the content of the liquid crystal polymer (A) in the
ジアルキル置換ジオール変性ポリエチレンテレフタレートは、ジカルボン酸成分とジオール成分との縮合重合によって得られる線状ポリエステル樹脂のうち、ジカルボン酸成分が、テレフタル酸を主成分とし、ジオール成分が、エチレングリコールを主成分とし、アルキル基を2個有するジオールを更に含有する共重合体である。 Dialkyl-substituted diol-modified polyethylene terephthalate is a linear polyester resin obtained by condensation polymerization of a dicarboxylic acid component and a diol component, in which the dicarboxylic acid component is mainly composed of terephthalic acid and the diol component is mainly composed of ethylene glycol. , is a copolymer further containing a diol having two alkyl groups.
アルキル基を2個有するジオールは、分枝状ジオールの側鎖に2個のアルキル基を有する。アルキル基を2個有するジオールをジオール成分の一部に用いてポリエチレンテレフタレートを変性することにより、ポリエチレンテレフタレートの結晶性を低下させ、非晶質または低結晶性とすることができる。これにより、積層フィルム1の引裂強度を向上することができる。
A diol having two alkyl groups has two alkyl groups in the side chain of a branched diol. By modifying polyethylene terephthalate by using a diol having two alkyl groups as part of the diol component, the crystallinity of polyethylene terephthalate can be reduced to make it amorphous or low-crystalline. Thereby, the tear strength of the
アルキル基を2個有するジオールは、一般式がHO(CH2)nOHで表される炭素数nの直鎖状ジオールにおいて、合計2n個の水素原子のうち、2個の水素原子がアルキル基で置換されている。主鎖の炭素数nは、例えば1~6の範囲内である。アルキル基で置換される炭素原子の位置a、bは、それぞれ独立して1以上n以下の範囲内から選択することが可能である。 A diol having two alkyl groups is a straight chain diol with n carbon atoms whose general formula is HO(CH 2 ) n OH, in which two hydrogen atoms out of a total of 2n hydrogen atoms are an alkyl group. has been replaced with The number of carbon atoms n in the main chain is, for example, within the range of 1 to 6. The positions a and b of the carbon atom substituted with an alkyl group can each be independently selected from a range of 1 to n.
ジオールのジアルキル置換の位置aまたはbが1またはnに等しい場合、水酸基が第2級アルコールまたは第3級アルコールになるため、ジアルキル置換ジオール変性ポリエチレンテレフタレートの合成に際して、カルボン酸成分との縮合反応が進行しにくくなるおそれがある。このため、アルキル基置換の位置a、bは、1より大きく、nより小さいことが好ましい。 When the dialkyl substitution position a or b of the diol is equal to 1 or n, the hydroxyl group becomes a secondary alcohol or a tertiary alcohol, so that the condensation reaction with the carboxylic acid component occurs during the synthesis of dialkyl-substituted diol-modified polyethylene terephthalate. It may be difficult to progress. Therefore, it is preferable that the alkyl group substitution positions a and b are larger than 1 and smaller than n.
ジアルキル置換の位置a、bが等しい場合、アルキル基を2個有するジオールの一般式は、HO(CH2)a-1C(R1)(R2)(CH2)n-aOHで表される。R1およびR2は、それぞれ、炭素数が例えば1~6のアルキル基である。アルキル基としては、炭素数1のメチル基、炭素数2のエチル基、炭素数3のプロピル基またはイソプロピル基、炭素数4のブチル基、イソブチル基等、炭素数5のペンチル基、イソペンチル基等が挙げられる。 When positions a and b of dialkyl substitution are equal, the general formula of a diol having two alkyl groups is represented by HO(CH 2 ) a-1 C(R1)(R2)(CH 2 ) n-a OH . R1 and R2 are each an alkyl group having, for example, 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group include methyl group with 1 carbon number, ethyl group with 2 carbon atoms, propyl group or isopropyl group with 3 carbon atoms, butyl group and isobutyl group with 4 carbon atoms, pentyl group and isopentyl group with 5 carbon atoms, etc. can be mentioned.
