JPH06171047A - ポリエステル積層体 - Google Patents

ポリエステル積層体

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JPH06171047A
JPH06171047A JP4351399A JP35139992A JPH06171047A JP H06171047 A JPH06171047 A JP H06171047A JP 4351399 A JP4351399 A JP 4351399A JP 35139992 A JP35139992 A JP 35139992A JP H06171047 A JPH06171047 A JP H06171047A
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JP
Japan
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polyester
heat
resin
layer
copolyester
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JP4351399A
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Hisayuki Naito
久幸 内藤
Masuo Murakami
益雄 村上
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的特性に優れていて、ヒートシール性が
良好で、レトルト処理に耐えると共に、ヒートシール強
度が保たれ、しかも内容物の芳香性が失われることがな
いほか、柔軟性、耐衝撃性に優れたポリエステル積層体
を提供する。 【構成】 シート状基材の上に、常温での弾性率が40
Kg/cm2 以下で、溶融温度が125℃以上の共重合
ポリエステル樹脂Aよりなる層を積層し、その上に溶解
度指数が9.6以上で、溶融温度が125℃以上、ガラ
ス転移温度が40℃以下、結晶融解熱量が10cal/
g以下の共重合ポリエステル樹脂Bまたは溶解度指数が
9.6以上で、軟化温度が140℃以上、ガラス転移温
度が40℃以上の共重合ポリエステル樹脂B′よりなる
層を積層してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、包装材料に適し、レト
ルト処理(内容物殺菌のための熱処理)に耐え得るポリ
エステル積層体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】食品や薬品等の包装材料として、プラス
チックス、紙、ガラス、金属等が用いられているが、と
りわけ,プラスチック素材の包装材料の需要の伸びには
目を見張るものがある。プラスチックス素材の包装材料
の中では、食品等の包装にはポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン素材のものや、ポリエチレンテ
レフタレート素材のものが主に用いられている。
【0003】ポリエチレンテレフタレート素材の包装材
料は、衛生的で、機械的特性に優れているので、内容物
を充分に保護することができる。また、食品の持つ芳香
成分をほとんど吸着しないので、内容物の香りを保つこ
とができる。さらに、ポリエチレンテレフタレートは、
延伸、熱固定処理することにより強度、耐熱性をより優
れたものとすることができる。
【0004】しかしながら、延伸や熱固定したポリエチ
レンテレフタレートは、ヒートシールしにくいので、ヒ
ートシールを可能とするためには、ヒートシール層を設
ける必要があった。このヒートシール層には、ポリオレ
フィンを主体とした素材や一部共重合ポリエステル素材
が用いられていた。しかし、これらの素材は、耐熱性に
乏しく、レトルト処理(内容物殺菌のための熱処理)に
充分耐えることができず、また芳香成分を吸着し易く、
特に耐熱性と風味の保持が要求されるレトルト食品の包
装材料としては不向きであった。
【0005】本発明者らは、種々検討した結果、特定の
共重合ポリエステル層を基材上に積層することにより、
食品等の包装材料として好適であって、機械的特性の優
れているのは言うまでもなく、ヒートシール性が良好
で、特にヒートシール層とポリエチレンテレフタレート
素材とのヒートシール性が良好で、レトルト処理に耐え
