JP4610271B2 - 深絞り成形用共押出フィルム、このフィルムを用いた底材および深絞り成形容器 - Google Patents
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Description
無定形ポリエステルシート//共押出フィルム(EVOH層/Ny層/シール層)
(1) A / B / C / D / E / D / C / F
(2) A / B / A / C / D / E / D / C / F
(3) B / A / C / D / E / D / C / F
(4) B / A / B / C / D / E / D / C/ F
<非晶性ポリエステル樹脂層(A)>
発明のフィルムは、ポリエチレンテレフタレート系樹脂(PET)層(B)の外層に非晶性ポリエステル樹脂層(以下「A層」ともいう。)を積層する。従来、外層にPET層を形成した場合には、PETが低粘性であるため、共押出法でフィルムを作製するとPET層に流れムラや表面粗れを生じてしまうとの理由から、予め作製したPETフィルムと共押出フィルムとをドライラミネート法により接着させる手法が一般的であった。本発明のフィルムは、PET層上に非晶性ポリエステル樹脂層を配置することにより、従来不適とされてきた共押出法により作製可能としたフィルムである。
本発明のフィルムのPET層(以下「B層」ともいう)は、フィルムに剛性、強度、成形性を付与するための層である。B層で使用可能なPETは、エチレンテレフタレートユニットを80モル%以上含む樹脂である。好ましいPETは、エチレンテレフタレートユニットを83モル%以上含み、より好ましくは85モル%以上含む。
本発明のフィルムは、層間剥離強度を向上させる目的で接着性樹脂層(以下、「C層」ともいう。)を有する。C層で用いられる接着性樹脂は、C層が隣接するB層およびポリアミド樹脂層(以下、「D層」ともいう。)、並びにEVOH層(以下、「E層」ともいう。)およびシール性樹脂層(以下、「F層」ともいう。)を必要な強度(好ましくは層間剥離強度が5.88N/mm幅以上、より好ましくは7.84N/15mm幅以上、さらに好ましくは9.8N/15mm幅以上)で接着させることができれば特に限定されないが、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン系樹脂が好適に用いられる。かかる不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸等が挙げられる。またこれら不飽和カルボン酸のエステルや無水物も用いることができる。さらに誘導体としてアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、酢酸ビニル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸ナトリウム等を挙げることができる。例えば、三井化学(株)製、商品名アドマーが市販されており、これを使用するのが好ましい。中でもB層とE層とを接着させる場合、ポリオレフィンベースのものが有用である。また、E層とF層とを接着させる場合、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)タイプのものが好適に使用される。
本発明のフィルムを構成するポリアミド樹脂層(D層)は、フィルムに衝撃強度を付与し、かつガスバリア性を付与するための層である。D層で用いられる好適なポリアミド系樹脂としては、例えば、6ナイロン、66ナイロン、69ナイロン、6−66ナイロン、12ナイロン、11ナイロン、610ナイロン、612ナイロン、6I−6Tナイロン、MXD6ナイロン等の縮合単位の重合体またはこれら2種以上との共重合体さらにはこれらの混合物を挙げることができる。中でも6−66ナイロンまたは6ナイロンの混合物を好適に用いることができる。例えば、三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名MOVAMIDが市販されており、これを使用するのが好ましい。
