JP4655703B2 - 易剥離性フィルムおよび蓋材 - Google Patents

Description

本発明は、易剥離性フィルムおよび蓋材に関する。

包装材料容器の蓋材には、内容物を保護するため容器に強くシールされると同時に、開封時には容易に開封できることが求められる。このような機能を兼ね備えた蓋材として、例えば異種樹脂をブレンドした樹脂組成物を利用した易剥離性フィルムが用いられている。

ポリエステル系樹脂容器に対して易剥離性を有するフィルムとしては、ヒートシール性ポリエステル樹脂層とオレフィン／無水マレイン酸共重合体層とポリオレフィン層とが順に積層されてなり、ヒートシール性ポリエステル層とオレフィン／無水マレイン酸共重合体層との層間にて剥離する易剥離性フィルムが知られている（特許文献１参照）。しかしながら前記フィルムは、ポリエステル系樹脂容器の熱変形を防ぐために低温で熱シールした場合、易剥離性フィルムと容器との接着強度が不十分であるという問題があった。そこで低温シール性を改良したフィルムとして、シール層と基材からなる易剥離性フィルムであって、前記シール層が、ガラス転移温度が４０℃以下の結晶性ポリエステル６０〜９５重量部とガラス転移温度が７０℃以下の非晶性ポリエステル５〜４０重量部からなる易剥離性が知られている（特許文献２参照）。

特開平４−９４９３３号公報 特開2001-328221号公報

ところでフィルムの製造方法としては、Ｔダイによる押出成形法やインフレーション成形法が一般的であり、生産性の観点からインフレーション成形法が好まれている。特許文献２に記載されたようなフィルムをインフレーション成形法により製造する場合には、インフレーションダイから押出されたチューブ状フィルムの内面がシール層となるようにする必要がある。これは、シール層を外面にした場合には、ニップロールでニップされるまでに安全板やチューブの振れ止めといったインフレーション装置に接触すると、チューブ状フィルムにしわや傷が発生するおそれがあるためである。しかしながら特許文献２に記載されたフィルムをシール層がチューブ状フィルムの内面となるようにして成形した場合には、フィルム引取りのためにニップするとフィルム内面同士が互着してしまい、引き取った後チューブ状フィルムを切り開いて一枚のフィルムにすることが困難であることがあった。

本発明の目的は、インフレーション加工でのフィルム製膜が容易であって、ポリエステル系樹脂からなる容器用蓋材として用いるのに良好な低温シール性と易剥離性を有する易剥離性フィルムおよび蓋材を提供することである。

すなわち本発明は、ポリエステル系樹脂組成物からなる厚さ１〜１５μｍのシール層と、該シール層に隣接するエチレン／不飽和カルボン酸エステル共重合体からなる隣接層とを有する易剥離性フィルムであって、前記ポリエステル系樹脂組成物が結晶性ポリエステルおよび非晶性ポリエステルからなり、該ポリエステル系樹脂組成物中の結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルの合計重量を１００％としたときの結晶性ポリエステルの重量が３５〜５５％であり、非晶性ポリエステルの重量が４５〜６５％である易剥離性フィルムおよび該易剥離性フィルムを用いた蓋材である。

本発明の易剥離性フィルムおよび蓋材は、インフレーション加工でのフィルム製膜が容易であって、ポリエステル系樹脂からなる容器用蓋材として用いるのに良好な低温シール性と易剥離性を有するものである。

本発明の易剥離性フィルムにおけるシール層とは、該易剥離性フィルムを容器の蓋材として用いる場合に容器と熱融着される層である。本発明の易剥離性フィルムにおけるシール層は、結晶性ポリエステルおよび非晶性ポリエステルからなるポリエステル系樹脂組成物から構成される。ポリエステル系樹脂とは、二塩基酸と多価アルコールとを重縮合して製造されるものである。二塩基酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。また、多価アルコールとしては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ペンタエチレングリコール、２，２−ジメチルトリメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等のジオールが挙げられる。上記の二塩基酸と多価アルコールは、任意の組み合わせにより用いられる。具体的には、テレフタル酸／エチレングリコール共重合体やテレフタル酸／エチレングリコール／１，４−シクロヘキサンジメタノール三元共重合体、２，６−ナフタレンジカルボン酸／エチレングリコール共重合体、テルフタル酸／１，４−ブタンジオール共重合体などが挙げられる。本発明において用いられる結晶性ポリエステルは、融点が100〜180℃であり、かつガラス転移温度が10℃以下であることがインフレーション成形性の観点から好ましい。このような結晶性ポリエステルとしては、例えば商品名「バイロン」（東洋紡績（株）製）として市販されている樹脂が挙げられる。本発明において用いられる非晶性ポリエステルは、ガラス転移温度が７０℃以上であることがフィルムブロッキング抑制の観点から好ましい。本発明の易剥離性フィルムをポリエステル系樹脂容器の蓋材として用いる場合には、非晶性ポリエステルとしてテレフタル酸／エチレングリコール／１，４−シクロヘキサンジメタノール三元共重合体を用いることが好ましい。このような非晶性ポリエステルとしては、例えば商品名「ＰＥＴＧ」（イーストマンケミカル（株）製）として市販されている樹脂が挙げられる。