ると共に、ヒートシール強度が保たれ、しかも内容物の
芳香性が失われることがないポリエステル積層体を提供
することができることを特開平3−97556号および
特開平3−97557号公報において開示した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公報のポ
リエステル積層体においても、積層体の柔軟性、耐衝撃
性が不足し、レトルトパウチ袋などの用途には必ずしも
十分とは言えなかった。また、柔軟性を付与しようとし
た場合には、前記公報において述べた特定の溶解度指数
SP値の範囲に調整することは困難であり、内容物の芳
香性が失われるといった問題があった。
【0007】そこで、本発明は、かかる現状に鑑み、機
械的特性に優れていて、ヒートシール性が良好で、レト
ルト処理に耐えると共に、ヒートシール強度が保たれ、
しかも内容物の芳香性が失われることがないほか、柔軟
性、耐衝撃性に優れたポリエステル積層体を提供するこ
とを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、シート状基材
の上に、常温での弾性率が40Kg/cm2 以下で、溶
融温度が125℃以上の共重合ポリエステル樹脂Aより
なる層を積層し、その上に溶解度指数が9.6以上で、
溶融温度が125℃以上、ガラス転移温度が40℃以
下、結晶融解熱量が10cal/g以下の共重合ポリエ
ステル樹脂Bよりなる層を積層してなることを特徴とす
るポリエステル積層体およびシート状基材の上に、常温
での弾性率が40Kg/cm2 以下で、溶融温度が12
5℃以上のポリエステル樹脂Aよりなる層を積層し、そ
の上に溶解度指数が9.6以上で、軟化温度が140℃
以上、ガラス転移温度が40℃以上の共重合ポリエステ
ル樹脂B′よりなる層を積層してなることを特徴とする
ポリエステル積層体である。
【0009】共重合ポリエステル樹脂Aは、常温での弾
性率が40Kg/cm2 以下の柔軟で、溶融温度が12
5℃以上のレトルト処理に耐え得る共重合ポリエステル
である。柔軟性に富むポリエステル樹脂Aを使用した本
発明の積層体から作製した包装袋はポリエステル樹脂A
を有しない積層体(シート状基材/ポリエステル樹脂
B,B′のみの構成)から作製した包装袋に比べ、落下
衝撃性が著しく優れている。
【0010】共重合ポリエステル樹脂B,B′として
は、溶解度指数が9.6以上で、溶融温度が125℃以
上、ガラス転移温度が40℃以下、結晶融解熱量が10
cal/g以下の共重合ポリエステル樹脂または溶解度
指数が9.6以上で、軟化温度が140℃以上、ガラス
転移温度が40℃以上の共重合ポリエステル樹脂であ
る。なお、他の添加剤が存在していても良い。
【0011】本発明者らは、内容物の芳香性を保つため
にポリエステル樹脂の芳香成分に対する吸着性について
種々検討した結果、図1に示すような結果が得られ、ポ
リエステル樹脂の溶解度指数SP値と芳香成分の吸着量
との間には相関があることが分かった。
【0012】そして、芳香成分としてミカン果皮様の快
香性のあるリモネンを用いた場合、ポリエステル樹脂の
溶解度指数SP値が9.6未満ではリモネン吸着量が急
激に多量となる。従ってポリエステル樹脂の溶解度指数
SP値を9.6以上とする必要がある。
【0013】なお、溶解度指数SP値は次のような関係
式を用いて算出した。 (SP値)2 =1.44(ΣU/ΣV) (但し、Uはポリマーを形成する基の凝集エネルギー、
Vはポリマーを形成する基の分子容)
【0014】また、前記リモネン吸着量は、厚さ25μ
mの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム上
に、厚さ50μmの共重合ポリエステル樹脂B,B′よ
りなる層をコーティングにより形成し、そのコート面と
コート面が接するように両端部を重ね、ヒートシールし
て袋を形成し、その袋の中にリモネンを含む飲料水を充
填し、充填口をヒートシールし、これを25℃で170
時間放置した後、共重合ポリエステル層に吸着したリモ
ネンを酢酸エチルで抽出し、ガスクロマトグラフで定量
測定した。
【0015】このようにして、共重合ポリエステル樹脂
B,B′は、内容物の香気成分を吸着しないためには、
溶解度指数が9.6以上が必要である。なお、共重合ポ
リエステル樹脂B,B′は、レトルト耐性とヒートシー
ル特性を持ち得るためには、溶融温度が125℃以上、
ガラス転移温度が40℃以下で、融解熱量が10cal
