JP3490714B2 - ポリマーフィルム - Google Patents
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Description
適するポリエステルフィルムに関する。
そして、特にdrawn and wall−ironed缶(DWI缶として
公知)及びdrawn and redrawn缶(DRD缶として公知)等
の缶の製造に使用されている。缶に例えば食品を充填す
るのに先立って、缶は通常蒸気処理によって滅菌され
る。蒸気処理は先行技術の缶のポリマーフィルム外面上
に不均一な外観を生じる場合があり、その審美的外観を
損なう。この不均一さは一般に直径1〜10mmの環の形態
にある。更に、蒸気処理はポリマーフィルムの白化又は
「ブラッシング」を引き起こす場合があり、製造された
缶の審美的外観をも損なう。
は実質的に解消する金属板に貼合せるのに適するポリマ
ーフィルムを発明した。
レフタレートを含んで成る第1ポリエステル20〜60モル
%と主たる繰り返し単位としてブチレンテレフタレート
を含んで成る第2ポリエステル40〜80モル%との混合物
を含んで成る支持層を含んで成るポリマーフィルムであ
り、前記支持層は、第1及び第2ポリエステルの融点よ
りも低い融点を有する第3ポリエステルを含んで成るヒ
ートシール可能な層をその少なくとも一つの表面に有す
るポリマーフィルムを提供する。
レフタレートを含んで成る第1ポリエステル20〜60モル
%と主たる繰返し単位としてブチレンテレフタレートを
含んで成る第2ポリエステル40〜80モル%との混合物を
含んで成る支持層を形成する工程、次いで、支持層の少
なくとも1つの表面上に第1及び第2ポリエステルの融
点よりも低い融点を有する第3ポリエステルを含んで成
るヒートシート可能な層を備える工程、を含んで成るポ
リマーフィルムの製造方法を提供する。
たる繰返し単位としてエチレンテレフタレートを含んで
成る第1ポリエステル20〜60モル%と主たる繰返し単位
としてブチレンテレフタレートを含んで成る第2ポリエ
ステル40〜80モル%との混合物を含んで成る支持層;
(ii)第1及び第2ポリエステルの融点よりも低い融点
を有する第3ポリエステルを含んで成るヒートシール可
能な層;及び(iii)金属板、から成る貼合せ金属板を
提供する。
ルは主たる繰返し単位としてエチレンテレフタレートを
好ましくは70〜100モル%、より好ましくは85〜100モル
%、特に好ましくは95〜100モル%、特別に好ましくは1
00モル%の量で含む。第1ポリエステルがエチレンテレ
フタレート繰返し単位を100モル%未満含む場合には、
少数繰返し単位(minor repeating unit)は1種以上の
ジカルボン酸又はそれらの低級アルキルジエステル(炭
素原子数6以下)の縮合により、例えば、テレフタル
酸、イソフタル酸、フタル酸、2,5−、2,6−又は2,7−
ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、セバシン酸、アジ
ピン酸、アゼライン酸、4,4'−ジフェニルジカルボン
酸、ヘキサヒドロテレフタル酸又は1,2−ビス−p−カ
ルボキシフェノキシエタン(任意にピバル酸のようなモ
ノカルボン酸)と、1種以上のグリコール、特に脂肪族
グリコール、例えばエチレングリコール、1,3−プロパ
ンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリ
コール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールとの縮合
により形成される。エチレンイソフタレートは好ましい
少数繰返し単位であり、より好ましくは8モル%以下、
特に好ましくは5モル%以下、そして特別に好ましくは
1〜3モル%以下の量で存在する。第1ポリエステルの
融点は好ましくは240〜265℃、より好ましくは246〜260
℃、特に253〜258℃の範囲内にあることが好ましい。
ブチレンテレフタレートを、好ましくは70〜100モル
%、より好ましくは80〜100モル%、特に好ましくは95
〜100モル%、特別に好ましくは100モル%の量で含む。
第2ポリエステルが100モル%未満のブチレンテレフタ
レート繰返し単位を含む場合には、第1ポリエステルの
繰返し単位を形成するのに適するものと同様な上記ジカ
ルボン酸及びグリコールのいずれかより少数繰返し単位