なお本発明における結晶性ポリエステルとは、以下の方法によって結晶化ピークおよび／または融解ピークが観測される樹脂である。
示差走査熱量計（セイコー電子工業社製ＤＳＣ２２０Ｃ）を用い以下の条件で樹脂の融解挙動を測定する。各工程において横軸に時間、縦軸に融解熱量をプロットして融解曲線を得、（ii）の工程において観測されるピークを結晶化ピーク、（iii）の工程において観測されるピークを融解ピークとする。
（i）試料約５ｍｇを室温から３０℃／分の速度で２００℃まで昇温し、昇温完了後、５分間保持する。
（ii）次いで、２００℃から１０℃／分の速度で−１００℃まで降温し、降温完了後、５分間、保持する。
（iii）次いで、−１００℃から１０℃／分の速度で２００℃まで昇温する。
本発明における非晶性ポリエステルとは、上記条件で測定した場合に、結晶化ピークと融解ピークとが共に観測されない樹脂である。

シール層を構成するポリエステル系樹脂組成物は、結晶性ポリエステルおよび非晶性ポリエステルからなり、該ポリエステル系樹脂組成物中の結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルの合計重量を１００％としたときの結晶性ポリエステルの重量が３５〜５５％であり、非晶性ポリエステルの重量が４５〜６５％である。結晶性ポリエステルの含有量は、好ましくは３５〜５０％であり、非晶性ポリエステルの含有量は、好ましくは５０〜６５％である。前記ポリエステル系樹脂組成物中の結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルの合計が占める割合は、通常９０重量％以上である。ポリエステル系樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエステル以外の樹脂、相溶化剤、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、防曇剤などを含んでいてもよい。

シール層の厚みは１〜１５μｍであり、好ましくは３〜１０μｍである。１μｍ未満の場合、容器とのシール強度が弱くなる傾向がある。また１５μｍを超える場合には、容器から蓋材を剥離する際にシール層がきれいに切断されず、剥離後の外観が良好でないことがある。

本発明におけるシール層に隣接する層（隣接層）は、エチレン／不飽和カルボン酸エステル共重合体からなる。具体的には、エチレン／アクリル酸メチル共重合体、エチレン／メタクリル酸メチル共重合体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／メタクリル酸エチル共重合体、エチレン／アクリル酸ｎ−ブチル共重合体、エチレン／メタクリル酸ｎ−ブチル共重合体などが挙げられ、易剥離性の観点から、エチレン／アクリル酸メチル共重合体、エチレン／メタクリル酸メチル共重合体がより好ましい。隣接層を構成するエチレン／不飽和カルボン酸エステル共重合体におけるエチレン由来の構成単位の含有量は、６０〜８０重量％であることが好ましい。

本発明における隣接層には、本発明の効果を損なわない範囲で、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどのポリエチレン系樹脂やポリプロピレン、プロピレン−αオレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂などが含まれていてもよい。また、相溶化剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、防曇剤などが含まれていてもよい。

本発明の易剥離性フィルムは、共押出インフレーション成形法、共押出Ｔダイキャスト成形法、共押出ラミネート成形法などの成形方法で製造可能である。生産性の観点から、共押出インフレーション成形法により製造することが好ましい。易剥離性フィルムの厚みは特に限定されないが、通常２０〜１００μｍである。

本発明の易剥離性フィルムは、隣接層のシール層と隣接しない面に、基材層を１層以上有していてもよい。基材層を構成する材料としては、熱可塑性樹脂、アルミ箔、紙などが挙げられる。