/g以下の結晶性樹脂であるか、または軟化温度が14
0℃以上、ガラス転移温度が40℃以上の非晶性樹脂で
あることが望ましい。
【0016】なお、溶融温度Tmは示差走査型熱量計
(DSC)を用い、試料10mg,昇温速度20℃/m
inで測定したときの結晶融解時の吸熱エネルギーの最
大点とした。また、ガラス転移温度Tgは同様の条件で
測定したときの吸熱ピークの立ち上がり点とした。
【0017】このように、シート状の基材上にポリエス
テル樹脂A層を介して設ける共重合ポリエステル樹脂B
層はヒートシール性の点からみると、溶融温度、ガラス
転移温度、および結晶化度は低いものであることが好ま
しい。一方、耐熱性の点からみると、溶融温度および結
晶化度は高いものであることが好ましい。しかし、結晶
化度が高すぎると、レトルト処理後に接着力が著しく低
下する。また、芳香成分の非吸着性からみれば、溶解度
指数は高い方が好ましいが、高い溶解度指数を持つポリ
エステルでは凝集エネルギーが高くなり、ガラス転移温
度も高くなってヒートシール性の点で好ましくない。前
記のような相反する特性を選択し、ヒートシール性、耐
熱性、レトルト処理後の接着力、芳香成分の非吸着性を
満足するものを得ることができる。
【0018】上記の共重合ポリエステル樹脂A,B,
B′は、酸成分とアルコール成分の少なくとも一方を2
種以上用いて常法により、直接エステル化反応後、ある
いはエステル交換反応後、縮重合反応を経て得ることが
できる。
【0019】共重合ポリエステル樹脂A,B,B′を構
成する酸成分としては、テレフタル酸、フタル酸、イソ
フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボ
ン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン
酸、等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられ、アルコール成
分としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジ
オール、1,3−プロパンジオール、1,4ーブタンジ
オール,1,5ーペンタンジオール,1,6−ヘキサン
ジオール,ジエチレングリコール,ポリエチレングリコ
ール,シクロヘキサンジメタノール等のジオール類が挙
げられる。また、パラオキシ安息香酸やγ−ブチロラク
トン、ε−カプロラクトン等のオキシ酸またはその誘導
体もアルコール成分として併用することができる。な
お、前記の特性値を逸脱しない範囲であれば、前記以外
の共重合成分を用いることができる。
【0020】共重合ポリエステル樹脂A,B,B′は、
充分な強度を発現させるためには、分子量の目安とし
て、極限粘度を0.5以上とすることが好ましい。ここ
で極限粘度は、フェノール/テトラクロルエタン=6/
4(重量比)の混合溶媒中、20℃で測定して求める。
【0021】本発明の積層体は、次のようにして作成す
ることができる。後述するような基材上に前記共重合ポ
リエステル樹脂Aと共重合ポリエステル樹脂Bまたは
B′とをそれぞれ溶剤に溶解、あるいは溶融してロール
を介して順次コートするロールコーティング法(溶液コ
ーティング法、ドライラミネート法)、共重合ポリエス
テル樹脂Aと共重合ポリエステル樹脂BまたはB′の溶
融物をそれぞれスリットノズルから同時または順次押出
してコートする押出ラミネート法、あるいは基材層をな
す樹脂とコーティング層をなす樹脂を共押出しして得る
共押出法等があり、使用用途に応じた方法を選ぶことが
できる。
【0022】また、共重合ポリエステル樹脂Bまたは
B′層を単独で成膜し、接着剤等を用いて基材とポリエ
ステル樹脂A層とに適宜の順で積層しても良い。但し、
このさいの接着剤層の厚みは、ポリエステル樹脂A層の
柔軟性を損なわない程度にする必要がある。積層体を得
る際、共重合ポリエステル樹脂A層と共重合ポリエステ
ル樹脂BまたはB′層を共押出すると、2層の間の接着
性に優れ、接着剤等を用いる場合に比べ耐衝撃性の点で
も好ましい。
【0023】共重合ポリエステル樹脂A層の厚みは、積
層体の耐衝撃性の面から10μm以上であることが好ま
しい。共重合ポリエステル樹脂BまたはB′層の厚み
は、必要に応じて任意に選択すればよいが、ヒートシー
ル性やシール部の接合強度を保つために2〜60μmが
適当である。
