JPS6052337A - 食品容器用積層ポリエステルフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、食品容器用積層ポリエステルフィルムに関
し、特に飲料容器用材料に関する。

従来、食品容器、特に飲料容器としては、ガラス瓶、ア
ルミニウム、スチールなどの金属缶、プラスチック瓶、
ポリエチレンを積層した紙容器などが使用されていたが
、消費生活や食品流通径路の変革によって包装形態が変
化しており、特に軽量、包装容易性、使用済み容器の廃
棄容易性などが新しく要求されている。

上記の食品容器のうち、ポリエチレンを積層した紙容器
状、経世であり、使用後の空容器は簡単に体積を縮小さ
せることができ、家庭用のゴミ焼却器でも簡単に焼却処
理することができる利点がある反面、容器の内容物であ
るジュース、コーラ、ソーダ水、酒な−どの飲料や、醤
油、ソースなどの調味料の香りを吸着して、内容物の香
りや味が変わることがある。これはポリエチレンの重合
時に使用された微量の触媒残渣の作用によるとか、低分
子量のポリエチレンの含有量が多いとか、容器材料の成
形加工時に樹脂が加熱溶融されることによって樹脂が分
解、酸化されて悪臭を生ずるとかの種々の原因によるも
のである。特にポリエチレンの押出しラミネーションは
、ポリエチレンの接着性向上のために８００〜８３０℃
の高温で行なわれるので、必然的に樹脂の分解、酸化に
よる悪臭を生ずることが多−のである。

本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究した結
果、軽量にしてガスバリヤ−性に優れ、内容物の香りや
味の変化がほとんどなく、使用後の容器の廃棄処理が簡
単である食品容器用材料を提出するものである。

すなわちこの発明は、フィルム密度が１．８５５９／ｃ
ｄ以下、フィルム面方向の屈折率の最大値が１．５９０
　以下であるポリエステルフィルムと、上記ポリニスア
ルフィルムの片面に必要に応じて積層し′たｔａｎδが
０．０５以上の柔軟な高分子材料と〜さらにその面に積
層した難気体透過性材料とからなる積層フィルムであっ
て、積層フィルムの乾燥状態での加℃の酸素透過量が３
１１　ｃｌ−／Ｉｒｆ・Ｕ時・気圧以下であり、かつ前
記ポリエステルフィルムをヒートシールした時のシール
強度が１０００９／１５ｔｕ（２０ｔＥ）以上であるこ
とを特徴とする食品容器用積層ポリエステルフィルムで
ある。

ポリエステルフィルムは、二塩基酸とグリコールとを反
応させて得られるポリエステルを溶融押出して成形され
たものであり、二塩基酸、グリコールは従来公知の広範
囲のものが使用されるが、香を吸収し難い耐フレーバ性
の良好なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート・エチレンイソフタレート共重合体、ポリ
テトラメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンイ
ソフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート・テ
トラメチレンイソフタレー）１１体が好ましい。その他
、テレフタル酸、エチレングリフール及び第８成分とし
てプロピレングリコールやビスフェノールＡのエチレン
オキシド付加物とから得られるポリエステル共重合体も
使用できる。

一般に有用なポリエステルは、オルソクロロ７エ／−ル
、’！、ｆｔ１ｄフェノール：テトラクロルエタン＝６
：４の混合溶剤を用いて部〜（９）ηで測定した固有粘
度が少なくとも０．２　ｄｌ／９であり、特に好ましい
のは０．５〜１．８　ｄｌ１９である。

そしてこの発明においては、ポリエステルフィルムの密
度は１．８５５　ｑ／ｄ以下、フィルム面方向の屈折率
の最大値が１．５９０以下であることが重要である。フ
ィルムの密度および屈折率の最大値は、フィルムを加熱
して結晶化したり、延伸したりすることによって増加さ
れる。ポリエステルをグイから溶融押出して直ちに急冷
した実質的に非晶質、無配向の透明なポリエチレンテレ
フタレートフィルムでは、密度が１．８８６９７ｄ　、
フィルム面内屈折率の最大値が１．５７６であり、また
エチレンイソフタレート成分を荀モル％以下含んだポリ
エチレンテレフタレート・エチレンイソ７タレート共重
合体フィルムでは、密度は１．８８８〜１．８８５　’
ｊ／ｃｊ、　フィルム面内屈折率の最大値は１５７３で
あり、ポリエチレンイソフタレートフィルムでは、密度
は１．８２５　Ｖ／ｄ　％屈折率の最大値は１．５７１
である。