本発明のフィルムは、ガスバリア性を付与するためにエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物樹脂(EVOH)層(E層)を有する。E層を形成する樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(EVOH)であり、エチレン含有率が29〜47モル%、好ましくは32〜44モル%である。EVOHのケン化度は、90%以上、好ましくは95モル%以上のものが望ましい。EVOHのエチレン含有量およびケン化度を上記範囲に保つことにより、本発明のフィルムの共押出性、フィルムの強度を良好なものとすることができる。例えば、日本合成化学製の商品名ソアノールが市販されており、これを使用するのが好ましい。
本発明のフィルムは、シール性を確保する目的で、蓋材との接合面を構成する最内層としてシール性樹脂層(F層)を有する。F層を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリプロピレン−ポリエチレン共重合体(PP−PE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリブテン−1、およびエチレン系アイオノマー、またはこれらの混合物を挙げることができる。
本発明のフィルムは、フィルム全体の厚み(t)に対するA層およびB層の厚みの合計(a+b)の比〔(a+b)/t〕は、0.75〜0.95であり、好ましくは0.77〜0.88であり、さらに好ましくは0.79〜0.85である。前記厚み比が0.75以上であれば、剛性に対する改良効果が得られ、また厚み比が0.95以下であれば、成形性が劣るという問題もないため好ましい。
(1) A / B / C / D / E / D / C / F
(2) A / B / A / C / D / E / D / C / F
(3) B / A / C / D / E / D / C / F
(4) B / A / B / C / D / E / D / C/ F
本発明のフィルムは、Tダイ法、水冷または空冷インフレーション法、チューブラ法など既存の方法により、Tダイを備えた押出機を用いて共押出しすることにより、非晶性ポリエステル樹脂層(A層)、PET層(B層)、接着性樹脂層(C層)、ポリアミド樹脂層(D層)、EVOH層(E層)、およびシール性樹脂層(F層)を同時に積層して作製することができる。また、本発明のフィルムは、A〜F層の各層を構成する樹脂を別々にシート化した後にプレス法やロールニップ法などを用いて積層して逐次的に作製することもできる。本発明のフィルムは、作業性および生産性等の点から好ましくは前者の方法で作製することができる。
本発明のフィルムは、深絞り包装機を用いて内容物に対応した大きさおよび形状を有する深絞り成形容器用底材に成形することができる。特に本発明のフィルムを深絞り成形容器の底材として用いる場合、光沢性に優れた深絞り成形容器を得ることができる。深絞り成形容器用底材として用いる場合、例えば、本発明のフィルムを深絞り成形型で所望の形状および大きさに成形した後(フィルム供給工程およびフィルム成形工程)、その中にスライスハム等の内容物を充填し(内容物充填工程)、さらにその上から蓋材フィルムでシールして(蓋材フィルム供給工程およびシール工程)、真空包装し(真空包装工程)、冷却し(冷却工程)、カットすることにより(切断工程)、深絞り成形容器を作製することができる。
<製膜>
(実施例1)
以下の層構成および各層の厚みを有する本発明の深絞り成形用共押出フィルムを共押出法により製膜した。また、PET層に、PET100質量部に対してTiO2を2.5質量部、非晶性ポリエステル樹脂を10質量部添加した。PET層に添加した非晶性ポリエステル樹脂としては、非晶性ポリエステル樹脂層に用いた樹脂と同様のものを用いた。
非晶性ポリエステル樹脂層(20μm)/PET層(TiO2を2.5質量部、非晶性ポリエステル樹脂を10質量部含有)(210μm)/接着性樹脂層(10μm)/ポリアミド樹脂層(5μm)/EVOH層(10μm)/ポリアミド樹脂層(5μm)/接着性樹脂層(10μm)/シール性樹脂層(30μm)
各層に用いた樹脂を以下に示す。
非晶性ポリエステル樹脂層:PETG6763(イーストマン社製)
PET層:APET(GM700(三菱化学社製))
接着性樹脂層:アドマーNF500(三井化学社製)
ポリアミド樹脂層:NOVAMID(6−66共重合ナイロン(66ナイロン含有率15%))(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)