を形成してよい。エチレンテレフタレートは好ましい少
数繰返し単位であり、より好ましくは30モル%未満、特
に20モル%未満、そして特別に5モル%未満の量である
ことが好ましい。第2ポリエステルの融点は、好ましく
は200〜235℃、より好ましくは210〜230℃、特に220〜2
25℃の範囲内にあることが好ましい。
ートを含んで成る第1ポリエステルを好ましくは40〜60
モル%、より好ましくは40〜55モル%、そして特に好ま
しくは45〜55モル%含んで成り、且つ、主たる繰返し単
位としてブチレンテレフタレートを含んで成る第2ポリ
エステルを好ましくは40〜60モル%、より好ましくは45
〜60モル%、そして特に好ましくは45〜55モル%含んで
成る。
第2ポリエステルに関して上記した好ましい濃度範囲で
エチレンテレフタレート及びブチレンテレフタレートの
コポリエステルを含んで成り、追加として又は代わりに
第1ポリエステルと第2ポリエステルとの混合物を含ん
で成る。
ムの平面内で互い直角な二つの方向に引張られることに
より二軸延伸され、機械的性質及び物理的性質の十分な
組合せを達成することが好ましい。支持層は英国特許第
838,708号に記載されているように、70〜125℃の温度範
囲で好ましくは延伸され、次いで典型的には150〜250℃
の温度範囲で好ましくはヒートセットされる。
るための当業者に公知の方法、例えばインフレートフィ
ルム法又はフラットフィルム法のいずれかによって達成
してよい。
ポリエステルチューブを押出し、その後に急冷し、再加
熱し、次いで内部ガス圧力により膨張させ、横方向の配
向を引き起し、そして縦方向の配向を引き起こすような
速度で引張ることにより達成される。
テルは、ポリエステル混合物が急冷されて非晶質状態に
なるように、スロットダイを通じて押出され、次いで冷
却された流延用ドラム上で急冷される。次いで、急冷し
た押出物をポリエステルのガラス転移温度以上の温度で
少なくとも一方向に延伸することにより配向が生じる。
逐次延伸は、平らな急冷押出物を、最初に一方向、通常
は縦方向、即ちフィルム延伸機に沿う進行方向に延伸
し、次いで横方向に延伸することにより達成される。押
出物の進行方向への延伸は、1組の回転ロール又は2対
のニップロール間で都合良くは達成され、次いで横方向
の延伸は幅出機内で達成される。延伸は皮膜形成ポリエ
ステルの性質により決まる範囲で行われ、例えば、延伸
方向又は各方向について元の寸法の2.5〜4.5倍の範囲で
行われる。
ステルのガラス転移温度よりも高い温度であるが、それ
らの融点よりも低い温度における寸法束縛下でのヒート
セットによって、延伸フィルムを寸法安定化してよく、
また寸法安定化させることが好ましい。
エステルを軟化又は溶融させることなく、ヒートシール
可能な層の第3ポリエステルを軟化させるために加熱
し、次いで圧力を加えることによって、金属板にヒート
シール接合を形成できるものであるべきである。
返し単位としてエチレンテレフタレートを含むことが好
ましい。第3ポリエステルは、1種以上の二塩基性芳香
族カルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸及び
ヘキサヒドロテレフタル酸と、1種以上のグリコール、
例えばエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、
1,4−ブタンジオール及びネオペンチルグリコールから
誘導されたコポリエステル樹脂を含んで成ることが適当
である。十分なヒートシール特性を付与する典型的なコ
ポリエステルは、エチレンテレフタレート及びエチレン
イソフタレートから誘導されるものであり、特にエチレ
ンテレフタレート50〜90モル%及びエチレンイソフタレ
ート50〜10モル%のモル比で誘導されるものである。好
ましい第3ポリエステルは65〜85モル%のエチレンテレ
フタレート及び35〜15モル%のエチレンイソフタレート
とを含んで成り、特に約82モル%のエチレンテレフタレ
ートと約18モル%のエチレンイソフタレートとを含んで
成る。第3ポリエステルの融点は、150〜250℃の範囲内
にあることが好ましく、180〜230℃の範囲内にあること
がより好ましく、特に200〜220℃、特別に210〜215℃の
範囲にあることが好ましい。本発明の好ましい態様にお
いて、第3ポリエステルの融点は、第1ポリエステルの