アルキル基を2個有するジオールの主鎖の炭素数nは3~4がより好ましく、アルキル基R1およびR2の炭素数は1~4がより好ましい。例えば、ネオペンチルグリコールまたは2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールの場合は、n=3かつa=b=2である。ネオペンチルグリコールすなわち2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオールでは、R1およびR2がメチル基である。2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールでは、R1およびR2がそれぞれブチル基およびエチル基である。 The number n of carbon atoms in the main chain of the diol having two alkyl groups is more preferably 3 to 4, and the number of carbon atoms in the alkyl groups R1 and R2 is more preferably 1 to 4. For example, in the case of neopentyl glycol or 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, n=3 and a=b=2. In neopentyl glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, R1 and R2 are methyl groups. In 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, R1 and R2 are butyl and ethyl groups, respectively.
変性ポリエチレンテレフタレート(B)が、ジアルキル置換ジオール変性ポリエチレンテレフタレートを含む場合、ジアルキル置換ジオール変性ポリエチレンテレフタレートを構成するジオール成分におけるアルキル基を2個有するジオールの共重合比率は、10mol%~40mol%であることが好ましく、15mol%~30mol%であることが好ましい。ここで、ジオール成分におけるアルキル基を2個有するジオール成分の共重合比率は、ジオール成分におけるアルキル基を2個有するジオール成分が占めるmol百分率である。アルキル基を2個有するジオール成分の共重合比率が、10mol%以上であることにより、本実施形態の積層フィルム1は、より優れたガスバリア性及び引裂強度を発揮することができると共に、基材層2の製膜加工時に、ネックインが生じることを防止し良好な加工性を得ることができる。また、アルキル基を2個有するジオール成分の共重合比率が、40mol%以下であることにより、積層フィルム1同士、若しくは積層フィルム1と他のフィルムをヒートシールする際の熱、又は積層フィルム1で形成された容器に高温の内容物が充填された際の熱に耐え得る耐熱性を有する積層フィルム1を提供することができる。
When the modified polyethylene terephthalate (B) contains dialkyl-substituted diol-modified polyethylene terephthalate, the copolymerization ratio of the diol having two alkyl groups in the diol component constituting the dialkyl-substituted diol-modified polyethylene terephthalate is 10 mol% to 40 mol%. It is preferably 15 mol% to 30 mol%. Here, the copolymerization ratio of the diol component having two alkyl groups in the diol component is the mol percentage occupied by the diol component having two alkyl groups in the diol component. Since the copolymerization ratio of the diol component having two alkyl groups is 10 mol% or more, the
ジアルキル置換ジオール変性ポリエチレンテレフタレートは、ネオペンチルグリコールで変性されたネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。ネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレートは、ジカルボン酸成分が、テレフタル酸を主成分とし、ジオール成分が、エチレングリコールを主成分とし、ネオペンチルグリコールを更に含有する共重合体である。具体的には、例えば、ベルペット(登録商標)等が挙げられる。ジアルキル置換ジオール変性ポリエチレンテレフタレートが、ネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレートであることにより、本実施形態の積層フィルム1は、より優れたガスバリア性及び引裂強度を発揮することができる。
The dialkyl-substituted diol-modified polyethylene terephthalate is preferably neopentyl glycol-modified polyethylene terephthalate modified with neopentyl glycol. Neopentyl glycol-modified polyethylene terephthalate is a copolymer in which the dicarboxylic acid component is mainly terephthalic acid, the diol component is mainly ethylene glycol, and further contains neopentyl glycol. Specifically, for example, Velpet (registered trademark) may be mentioned. Since the dialkyl-substituted diol-modified polyethylene terephthalate is neopentyl glycol-modified polyethylene terephthalate, the
ネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレートの極限粘度(IV)は、0.70dl/g~0.90dl/gであることが好ましい。ここで、極限粘度とは、JIS K 7367-5に準じ、フェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン(質量比1/1)混合溶媒中、30℃で測定される値である。極限粘度が0.70dl/g以上であることにより、本実施形態の積層フィルム1は、より優れたガスバリア性を発揮することができる。また、極限粘度が0.90dl/g以下であることにより、基材層2の押出加工が容易となり、積層フィルム1の加工性を向上させることができる。