【0024】共重合ポリエステル層を積層するシート状
基材は、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエ
チレンテレフタレートシート等であるが、防湿性、ガス
バリヤー性、印刷適性その他の特性を加味するために、
共重合ポリエステル層と反対側の基材上に金属、紙、樹
脂を積層してもよい。なお、このように、シート状基材
としては、ポリエチレンテレフタレート素材が適当であ
るが、金属シート、紙、他の樹脂シートであっても良
く、共重合ポリエステル層を金属シート、紙、他の樹脂
シート上に直接コートしても、接着性をはじめとする前
記したような特性の優れたものとなる。
【0025】また、本発明の積層体における共重合ポリ
エステル層は、ポリエチレンテレフタレートに対してヒ
ートシール性がよいので、他のポリエチレンテレフタレ
ート素材からなる包装材料と組み合わせて用いることが
できる。例えば、他のポリエチレンテレフタレートより
なる容器の蓋として用いる際、ポリエチレンテレフタレ
ート容器の端部と共重合ポリエステル層との合わせ部を
ヒートシールすると、ヒートシール性の良いものが得ら
れる。このようなポリエチレンテレフタレート素材とし
ては、未結晶ポリエチレンテレフタレート、結晶化ポリ
エチレンテレフタレート、延伸配向した(さらには熱固
定した)ポリエチレンテレフタレートよりなるものでも
よく、さらに、前記と同様に金属、紙、樹脂に直接接合
してもよい。
【0026】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明する。
【0027】参考例(共重合ポリエステルa,b,c,
d,e,f,g,h,iの製造) 表1に示す各種の2種以上の酸成分と1種以上のアルコ
ール成分を用い、通常のエステル化反応および縮重合反
応を経て共重合ポリエステルを得た。得られた共重合ポ
リエステルを分析した成分組成、極限粘度(IV)、ガ
ラス転移温度(Tg)、溶融温度(Tm)もしくは軟化
点(Ts)、溶解度指数(SP値)、結晶融解熱量およ
び弾性率を表1および表2に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】実施例1 ポリエステル樹脂Aとして共重合ポリエステルaを準備
し、ポリエステル樹脂Bとして、共重合ポリエステルc
を準備し、これらを押し出して共重合ポリエステルaと
共重合ポリエステルcの2種2層フィルムに成膜した。
得られたフィルムの厚みは、60μmであり、2層の厚
み比は、共重合ポリエステルa/共重合ポリエステルc
=1/1であった。得られたフィルムの共重合ポリエス
テルa側を接着剤を用いて25μmの厚みの2軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルム(基材)にドライラ
ミネートして積層体を得た。
【0031】実施例2 ポリエステル樹脂Aとして共重合ポリエステルaを準備
し、ポリエステル樹脂Bとして、共重合ポリエステルd
を準備し、これらを押し出して共重合ポリエステルaと
共重合ポリエステルdの2種2層フィルムに成膜した。
得られたフィルムの厚みは、60μmであり、2層の厚
み比は、共重合ポリエステルa/共重合ポリエステルd
=2/1であった。得られたフィルムの共重合ポリエス
テルa側を接着剤を用いて25μmの厚みの2軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルム(基材)にドライラ
ミネートして積層体を得た。
【0032】実施例3 ポリエステル樹脂Aとしてポリエステルbを準備し、ポ
リエステル樹脂Bとして、ポリエステルcを準備し、こ
れらを押し出してポリエステルbとポリエステルcの2
種2層フィルムに成膜した。得られたフィルムの厚み
は、50μであり、2層の厚み比は、ポリエステルb/
ポリエステルc=1/1であった。得られたフィルムの
ポリエステルb側を接着剤を用いて25μmの厚みの2
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)に
ドライラミネートして積層体を得た。
【0033】実施例4 ポリエステル樹脂Aとしてポリエステルbを準備し、ポ
リエステル樹脂B′として、ポリエステルgを準備し、
これらを押し出してポリエステルbとポリエステルgの
2種2層フィルムに成膜した。得られたフィルムの厚み
は60μmであり、2層の厚み比は、ポリエステルb/