融点よりも好ましくは20〜60℃、より好ましくは30〜55
℃、特に40〜50℃、そして特別に44〜47℃低いことが好
ましい。更に、第3ポリエステルの融点は、第2ポリエ
ステルの融点よりも好ましくは2〜20℃、より好ましく
は5〜15℃、そして特に8〜12℃低いことが好ましい。
予備成形した支持層と予備成形したヒートシール可能な
層とを一つに貼合せるか、又はヒートシール可能な層を
予備成形した支持層上に流延することにより達成してよ
い。しかしながら、ポリマーフィルムの形成は、マルチ
オリフィスダイの独立なオリフィスを通じて各皮膜形成
層を同時押出し、その後に依然として溶融状態にある層
を一つにするか、又は、好ましくは各ポリエステルの溶
融流れが最初にダイマニフォールドに続く溝内で一つに
し、その後、混合しない層流条件下でダイオリフィスか
ら一緒に押出すことによりポリマーフィルムを製造する
ことのいずれかの同時押出によって行うことが都合良
い。
を及ぼすように延伸され、好ましくはヒートセットされ
る。一般に、ポリマーフィルムを延伸するのに適用され
る条件は、ヒートシール可能な層の部分的結晶化を誘発
するものであり、所望の形態のヒートシール可能な層を
製造するように選ばれた温度における寸法束縛下でのヒ
ートセットが好ましい。従って、ヒートシール可能な層
の第3ポリエステルの結晶融点を下回る温度でヒートセ
ットを行い、次いでポリマーフィルムを冷却させるか、
又はポリマーフィルムの冷却を引き起こすことによっ
て、第3ポリエステルは基本的に結晶質のまま残る。し
かしながら、第3ポリエステルの結晶融点を超える温度
でのヒートセットによって、第3ポリエステルは基本的
に非晶質になるであろう。コポリエステルのヒートシー
ル可能な層を含んで成るポリマーフィルムのヒートセッ
トは、実質的に結晶質のヒートシール可能な層を生じる
175〜200℃の範囲内の温度か、又は実質的に非晶質のヒ
ートシール可能な層を生じる200〜250℃の範囲内の温度
で都合良くは行われる。基本的に非晶質のヒートシール
可能な層が好ましい。支持層は、好ましくは20%を越え
る結晶化度、より好ましくは30%を超える結晶化度を有
することが好ましく、特に40〜60%の範囲内にある結晶
化度を有することことが好ましい。フィルムの結晶化度
はレーザーラマン分光分析により適切に決定できる。
準的なASTM D 1003に従って測定した場合に、好まし
くは6%未満、より好ましくは3.5%未満、そして特に
好ましくは1.5%未満の散乱透過可視光百分率(曇り
度)を有する。
り、好ましくは0.2〜1.5、より好ましくは0.25〜1.25、
特に0.35〜0.75、特別に0.45〜0.65の範囲内の透過光学
濃度(Transmission Optical Density;TOD)(Sakura D
ensitometer;PDA 65型;透過モード)を示すことが好
ましい。支持層は、効果的な量の不透明剤のポリエステ
ル混合物中への混合によって都合良く不透明になる。適
切な不透明剤には、不相容性樹脂充填剤、特に無機充填
剤又はこのような充填剤の2種以上の混合物が含まれ
る。
遇する高温において融解しないか又は第1及び第2ポリ
エステルと実質的に不混和性のいずれかである樹脂を意
味する。不相容性樹脂の存在によりボイドを有する支持
層が一般に生じることは、支持層が不連続な独立気泡を
含む気泡構造を少なくともある程度含んで成ることを意
味する。適切な不相容性樹脂には、ポリアミド及びオレ
フィンポリマー、特にその分子内に6個以下の炭素原子
を含むモノ−α−オレフィンのホモ−又はコ−ポリマー
が含まれる。好ましい物質には、低密度又は高密度オレ
フィンホモポリマー、特にポリエチレン、ポリプロピレ
ン、又はポリ−4−メチルペンテン−1、オレフィンコ
ポリマー、特にエチレン−プロピレンコポリマー、又は
これらの2種以上の混合物が含まれる。ランダム、ブロ
ック又はグラフトコポリマーを使用してよい。
層ポリエステルの重量を基準にして好ましくは2重量%
〜30重量%、より好ましくは3重量%〜20重量%、特に
4重量%〜15重量%、そして特別に5重量%から10重量
%の範囲内の量であることが好ましい。
は、慣用的な無機顔料及び充填剤並びに特に金属又は非
金属酸化物、例えばアルミナ、シリカ及びチタニア、並
びにアルカリ金属塩、例えばカルシウム及びバリウムの
炭酸塩及び硫酸塩等が含まれる。粒状無機充填剤はボイ