The intrinsic viscosity (IV) of neopentyl glycol-modified polyethylene terephthalate is preferably 0.70 dl/g to 0.90 dl/g. Here, the intrinsic viscosity is a value measured at 30° C. in a mixed solvent of phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane (
変性ポリエチレンテレフタレート(B)が、ネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレートである場合、基材層2に対する液晶ポリマー(A)の含有量は、83質量部~99質量部であり、基材層2に対するネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレートの含有量は、1質量部~17質量部であることが好ましい。液晶ポリマー(A)及びネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレートの含有率が、上記範囲内であることにより、本実施形態の積層フィルム1は、より優れたガスバリア性及び引裂強度を発揮することができる。
When the modified polyethylene terephthalate (B) is neopentyl glycol modified polyethylene terephthalate, the content of the liquid crystal polymer (A) with respect to the
積層フィルム1のシーラント層3としては、耐熱性、機械的特性、及び印刷適性に優れた樹脂フィルムが好ましい。具体的には、シーラント層3は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及び環状オレフィン系樹脂の1種以上を含むことが好ましい。これにより、2枚の積層フィルム1同士を対向させて、シーラント層3同士を熱により接合することができる。
As the
ポリエステル系樹脂は、イソフタル酸で変性されたイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。シーラント層3に含まれるイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートは、上述の基材層2に含まれるイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートと同様のものを適用することができる。ポリエステル系樹脂が、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートであることにより、本実施形態の積層フィルム1は、さらに優れたガスバリア性を発揮することができる。また、シーラント層3がイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートを含むことにより、シーラント層3と、変性ポリエチレンテレフタレート(B)を含む基材層2との接着性を向上させることができる。
The polyester resin is preferably isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate modified with isophthalic acid. The isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate contained in the
シーラント層3は、樹脂以外の成分として、添加剤を含有してもよい。添加剤としては、特に限定されないが、例えば、酸化防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤等が挙げられる。
The
積層フィルム1は、基材層2に対してシーラント層3と反対側に設けられた他の層を有していてよく、他の層は、液晶ポリマー以外の樹脂を含むことが好ましい。他の層は、例えば、中間層、接着剤層、アンカー剤層等の層を含んでいてもよい。中間層としては、補強層、ガスバリア層、遮光層、印刷層など、適宜、一層または複数層を選択することができる。
The
基材層2、シーラント層3、及び他の層はフィルム状に成形されていることが好ましい。基材層2、シーラント層3、及び他の層を構成するフィルムを成形する方法としては、特に限定されないが、押出成形が好ましい。押出成形としては、Tダイ成形、インフレーション成形等が挙げられるが、特にTダイ成形が好ましい。Tダイ成形後にフィルムを冷却ロールで熱処理することがさらに好ましい。また、共押出法により隣接する層と同時に溶融押出し、フィルム成形してもよい。長尺のフィルムを連続的に成形する場合には、成形後にフィルムの長尺成形体を巻き取ると、生産性に優れるので好ましい。また、成形後のフィルムを積層前に一軸延伸、二軸延伸することでフィルムの強度、及び耐熱変形性を向上させることができる。
It is preferable that the
積層フィルム1の製造方法としては、特に限定されることなく、押出ラミネート法、ドライラミネート法、共押出法、又はこれらの併用により、積層フィルム1を構成する各層を適宜積層することができる。積層フィルム1の基材層2の厚さは、包装材料の用途にも依存し、特に限定されるものではないが、通常は10μm~200μm程度であり、好ましくは15μm~120μmである。シーラント層3の厚さは、例えば10μm~50μmであってよい。
The method for producing the
図2は、一実施形態による包装袋10の概略図である。包装袋10は、本実施形態の積層フィルム1を用いて形成されている。図2に示すように、包装袋10は、積層フィルム1から形成された袋状の胴部11と、胴部11の周縁の少なくとも1箇所に接合された口部12とを有する。胴部11の形態は特に限定されないが、三方袋、四方袋、合掌貼り袋、ガゼット袋、スタンディングパウチ等が挙げられる。胴部11が、例えばバッグインボックス用の内袋など大型の包装袋であってもよい。
FIG. 2 is a schematic diagram of a
口部12を構成する材料としては、包装袋10を構成する積層フィルム1のシーラント層3と接合して密封性が確保できれば好適に使用できるが、積層フィルム1のシーラント層3とヒートシール可能な樹脂であることが好ましい。これにより、口部12と積層フィルム1とをヒートシールによって接合することができる。このため、口部12を構成する材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましく、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂がより好ましい。これにより、口部12を積層フィルム1のシーラント層3と容易にヒートシールすることができ、また、包装袋10のガスバリア性を向上させることができる。
The material constituting the
積層フィルム1と口部12とをヒートシールする場合、シーラント層3を内側として積層フィルム1を重ね合わせ、重なったシーラント層3同士の間に口部12を挿入してヒートシールしてよい。また、口部12の一端にフランジ部や舟形形状の融着基部を設け、このフランジ部や融着基部を積層フィルム1に設けた穴の周縁や包装袋の開口部内面とヒートシールしてもよい。
When heat-sealing the
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be specifically explained below with reference to Examples. Note that the present invention is not limited to these examples.