基材層を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、エチレン／プロピレン共重合体などのポリプロピレン系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンなどのポリエチレン系樹脂、または、エチレン／不飽和カルボン酸エステル、エチレン／酢酸ビニルなどのエチレン系共重合体などが挙げられる。基材層がエチレン系共重合体から構成される場合には、該エチレン系共重合体におけるエチレン由来の構成単位の含有量が８５〜９８重量％のものを用いることが好ましい。このようなエチレン系共重合体からなる基材層を有する易剥離性フィルムは、基材層と隣接層との接着力が優れるため、該易剥離性フィルムを容器から剥離した後の外観をより良好にすることができる。

基材層は、シール層および隣接層と共に共押出によって設けてもよいし、押出ラミネート成形法によって隣接層上に積層してもよく、予め成形されたフィルムをドライラミネート成形法などの方法で隣接層上に積層してもよい。基材層として用いることができる予め成形されたフィルムとしては、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムなどの熱可塑性樹脂からなるフィルムや、熱可塑性樹脂からなるフィルムに印刷層、塗工層、蒸着層を設けたフィルム、アルミ箔、紙などが挙げられる。例えばアルミ箔を隣接層に積層する場合には、隣接層とシール層とが積層されてなる積層フィルムの隣接層面にコロナ処理などの表面処理を施しておき、アルミ箔の片面には接着剤を塗布しておく。そして積層フィルムのコロナ処理面とアルミ箔の接着剤面とをドライラミネーターにて圧着した後、エージングすることにより、基材層、隣接層、シール層が順に積層されてなる易剥離性フィルムを得ることができる。

本発明の易剥離性フィルムは、容器、とりわけポリエステル系樹脂からなる容器の蓋材として好適に用いられる。具体的には、易剥離性フィルムのシール層と容器のフランジ部分とを熱などによりシールすることにより、蓋材として用いられる。蓋材の剥離時は、図１に示すようにシール層と該シール層に隣接する層との層間で剥離し、容器のフランジの前後では、シール層が切断されて蓋材が剥離される形態となる。

以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。

［実施例１］
シール層には、結晶性ポリエステルとして商品名「バイロンGM990」（東洋紡績（株）、融点１１１℃、ガラス転移点４℃）４０重量％、非晶性ポリエステルとして商品名「ＰＥＴＧ６７６３」（イーストマン・ケミカル製，ガラス転移点８１℃）６０重量％を混合したポリエステル系樹脂組成物を用いた。また隣接層には、エチレン／アクリル酸メチル共重合体（住友化学（株）製アクリフトＣＧ４００２、エチレン由来の構成単位の含有量６９重量％）を用いた。基材層には、線状低密度ポリエチレン（住友化学（株）製 商品名エボリューＦＶ２０２、ｄ＝０.９２５）を用いた。上記材料を用い、３種３層共押出インフレ-ション加工機（押出機Ａ：５０ｍｍφ、押出機Ｂ：５０ｍｍφ、押出機Ｃ：５０ｍｍφ、層構成：チューブ状フィルム外面／中面／内面＝押出機Ａ／押出機Ｂ／押出機Ｃ）を用い、押出機Ａに基材層用樹脂、押出機Ｂに隣接層用樹脂、押出機Ｃにシール層用樹脂組成物を投入し、押出温度２００℃で成形し、基材層、隣接層、シール層の順に積層されてなる積層フィルムを製造した。さらに該積層フィルムの基材層に、濡れ張力４５ｄｙｎ／ｃｍとなるようにコロナ放電処理を行なった。得られた積層フィルムのシール層厚みは５μｍ、隣接層厚みは１５μｍ、基材層厚みは１５μｍ、全体厚みは３５μｍであった。

［比較例１］
シール層に非晶性ポリエステル（商品名「ＰＥＴＧ６７６３」、イーストマン・ケミカル製，ガラス転移温度８１℃）を用いた以外は実施例１と同様にして、３種３層の積層フィルムを得た。
［比較例２］
シール層に、結晶性ポリエステルとして商品名「バイロンGM990」（東洋紡績（株）、融点１１１℃、ガラス転移温度４℃）６０重量％、非晶性ポリエステルとして商品名「ＰＥＴＧ６７６３」（イーストマン・ケミカル製，ガラス転移温度８１℃）４０重量％を混合したポリエステル系樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、３種３層の積層フィルムを得た。
［比較例３］
シール層に、結晶性ポリエステルとして商品名「バイロンGM990」（東洋紡績（株）、融点１１１℃、ガラス転移温度４℃）１５重量％、非晶性ポリエステルとして商品名「ＰＥＴＧ６７６３」（イーストマン・ケミカル製，ガラス転移点８１℃）８５重量％を混合したポリエステル系樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、３種３層の積層フィルムを得た。