ポリエステルg=1/1であった。得られたフィルムの
ポリエステルb側を接着剤を用いて25μmの厚みの2
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)に
ドライラミネートして積層体を得た。
【0034】実施例5 ポリエステル樹脂Aとしてポリエステルaを準備し、ポ
リエステル樹脂B′として、ポリエステルgを準備し、
これらを押し出してポリエステルaとポリエステルgの
2種2層フィルムに成膜した。得られたフィルムの厚み
は60μmであり、2層の厚み比は、ポリエステルa/
ポリエステルg=2/1であった。得られたフィルムの
ポリエステルa側を接着剤を用いて25μmの厚みの2
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)に
ドライラミネートして積層体を得た。
【0035】実施例6 ポリエステル樹脂Aとしてポリエステルaを準備し、ポ
リエステル樹脂B′として、ポリエステルhを準備し、
これらを押し出してポリエステルaとポリエステルhの
2種2層フィルムに成膜した。得られたフィルムの厚み
は50μmであり、2層の厚み比は、ポリエステルa/
ポリエステルh=1/1であった。得られたフィルムの
ポリエステルa側を接着剤を用いて25μmの厚みの2
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)に
ドライラミネートして積層体を得た。
【0036】比較例1 実施例1と同様にして樹脂Aとしてポリエステルc、樹
脂Bとしてポリエステルdを準備し、これらを押し出し
てポリエステルcとポリエステルdの2種2層フィルム
に成膜した。得られたフィルムの厚みは60μmであ
り、2層の厚み比は、ポリエステルc/ポリエステルd
=1/1であった。得られたフィルムのポリエステルa
側を接着剤を用いて25μmの厚みの2軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルム(基材)にドライラミネー
トして積層体を得た。
【0037】比較例2 実施例1と同様にして樹脂Aとしてポリエステルa、樹
脂Bとしてポリエステルfを準備し、これらを押し出し
てポリエステルaとポリエステルfの2種2層フィルム
に成膜した。得られたフィルムの厚みは60μmであ
り、2層の厚み比は、ポリエステルa/ポリエステルf
=1/1であった。得られたフィルムのポリエステルa
側を接着剤を用いて25μmの厚みの2軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルム(基材)にドライラミネー
トして積層体を得た。
【0038】比較例3 実施例1と同様にして樹脂Aとしてポリエステルa、樹
脂Bとしてポリエステルeを準備し、これらを押し出し
てポリエステルaとポリエステルeの2種2層フィルム
に成膜した。得られたフィルムの厚みは60μmであ
り、2層の厚み比は、ポリエステルa/ポリエステルe
=2/1であった。得られたフィルムのポリエステルa
側を接着剤を用いて25μmの厚みの2軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルム(基材)にドライラミネー
トして積層体を得た。
【0039】比較例4 共重合ポリエステルcを押し出して60μmの厚みのフ
ィルムを得た。このフィルムと25μmの厚みの2軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)を接着
剤を用いてドライラミネートして積層体を得た。
【0040】比較例5 実施例1と同様にして樹脂Aとしてポリエステルb、樹
脂Bとしてポリエステルiを準備し、これらを押し出し
てポリエステルbとポリエステルiの2種2層フィルム
に成膜した。得られたフィルムの厚みは60μmであ
り、2層の厚み比は、ポリエステルb/ポリエステルi
=1/1であった。得られたフィルムのポリエステルb
側を接着剤を用いて25μmの厚みの2軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルム(基材)にドライラミネー
トして積層体を得た。
【0041】比較例6 実施例1と同様にして樹脂Aとしてポリエステルc、樹
脂Bとしてポリエステルgを準備し、これらを押し出し
てポリエステルcとポリエステルgの2種2層フィルム