表1に示す割合で各原料を配合し溶融混練後、Tダイ押出機により押出成形し、厚さ100μmのフィルムを得た。表1に示す各原料の詳細は、以下の通りである。 Each raw material was blended in the proportions shown in Table 1, melt-kneaded, and then extruded using a T-die extruder to obtain a film with a thickness of 100 μm. Details of each raw material shown in Table 1 are as follows.
(A)液晶ポリマー
A-1:低融点液晶ポリマー(商品名「UENO LCP(登録商標)A-8100」、上野製薬社製、密度ρ=1.40g/cm3、融点Tm=220℃)
(A) Liquid crystal polymer A-1: Low melting point liquid crystal polymer (trade name "UENO LCP (registered trademark) A-8100", manufactured by Ueno Pharmaceutical Co., Ltd., density ρ = 1.40 g/cm 3 , melting point Tm = 220 ° C.)
(B)変性ポリエチレンテレフタレート(変性PET)
B-1:イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート(ジカルボン酸成分におけるイソフタル酸成分の共重合比率12mol%、密度ρ=1.34g/cm3、融点Tm=224℃、極限粘度IV=0.80dl/g)
B-2:イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート(ジカルボン酸成分におけるイソフタル酸成分の共重合比率23mol%、密度ρ=1.34g/cm3、極限粘度IV=0.68dl/g)
B-3:ネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレート(商品名「ベルペット(登録商標)E-03」、ベルポリエステルプロダクツ社製、密度ρ=1.29g/cm3、極限粘度IV=0.83dl/g)
(B) Modified polyethylene terephthalate (modified PET)
B-1: Isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate (copolymerization ratio of isophthalic acid component in dicarboxylic acid component: 12 mol%, density ρ = 1.34 g/cm 3 , melting point Tm = 224°C, intrinsic viscosity IV = 0.80 dl/g)
B-2: Isophthalic acid modified polyethylene terephthalate (copolymerization ratio of isophthalic acid component in dicarboxylic acid component: 23 mol%, density ρ = 1.34 g/cm 3 , intrinsic viscosity IV = 0.68 dl/g)
B-3: Neopentyl glycol modified polyethylene terephthalate (trade name "Belpet (registered trademark) E-03", manufactured by Bell Polyester Products Co., Ltd., density ρ = 1.29 g/cm 3 , intrinsic viscosity IV = 0.83 dl/g )
(C)ポリエチレンテレフタレート(PET)
変性していないポリエチレンテレフタレート(密度ρ=1.34g/cm3、融点Tm=260℃、極限粘度IV=0.75dl/g)
(C) Polyethylene terephthalate (PET)
Unmodified polyethylene terephthalate (density ρ = 1.34 g/cm 3 , melting point Tm = 260°C, intrinsic viscosity IV = 0.75 dl/g)
(D)ポリエチレン(PE)
高密度ポリエチレン(密度ρ=0.949g/cm3、融点Tm=130℃、メルトフローレートMFR=1.1g/10min(190℃、2.16kgf))
(D) Polyethylene (PE)
High density polyethylene (density ρ = 0.949g/cm 3 , melting point Tm = 130°C, melt flow rate MFR = 1.1g/10min (190°C, 2.16kgf))
なお、メルトフローレート(MFR)は、試験温度190℃、公称荷重2.16kgにおける値(g/10min)である。極限粘度は、フェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタンを質量比=1/1で混合した混合溶媒中、30℃で測定した値(dl/g)である。 Note that the melt flow rate (MFR) is a value (g/10 min) at a test temperature of 190° C. and a nominal load of 2.16 kg. The intrinsic viscosity is a value (dl/g) measured at 30° C. in a mixed solvent of phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane at a mass ratio of 1/1.