実施例１および比較例１〜３で得られたフィルムを、下記の方法により評価した。結果を表1に示した。
（１）易剥離性
康井精機（株）製コーターを用い、脂肪族エステル系コート剤（主剤＝三井武田ケミカル（株）「タケラックＸＡ−５２５」、硬化剤＝三井武田ケミカル（株）「タケネートＸＡ−５２」、酢酸エチルをそれぞれ１０対１対１５の重量比で配合し十分に混合したもの）をポリエステルフィルム（ユニチカ（株）製、商品名「ＰＴＭＸ」、厚さ２５μｍ、幅３３０ｍｍ）に塗布し、上記実施例および比較例で得られた各積層フィルムのコロナ処理面と圧着させた後、４０℃のオーブンにて２４時間加熱し、易剥離性フィルムを得た。被着体として、非晶性ポリエステルシート（東洋紡績（株）製：Ａ５６０ＧＥ０Ｒ、厚み＝３００μｍ）を７０×９０ｍｍに切り出したものを用い、該被着体と得られた易剥離性フィルムのシール層とを密着させ、圧力３ｋｇ／ｃｍ²、時間１秒及び表１に示した各温度条件にて巾２０ｍｍの帯状（被着体の９０ｍｍ長さと平行方向に）にヒートシールした。この帯状のシール部分と垂直に、該シール部分を含むように１５ｍｍ巾間隔に切り出し１５ｍｍ×７０ｍｍの試験片を作製した。東洋精機（株）オートグラフＡＧＳ５００Ｄ型引張試験機を使用し、２３℃雰囲気下、３００ｍｍ／分の引張速度で１８０度剥離させたときの剥離強度を測定した。剥離強度が５〜１５Ｎ／１５ｍｍ幅であれば、容器とのシール強度と剥離時の易剥離性のバランスに優れるといえる。

（２）易剥離性フィルムの互着性（ブロッキング）
易剥離性フィルムの互着性は、ASTM D3354-74, ASTM D1893-67に準じた方法で、ブロッキング測定を行ない判断した。試験片は、幅１０ｃｍ×長さ２２ｃｍに切出した易剥離性フィルム２枚のシール層同士を重ね合わせ、荷重７ｋｇｆ、温度４０℃雰囲気下で５日間の状態調整を行った。その後、試験片を剥離速度２００ｍｍ／ｍｉｎで剥離させ、剥離面積１００ｃｍ²あたりの剥離荷重をブロッキング値（ｇ／１００ｃｍ²）とした。ブロッキング値が１００ｇ／ｃｍ²以下のものを○、１００ｇ／ｃｍ²より大きいものを×とした。
（３）チューブ状フィルムの口開き性
チューブ状フィルムの口開き性は、インフレーション加工で得られたチューブ状フィルム、すなわちシール層同士が接した状態のチューブ状フィルムから試験片を切出し、チューブ状フィルムの内面（シール層）同士を素手又は粘着テープで開くことができるかどうかを評価した。シール層同士を容易に剥がすことができた場合を○、剥がせなかった場合を×とした。

本発明の易剥離性フィルムを容器フランジ部とヒートシールした後、フランジ部から易剥離性フィルムを剥離する過程を模式的に示す断面図

符号の説明

１ シール層
２ 隣接層
３ 易剥離性フィルム
４ 容器のフランジ部分

Claims (4)

1. ポリエステル系樹脂組成物からなる厚さ１〜１５μｍのシール層と、該シール層に隣接するエチレン／不飽和カルボン酸エステル共重合体からなる隣接層とを有する易剥離性フィルムであって、前記ポリエステル系樹脂組成物が結晶性ポリエステルおよび非晶性ポリエステルからなり、該ポリエステル系樹脂組成物中の結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルの合計重量を１００％としたときの結晶性ポリエステルの重量が３５〜５５％であり、非晶性ポリエステルの重量が４５〜６５％である易剥離性フィルム。
2. 前記隣接層を構成するエチレン／不飽和カルボン酸エステル共重合体におけるエチレン由来の構成単位の含有量が、６０〜８０重量％である請求項１記載の易剥離性フィルム（ただしエチレン／不飽和カルボン酸エステル共重合体の重量を１００％とする）。
3. 前記非晶性ポリエステルのガラス転移温度が７０℃以上である請求項１または２に記載の易剥離性フィルム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の易剥離性フィルムを用いた蓋材。
   

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