ド型であるか又は非ボイド型であってよい。適当な粒状
無機充填剤は均質であり、且つ、基本的に1種の充填剤
物質又は化合物から成り、例えば二酸化チタン又は硫酸
バリウムのみから成る。代替的に、充填剤の少なくとも
一部は不均質であってよく、主たる充填剤物質は追加の
修飾成分と関連する。例えば、主たる充填剤粒子が、顔
料、石鹸、界面活性剤カップリング剤又は他の修飾剤の
ような表面修飾剤で処理されることによって、充填剤の
支持層ポリエステルとの相容性を高まるか又は変化す
る。
は二酸化チタンを含んで成る。
製造には、無機充填剤、特に二酸化チタン無機充填剤
が、微粉であり、且つ、それらの体積分布中央粒径(vo
lume distributed median particle diameter)[全粒
子の体積の50%に対応する相当球径(equivalent spher
ical diameter)であり、粒子の直径に対する体積百分
率に関する累積分布曲線(往々にして「D(v,0.5)
値」と称される)から読み取る]が好ましくは0.2〜5
μm、より好ましくは0.4〜1.5μm、特に0.8〜1.2μm
の範囲内にあることが好ましい。
要なパラメータであり、例えば非常に大きな粒子の存在
は、フィルム中に見苦しい「小斑点」が表れる、すなわ
ちフィルム中の個々の充填剤粒子の存在が肉眼で見え
る。事実上30μmを超える粒状径を有する無機充填剤粒
子を支持層中に混入させないことが好ましい。このよう
な粒径を超える粒子は、当業者に公知の篩分け工程によ
り除去してよい。しかしながら、篩分け作業は、選択し
た粒径を超える全ての粒子を除去するのに常に全体とし
て成功するわけではない。従って、実際問題として、無
機充填剤粒子数の99.9%の粒径は30μmを超えるべきで
なく、好ましくは20μm、より好ましくは15μmを超え
るべきでない。無機充填剤粒子の少なくとも90体積%、
より好ましくは少なくとも95体積%が体積分布中央粒径
の±0.8μmの範囲内に、特に±0.5μmの範囲内にある
ことが好ましい。
器、沈降分析、及び静的又は動的光散乱により測定して
よい。レーザー光回折に基づく方法が好ましい。選択し
た粒径以下の粒子体積の百分率を表す累積分布曲線をプ
ロットし、そして百分順位50番目を測定することによっ
て中央粒径を決定してよい。
型の結晶構造であってよい。二酸化チタン粒子はルチル
型を主要部分として含んで成ることが好ましく、より好
ましくは少なくとも60重量%、特に少なくとも80重量
%、そして特別に約100重量%のルチル型を含んで成る
ものが好ましい。塩化物法又はスルフェート法のような
標準的な方法により粒子を調製できる。
の量は、望ましくは第1及び第2ポリエステルの重量を
基準にして1重量%を下回らず、且つ、30重量%を上回
らないべきである。充填剤の濃度が第1及び第2ポリエ
ステルの合計重量を基準にして約5重量%〜20重量%、
特に10重量%〜15重量%、そして特別に12重量%〜13重
量%である場合には、特に十分な不透明度が達成され
る。
び粒状無機充填剤、好ましくは二酸化チタンの両方が支
持層中に存在する場合には、粒状無機充填剤の濃度は支
持層ポリエステルの重量を基準にして1重量%〜30重量
%、より好ましくは1重量%〜15重量%、特に2重量%
〜8重量%、特別に3重量%〜7重量%の範囲内にある
ことが好ましい。
れてよい。例えば、タンブルブレンド若しくはドライブ
レンド又は押出機内での配合によって、ポリエステルを
生成する単量体反応物と混合するか又は構成成分のポリ
エステルとの混合に続き、冷却、次いで、一般に、顆粒
又はチップに微粉砕される。
又はヒートシール可能な層中に混合される。例えば、白
色度を増加させるための蛍光増白剤は1500ppm以下の量
であり、また、色を変えるための色素は10ppmの量であ
る。これらの明記した濃度は層ポリマーの重量に基づき
重量によって表したものである。
0μm、より好ましくは8〜100μmであり、そして、特
に15〜30μmであることが好ましい。一般に、支持層の
厚さは300μmを超えず、5〜80μmの範囲内にあるこ
とが好ましく、5〜25μmの範囲内にあることがより好
ましい。ヒートシート可能な層の厚さは好ましくは1〜
100μm、より好ましくは1〜50μmであり、特に2〜1
5μm、特別に2〜8μmであることが好ましい。
板は、アルミニウム若しくは鋼又はそれらの合金である
ことが適当である。アルミニウム板は好ましくは厚さ0.