EVOH層:ソアノール(エチレン含量44モル%タイプ)(日本合成化学社製)
シール性樹脂層:ノバテックLD(LDPE(融点109℃)(日本ポリエチレン社製))
以下の層構成および各層の厚みを有する本発明の深絞り成形用共押出フィルムを共押出法により製膜した。また、PET層に、PET100質量部に対してTiO2を5.0質量部、非晶性ポリエステル樹脂を10質量部添加した。PET層に添加した非晶性ポリエステル樹脂としては、非晶性ポリエステル樹脂層に用いた樹脂と同様のものを用いた。
各層に用いた樹脂を以下に示す。
非晶性ポリエステル樹脂層:PETG6763(イーストマン社製)
PET層:APET(GM700(三菱化学社製))
接着性樹脂層:アドマーNF500(三井化学社製)
ポリアミド樹脂層:NOVAMID(6−66共重合ナイロン(66ナイロン含有率15%))(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)
EVOH層:ソアノール(エチレン含量44モル%タイプ)(日本合成化学社製)
シール性樹脂層:ノバテックLD(LDPE(融点109℃)(日本ポリエチレン社製))
TiO23.0質量部を非晶性ポリエステル樹脂層にさらに含有させたことを除き、実施例2と同様の方法により深絞り成形用共押出フィルムを製膜した。
TiO23.0質量部をシール性樹脂層にさらに含有させたことを除き、実施例2と同様の方法により深絞り成形用共押出フィルムを製膜した。
以下の層構成および各層の厚みを有するフィルムを共押出法およびドライラミネート法を組み合わせた製法により製膜した。また、PET層に、PET100質量部に対してTiO2を5.0質量部添加した。
PET層(TiO2を5.0質量部含有)(250μm)//EVOH層(10μm)/ポリアミド樹脂層(5μm)/接着性樹脂層(10μm)/シール性樹脂層(25μm)
各層に用いた樹脂を以下に示す。
PET層:APET(GM700(三菱化学社製))
接着性樹脂層:アドマーNF500(三井化学社製)
ポリアミド樹脂層:NOVAMID(6−66共重合ナイロン(66ナイロン含有率15%))(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)
EVOH層:ソアノール(エチレン含量44モル%タイプ)(日本合成化学社製)
シール性樹脂層:ノバテックLD(LDPE(融点109℃)(日本ポリエチレン社製))
上記の実施例および比較例にて作製したフィルムを成形して底材とし、深絞り成形容器を作製した。成形条件および用いた蓋材の構成を以下に示す。
(成形条件)
深絞り包装機:ムルチバック社製R530
成形温度:95℃
フィルム加熱時間:3秒
成形時間:2秒
シール温度:130℃
パック品の大きさ:縦170mm×横127mmの長方形
シール幅:5mm幅の枠シール
(蓋材の構成)
PET(12μm)//EVOH(10μm)/Ny(30μm)/AD(10μm)/層間剥離タイプイージーピール層(20μm)/(PEシーラント)(70μm)
蓋材における各層に用いた樹脂を以下に示す。
PET層:ダイヤホイル(三菱化学ポリエステルフィルム社製)
EVOH層:ソアノール(エチレン含量44モル%タイプ)(日本合成化学社製)
Ny層:NOVAMID(6−66共重合ナイロン(66ナイロン含有率15%))(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)
接着性樹脂層:アドマーNF500(三井化学社製)
EVOH層:ソアノール(エチレン含量44モル%タイプ)(日本合成化学社製)
イージーピール層:タフマー(エチレン−ブテン−1)(三井化学社製)
PEシーラント層:ノバテックPE(日本ポリエチレン社製)
実施例1〜2および比較例1で得られた成形品について成形性、隠蔽性(外観性)、層間強度、低温衝撃性(落下テスト)、およびミサイル衝撃強度値を以下の方法により評価した。結果を表1に示す。
深絞り包装機の成形工程において、絞り深さ35mm、入れ子の形状はリブが複雑なものとし、良好に成形ができることを以下の基準により評価した。
○:成形性良好
△:成形性やや悪い
×:成形性悪い
底材に成形する前のフィルムを分光光度計で測定し、得られた全光透過率を以下の基準により評価した。
○:全光透過率20%以上
△:全光透過率10%以上20%未満