上記ポリエステルフィルムの密度および屈折率ｆＪ　Ｒ
大４ｆｉは、ポリエステルフィルムのヒートシール強度
に相関するもので、上記数値の範囲内、すなわち非晶質
で未配向の方がポリニスアルフィルムｃｔ）ヒートシー
ル強度が大きくなる。ポリエステルフィルムのヒートシ
ール強度は、２０ｃで１０００９／１ｓ＋ｕであること
が重要であり、ヒートシール強度が１０００　ｇ／１５
馴未満のききは、食品を充填した食品容器を運搬すると
きに、振動や衝撃が加わるとヒートシール部が開き、食
品が外にこぼれたり、また開口部から細菌が侵入したり
することがある。

上記のポリエステルフィルムは、従来のヒートシール性
を有するポリエチレン、ポリプロピレンなどに比べて、
スティフネスが大きく、柔軟性に乏しい。それ故、重い
物品を包装する場合は、耐ビンオール性、耐屈曲疲労性
に問題を生ずることがある。この問題を解決するために
、この発明においては、ポリエステルフィルムの片面に
、２０′ｃにおけるｔａｎδが０．０５以上の柔快な高
分子材料を積層するのである。上記高分子材料のｔａｎ
δは、動力学的性質を表わすもので損少弾性率を貯蔵弾
性率で除した数であり、ｔａｎδは材料の粘弾性的性質
における粘怜項と弾性項との比であり粘性的な尺度とな
る。またｔａｎδは動力学変形の間に熱として散逸され
るエネルギー量の尺度でもあり、非晶質のミクロブラウ
ン運動を反映するものである。仁のｔａｎδは高分子材
料がガラス転移温度にあるときにピークを示す。本発明
者らは、ｔａｎδがヒートシール性と相関のあることを
見出したのである。これらの高分子材料としては、ポリ
エチレン・ポリプロピレン、１，２−ポリブタジェン、
天然ゴム、合成ゴム、ポリウレタン、ポリエーテルエス
テルエラストマーなどの高分子弾性体、ソのほかテフロ
ン、紙などが使用される。

上記ポリエステルフィルムの片面に高分子材料を積層し
たのちに、または積層しない状態で・難気体透過性材料
が積層され、ｖ℃の乾燥状態での酸素透過量を３）　Ｃ
Ｃ／７Ｆ／−２４時・気圧　以下とする。

これら難気体透過性材料としては、ポリビニルアルコー
ル、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケん化物、ポリ塩化
ビニリデン、ポリアミドおよびこれらの変性・物８、ま
たはアルミニウムなどの金属箔、メタライズ加工したポ
リエステル、ポリアミドなどのプラスチックフィルムな
どである。難気体透過性材料が樹脂の場合は、これをフ
ィルム状に成形して積層したり、または樹脂を溶融押出
して押出しラミネーションをすることができる。さらに
樹脂のエマルジョンを塗布してもよい。また難気体透過
性材料がメタライズ加工されたフィルムの場合ハ、真空
蒸着、スパッタリング、イオンブレーティングなどによ
って、アルミニウムや亜鉛などの薄膜を形成することが
できる。

上記のポリエステルフィルム、高分子材料、難気体透過
性材料は、接着剤を用いて積層することができるし、ま
たポリエステルと高分子材料とを共押出し、更にこれを
難気体透過性材料に押出しラミネートを行なうこともで
きる。

さらに必要であれば、難気体透過性材料の表面に、表面
の保護や美観のために、ポリエチレンフィルム、二軸延
伸のポリプロピレン、ポリエステルのフィルムを積層す
ることができる。また表面に適宜印刷を行なってもよい
。

この発明の積層ポリエステルフィルムは、２０セの乾燥
状態での酸素透過量が３ＱＣＣ／ｎｌ・２４時・気圧以
下であることが重要であるが、要求され、ｂ酸素透過量
は容器に充填される食品の種類によって異なる。その−
例は下記第１表のとおりである。

第　１　表 上記の酸素透過量は、難気体透過性材料の種類、厚さな
どによって調節され、その組合せの例を第２表に示す。

第　２　表 第２表中、エチレン・酢酸ビニル共重合体は、エイ゛［
・ン含ａ　ｆｆｉ　３３モル％であり、またアルミニウ
ム蒸着のポリエステルフィルムは、二軸延伸のポリエチ
レンテレフクレートフ・（ｉレム上に０．０３〜０．１
ミクロンのアルミニウム層を蒸着したものである。

なお表中、厚さはミクロン、酸素透過量はｃｃ／１１７
・Ｕ時・気圧　の単位である。

第２表中の酸素透過量は、厚さシミクロンの低密度ボリ
エ、チレンが１００００、ポリプロピレンが８０００で
あることに比べればはるかに小さいものである。

この発明による積層ポリエステルフィルムは、ヒートシ
ール性が優ねシール強度が大きく、かつ気体遮断性が良
好であるので、食品容器材料として優れている。この材
料で包装された食品は、酸化変退色、油脂酸化、ビタミ
ン酸化などが防止され、保香、風味保持などが良好であ
る。またこの材料を使用すると包装コストがやすく、取
扱いが簡単であり、使い捨ても可能である。さらにコン
パクトに包装できるので輸送が容易であり、また未充填
の空容器は偏平であるので保管し易い。