02〜0.4mmであり、鋼板は好ましくは厚さ0.05〜0.4mmで
ある。鋼は、ニッケル板、亜鉛板又は錫板、ブラックプ
レート、ホスフェーティドブラックプレートであってよ
く、又はクロム金属及び酸化クロムの両方で電気的クロ
ム被覆されていてよい。適当な貼合せ用金属板並びにdr
awn and wall−ironed(DWI)缶の製造方法はEP−A−
0.312304に記載されており、前記記載は本明細書に引例
として含まれる。
リマーフィルムの実寸でない概略的断面図である。
方の表面に金属板を有するポリマーフィルムの同様な概
略的断面図である。
(1)の1つの表面に接着したヒートシール可能な層
(2)を有するポリマーフィルムを表す。
ら遠い方の表面(5)に接着した金属板(4)を更に含
んで成る。
ンテレフタート23モル%の支持層組成物、並びにエチレ
ンテレフタレート82モル%及びエチレンイソフタレート
18モル%のコポリエステルのヒートシール可能なポリマ
ーの別々の流れを分離押出機から単一溝同時押出アセン
ブリーに供給した。ポリマー層を皮膜形成ダイを通じて
水冷回転式急冷ドラム上に押出し、厚さ200μmの非晶
質流延複合フィルムを得た。このフィルムを、支持層が
熱湯浴からの蒸気と接触するように、熱湯浴上方に30分
間置いた。支持層の外面を目視により調べ、直径1〜5m
mの白色環が見えることを確認した。フィルムのポリマ
ー物質の著しい白化、すなわち「ブラッシング」も確認
した。上記した環形成及び「ブラッシング」はフィルム
の審美的外観を損なっていた。
リブチレンテレフタレート47モル%を含んでいたことを
除き、実施例1の方法を繰返した。フィルムを蒸気処理
にかけた後に支持層の外面を調べ、均質な表面を呈する
こと、すなわち環が存在しないことを確認した。更に、
フィルムのポリマー物質の極僅かな白化を観測した。
リブチレンテレフタレート70モル%を含んでいたことを
除き、実施例1の方法を繰返した。フィルムを蒸気処理
にかけた後に支持層の外面を調べ、均質な表面を呈する
こと、すなわち環が存在しないことが確認された。更
に、フィルムのポリマー物質の白化は確認されなかっ
た。
性質を説明するものである。
Claims (9)
- 【請求項1】主たる繰返し単位としてエチレンテレフタ
レートを含んで成る第1ポリエステル20〜60モル%と、
主たる繰返し単位としてブチレンテレフタレートを含ん
で成る第2ポリエステル40〜80モル%との混合物よりな
る支持層を含んで成るポリマーフィルムであって、前記
支持層がその少なくとも1つの表面上に前記第1及び第
2ポリエステルの融点よりも低い融点を有する第3ポリ
エステルを含んで成るヒートシール可能な層を有するポ
リマーフィルム。 - 【請求項2】支持層が不透明である、請求項1記載のポ
リマーフイルム。 - 【請求項3】支持層の第1ポリエステルが95〜100モル
%のエチレンテレフタレートを含んで成る請求項1およ
び2のいずれか1項に記載のポリマーフィルム。 - 【請求項4】支持層の第2ポリエステルがポリブチレン
テレフタレートである請求項1〜3のいずれか1項に記
載のポリマーフィルム。 - 【請求項5】ヒートシール可能な層の第3ポリエステル
がエチレンテレフタレート/エチレンイソフタレートコ
ポリエステルである請求項1〜4のいずれか1項に記載
のポリマーフィルム。 - 【請求項6】第3ポリエステルの融点が第2ポリエステ
ルの融点よりも5〜15℃低い請求項1〜5のいずれか1
項に記載のポリマーフィルム。 - 【請求項7】第3ポリエステルの融点が第1ポリエステ
ルの融点よりも30〜55℃低い請求項1〜6のいずれか1
項に記載のポリマーフィルム。 - 【請求項8】支持層が第1ポリエステル40〜55モル%及
び第2ポリエステル45〜60モル%を含んで成る請求項1
〜7のいずれか1項に記載のポリマーフィルム。 - 【請求項9】(i)主たる繰返し単位としてエチレンテ
レフタレートを含んで成る第1ポリエステル20〜60モル
%と、主たる繰返し単位としてブチレンテレフタレート
を含んで成る第2ポリエステル40〜80モル%との混合物
を含んで成る支持層、 (ii)第1及び第2ポリエステルの融点よりも低い融点
を有する第3ポリエステルを含んで成るヒートシール可
能な層、及び (iii)金属板を、上記順序で含んで成る貼合せ金属
板。
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