×:全光透過率10%未満
底材に成形する前のフィルムを用い、引張試験機(引張速度:200mm/分)により層間剥離強度を以下の基準により測定した。
○:9.8N/15mm幅以上
△:5.88N/15mm幅以上9.8N/15mm幅未満
×:5.88N/15mm幅未満
各トレー内に120gの内容物を収納し、蓋材をシールした後、2ケースの段ボール箱内に2列、5段でパック品各10個を入れて、0℃×24時間保管後、1.0mの高さから段ボール箱を側面から落下させて、底材のフランジ部割れの有無を以下の基準により評価した。
○:フランジ部割れが全くなかった
△:20個中1〜3個に底材フランジ部割れが見られた
×:20個中4個以上に底材フランジ部割れが見られた
−10℃、−5℃、0℃、および5℃の各測定温度(雰囲気温度)において、直径12.7mmの半球状の先端を有する金属棒(撃心)で試料フィルムを高速(3m/秒)で打ち抜いた時の衝撃破壊エネルギーを求めた。なお、ここにいう「衝撃破壊エネルギー」とは、金属棒に負荷される応力と試料フィルムの伸びの積分値であり、N・mmの単位で表される。
Claims (9)
- 非晶性ポリエステル樹脂層(A)、ポリエチレンテレフタレート系樹脂(PET)層(B)、接着性樹脂層(C)、ポリアミド樹脂層(D)、エチレン含有率29〜47モル%のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物樹脂(EVOH)層(E)、およびシール性樹脂層(F)を有する共押出フィルムであって、
前記PET層(B)のみが着色剤を含有し、該着色剤の含有量が、前記PET層(B)を構成するPET100質量部に対し1〜5質量部であり、
前記PET層(B)が非晶性ポリエステル樹脂を含有し、該PET層(B)の非晶性ポリエステル樹脂の含有量が、前記PET100質量部に対して1〜20質量部であり、
非晶性ポリエステル樹脂およびPETの極限粘度(IV)が、0.64〜0.90dl/gであり、
かつフィルム全体の厚み(t)に対する前記非晶性ポリエステル樹脂層(A)および前記PET層(B)の厚みの合計(a+b)の比〔(a+b)/t〕が、0.75〜0.95であることを特徴とする深絞り成形用共押出フィルム。 - 前記EVOH層(E)に隣接する上層および下層が、前記ポリアミド樹脂層(D)である請求項1に記載の深絞り成形用共押出フィルム。
- 下記の(1)〜(4)から選ばれる層構成を有する請求項1または2に記載の深絞り成形用共押出フィルム。
(1) A / B / C / D / E / D / C / F
(2) A / B / A / C / D / E / D / C / F
(3) B / A / C / D / E / D / C / F
(4) B / A / B / C / D / E / D / C/ F - 前記ポリアミド樹脂が、6ナイロン、66ナイロン、6−66ナイロン、12ナイロン、11ナイロン、610ナイロン、612ナイロン、6I−6Tナイロン、およびMXD6ナイロンからなる群から選ばれる1種または2種以上の混合物である請求項1〜3のいずれかに記載の深絞り成形用共押出フィルム。
- 前記シール性樹脂層(F)を構成する樹脂が、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリプロピレン−ポリエチレン共重合体(PP−PE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリブテン−1、およびエチレン系アイオノマーからなる群から選ばれる1種または2種以上の混合物である請求項1〜4のいずれかに記載の深絞り成形用共押出フィルム。
- 前記ポリアミド樹脂層(D)、前記EVOH層(E)および前記シール性樹脂層(F)の厚み比が2〜25:2〜30:5〜80である請求項1〜5のいずれかに記載の深絞り成形用共押出フィルム。
- フィルム全体の厚みが、150〜600μmである請求項1〜6のいずれかに記載の深絞り成形用共押出フィルム。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の深絞り成形用共押出フィルムにより形成された底材。
- 請求項8に記載の底材を用いた深絞り成形容器。
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