次に、得られた各フィルムについて、以下のように評価を行った。 Next, each of the obtained films was evaluated as follows.
(酸素ガス透過度、水蒸気透過度)
JIS K 7126-1、JIS K 7129に準拠し、作製したフィルムの酸素ガス透過度、及び水蒸気透過度を測定した。
(Oxygen gas permeability, water vapor permeability)
The oxygen gas permeability and water vapor permeability of the produced film were measured in accordance with JIS K 7126-1 and JIS K 7129.
(引張弾性率)
サンプル幅15mm、掴み具間50mm、引張速度300mm/minにて、フィルムの流れ方向及び幅方向の引張弾性率を測定した。
(Tensile modulus)
The tensile modulus of the film in the machine direction and width direction was measured at a sample width of 15 mm, a distance between the grips of 50 mm, and a tensile speed of 300 mm/min.
(引裂強度)
長さ150mm、幅50mmにカットしたサンプルの中央に長さ75mmのスリットを入れ、掴み具間50mm、引張速度200mm/minでトラウザー法にて流れ方向の引裂強度を測定した。
(tear strength)
A slit with a length of 75 mm was made in the center of a sample cut to a length of 150 mm and a width of 50 mm, and the tear strength in the machine direction was measured using the trouser method with a grip distance of 50 mm and a tensile speed of 200 mm/min.
(加工性)
フィルムの原料をTダイ押出機により押出成形した時の製膜性、及び得られたフィルムの巻取操作性についての確認を行なった。製膜性及び巻取操作性の総合評価を、A:良好、B:やや不良、C:不良の評価基準に基づいて行った。
(Workability)
The film-forming property when the film raw material was extruded using a T-die extruder and the winding operability of the obtained film were confirmed. Comprehensive evaluation of film formability and winding operability was performed based on evaluation criteria of A: good, B: slightly poor, and C: poor.
以上の評価結果を表2に示す。 The above evaluation results are shown in Table 2.
表2に示すように、実施例1~7のフィルムでは、酸素透過度は0.4cc/m2・day・atm未満、水蒸気透過度は0.1(g/m2・day)未満であり、液晶ポリマー単体からなる比較例1のフィルムとほぼ同等の優れたガスバリア性を有することを確認した。また、実施例1~7のフィルムでは、優れた引裂強度を有すると共に、優れた流れ方向の引張弾性率及び幅方向の引張弾性率を有することを確認した。更に、実施例1~7のフィルムでは、加工性(製膜性及び巻取操作性)についても、良好であった。 As shown in Table 2, in the films of Examples 1 to 7, the oxygen permeability was less than 0.4 cc/m 2 ·day · atm, and the water vapor permeability was less than 0.1 (g/m 2 ·day). It was confirmed that the film had almost the same excellent gas barrier properties as the film of Comparative Example 1 made of a single liquid crystal polymer. Furthermore, it was confirmed that the films of Examples 1 to 7 had excellent tear strength, as well as excellent tensile modulus in the machine direction and tensile modulus in the width direction. Furthermore, the films of Examples 1 to 7 were also good in processability (film formability and winding operability).