に成膜した。得られたフィルムの厚みは60μmであ
り、2層の厚み比は、ポリエステルc/ポリエステルg
=2/1であった。得られたフィルムのポリエステルf
側を接着剤を用いて25μmの厚みの2軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルム(基材)にドライラミネー
トして積層体を得た。
【0042】比較例7 共重合ポリエステルgを押し出して60μmの厚みのフ
ィルムを得た。このフィルムと25μmの厚みの2軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)を接着
剤を用いてドライラミネートして積層体を得た。
【0043】実施例1〜6,比較例1〜7で得られた各
積層体のヒートシール強度、落袋強度、透明性、リモネ
ン吸着量を測定した結果を表3に示す。
【0044】
【表3】
【0045】なお、ヒートシール強度は、次のようにし
て測定した。積層体のコート面同士あるいは、コート面
とポリエチレンテレフタレート材面を重ね合わせ、21
0℃、1Kg/cm2 で1秒間圧着した。なお、ポリエ
チレンテレフタレート材として厚さ700μmの結晶ポ
リエチレンテレフタレートシート(C−PET)を用い
た。
【0046】次に、オートクレーブ中で120℃の熱水
で30分レトルト処理を行った。これを15mm幅の短
冊状に切り出し、20℃の雰囲気で300mm/min
の速度、180度の角度で引張り試験機により剥離強度
を測定した。
【0047】落袋強度は、同様にして形成した袋に18
0mlの蒸留水を充填し、1mの高さからコンクリート
面に平行に落下させ、破袋までの回数を測定した。
【0048】透明性については、目視により比較した
【0049】リモネン吸着量は次のようにして測定し
た。積層体のコート面とコート面が接するように両端部
を重ね合わせ、ヒートシールし、10cm×10cmの
袋を形成した。その中にリモネンを含む飲料水を充填し
て、充填口をヒートシールして25℃で170時間放置
した。コート面に吸着したリモネンを酢酸エチルで抽出
し、ガスクロマトグラフで定量した。実施例におけるこ
れらの値は上記ポリエチレンテレフタレートフィルム上
にポリエチレンをコートして同様にして求めた値34m
g/gに比べ大変低い値であった。
【0050】表2から明らかなように、実施例1〜6の
積層体は、ヒートシール強度、落袋強度、透明性、リモ
ネン吸着量のすべてにおいて、優れたものであったが、
比較例1〜7の積層体は、少なくともいずれかの点で劣
っていた。
【0051】
【発明の効果】本発明のポリエステル積層体は、特に食
品の包装に用いた場合、ヒートシール性が良好で、レト
ルト処理に耐えると共にヒートシール強度が保たれ、し
かも内容物の芳香性が失われることがなく、その上、柔
軟性、耐衝撃性に優れており、、また、食品材料以外の
包装材料、例えば薬品等の包装材料として利用しても、
強度、ヒートシール性、ヒートシール強度等に優れた特
性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】溶解度指数SP値とリモネン吸着量の関係を示
すグラフである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート状基材の上に、常温での弾性率が
    40Kg/cm2 以下で、溶融温度が125℃以上の共
    重合ポリエステル樹脂Aよりなる層を積層し、その上に
    溶解度指数が9.6以上で、溶融温度が125℃以上、
    ガラス転移温度が40℃以下、結晶融解熱量が10ca
    l/g以下の共重合ポリエステル樹脂Bよりなる層を積
    層してなることを特徴とするポリエステル積層体。
  2. 【請求項2】 シート状基材の上に、常温での弾性率が
    40Kg/cm2 以下で、溶融温度が125℃以上の共
    重合ポリエステル樹脂Aよりなる層を積層し、その上に
    溶解度指数が9.6以上で、軟化温度が140℃以上、
    ガラス転移温度が40℃以上の共重合ポリエステル樹脂
    B′よりなる層を積層してなることを特徴とするポリエ
    ステル積層体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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