比較例1のフィルムは、ガスバリア性(酸素透過度、及び水蒸気透過度)には優れているものの、引裂強度に劣っていた。また、比較例1のフィルムは、フィルムの巻取操作時に流れ方向に断続的に引き裂けが生じ、安定した加工ができず、加工性が不良であった。比較例2のフィルムでは、幅方向の引張弾性率、引裂強度、及び加工性は良好であるものの、実施例1~7のフィルムと比較し、ガスバリア性、及び流れ方向の引張弾性率が劣っていた。比較例3のフィルムでは、水蒸気透過度が0.1(g/m2・day)を越える値であった。比較例4のフィルムでは、実施例1~7のフィルムと比較し、ガスバリア性が大幅に劣り、また、フィルムの原料をTダイ押出機により押出成形した時のネックインが大きく、サンプル採取できるフィルムの幅が狭く、製膜性に劣っていた。比較例5のフィルムでは、実施例1~7のフィルムと比較し、ガスバリア性が大幅に劣り、特に酸素バリア性は有しないに等しい結果であった。 Although the film of Comparative Example 1 was excellent in gas barrier properties (oxygen permeability and water vapor permeability), it was inferior in tear strength. In addition, the film of Comparative Example 1 was intermittently torn in the machine direction during the winding operation of the film, making it impossible to stably process the film, resulting in poor processability. Although the film of Comparative Example 2 had good tensile modulus in the width direction, tear strength, and processability, it had poor gas barrier properties and tensile modulus in the machine direction compared to the films of Examples 1 to 7. Ta. In the film of Comparative Example 3, the water vapor permeability exceeded 0.1 (g/m 2 ·day). The film of Comparative Example 4 had significantly inferior gas barrier properties compared to the films of Examples 1 to 7, and the neck-in was large when the raw material for the film was extruded using a T-die extruder, making it difficult to collect samples from the film. The width was narrow, and the film forming properties were poor. The film of Comparative Example 5 had significantly poorer gas barrier properties than the films of Examples 1 to 7, and in particular had virtually no oxygen barrier properties.
さらに、基材層として実施例1~7のフィルムをそれぞれ用い、シーラント層として、変性PET(B-2)を用い、共押出二層フィルムを作製後、ヒートシール温度170℃、シール圧力0.2MPa、シール時間1secで三包シール袋を作製し、問題なく包装袋を作製できることを確認した。 Furthermore, after producing a coextruded two-layer film using each of the films of Examples 1 to 7 as the base material layer and modified PET (B-2) as the sealant layer, a heat sealing temperature of 170°C and a sealing pressure of 0. A three-pack sealed bag was produced under a pressure of 2 MPa and a sealing time of 1 sec, and it was confirmed that the packaging bag could be produced without any problems.
1 積層フィルム
2 基材層
3 シーラント層
10 包装袋
11 胴部
12 口部
1
Claims (11)
前記基材層は、液晶ポリマーと、変性ポリエチレンテレフタレートとを含む積層フィルム。 It has a base material layer and a sealant layer that is the outermost surface of one,
The base layer is a laminated film containing a liquid crystal polymer and modified polyethylene terephthalate.
前記イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸成分における、イソフタル酸成分の共重合比率は、3mol%~30mol%である請求項2又は3に記載の積層フィルム。 The modified polyethylene terephthalate is the isophthalic acid modified polyethylene terephthalate,
The laminated film according to claim 2 or 3, wherein the copolymerization ratio of the isophthalic acid component in the dicarboxylic acid component constituting the isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate is 3 mol% to 30 mol%.
前記基材層に対する前記液晶ポリマーの含有量は、83質量部~99質量部であり、前記基材層に対する前記ネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレートの含有量は、1質量部~17質量部である請求項3に記載の積層フィルム。 The modified polyethylene terephthalate is the neopentyl glycol modified polyethylene terephthalate,
The content of the liquid crystal polymer in the base material layer is 83 parts by mass to 99 parts by mass, and the content of the neopentyl glycol modified polyethylene terephthalate in the base material layer is 1 part by mass to 17 parts by mass. Item 3. Laminated film according to item 3.
前記他の層は、液晶ポリマー以外の樹脂を含む請求項1ないし8のいずれか一項に記載の積層フィルム。 having another layer provided on the side opposite to the sealant layer with respect to the base material layer,
The laminated film according to any one of claims 1 to 8, wherein the other layer contains a resin other than the liquid crystal polymer.
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