また、アルミニウム箔やメタライズ加工フィルムを難気
体透過性材料として積層したポリエステルフィルムを容
器としたものは、飲料や食品を充填してヒートシールし
て加熱殺菌したりレトルト処理するときの熱伝導性が非
常に良好であって、缶詰などの固形容器に比べて内容物
の昇温速度が２倍以上に速くなり、食品の殺菌時間が短
かくなり、かつ内容物の新鮮な風味を保存することがで
きる。

この発明の材料で作られたスタンデインダバウチなどの
軽便包装容器は、カレー類、シチュー類、トミグラソー
ス、ミートソースなどのソース類、ポタージュ、コンソ
メ、コーンマツシュなどのスープ類、煮豆類、ムース類
、おでん、野菜煮、粒あん、栗、ぜんざい、そう菜、さ
らにへ宝菜や酢豚などの中華料理などのレトルト食品、
酢りラゲ、竹の子などの食品容器に使用される。また柔
軟な飲料容器として、コーラ、スプライトなどの炭酸飲
料、豆乳、果実飲料、乳酸飲料などの清涼飲料、さらに
清酒、ブドウ酒、養命酒、しょうちゅう、ウィスキーな
どのアルコール飲料の容器として使用できる。さらに寸
た、へム、ソーセージなどの畜肉加工品、かまぼこ、い
くら、塩辛などの水産加工品、その他の一般食品の容器
材料として使用できる。

次にこの発明における物性の測定法および処理法につい
て説明する。

１）密度：Ｊ工Ｓ−に７１１２に基いて密度勾配管を使
用し、勾配管の温度は加℃で測定した。

２）屈折率：　ＡＳＴＭ−Ｄ５４２に基いて、アツベ屈
折計１型（アタゴ社製）を用い、封入液として沃化メチ
レンを用いて温度２０″Ｇで測定した。

８）　ｔａｎδ：固体粘弾性測定装置（粘弾性スペクト
ロメータＹＥＳ−８型、岩本製作所製）を用い、温度Ｓ
ｌｌ　”Ｃ、周波数６ＱＨｚで測定した。

４）酸素透過量：自動酸素透過率測定装置（０ｘ−Ｔ’
ｒ＆ｎ　１００型、Ｍｏ　Ｏｏｎ社製）を使用し、加℃
、乾燥状態（０％Ｒ’Ｈ）で測定した。

試料は乾燥シリカゲルを入れたデシケータ中で茨時間放
置してから測定した。

５）ヒートシール；卓上自動シール機（オートミ＝ＡＭ
−２５０Ｒ型、志賀包装機社製）を用い、加熱時間と停
止時間のつまみを４に合せて各温度でシールした。

６）シール強度：ヒートシールしたフィルムを幅１５１
１’ｌの短冊状に切出し、万能引張試験機（テンシロン
ＵＴＭ型、東洋ボールドウィン社製）を用い、丁字形剥
離の状態でｖ”ｃ、湿度６５％の雰囲気中で剥離速度２
００ａ／分で測定した。

７）　レトルト処理：染色処理機（ＨＵ　ＨＴ　２１ｇ
／８５０型小杉オーパーマイヤ、日板製作所製）を使用
し、金網の袋にフィルムを入れ、フィルムが浮上がるの
を防いで１２０℃の流動する熱水中で回分間処理した。

シール材の融着を防ぐためにフィルム間に紙を挾んで処
理した。

８）ボイル処理：金網の袋にフィルムを入れ、フィルム
が浮」−がるのを防いで沸騰水中にこれを沈めて加分間
処理した。シール材の融着を防ぐためシール材の間に紙
を挾んで処理した。

９）樹脂臭ニ一定時間経過したものを開封して臭をかい
だ。奥に敏感な人間５名で判定した。

１０）味覚二一口の内容物を口に含んで味を調べた。◎
印最良、Δ印は不良である。

１１）　ポリマーの固有粘度と還元比粘度：フェノール
／テトラクロルエタン（８／２　）の混合溶で測定した
。

以下にこの発明の詳細な説明する。

実施例１ ジメチルテレフタレート、ジメチルイソフタレートおよ
びこれらの混合物に、触媒として酢酸亜鉛切ミリモル％
、三酸化アンチモン加ミリモル％ヲ加、ｔ、・エチレン
グリコールとエステル交換型１１１ｄ合の反応を常法に
より行ない、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンイソフタレートのそれ製造し、これらのボリエ；ζチ
ルを乾燥後、２８０〜２９０℃で溶融押出し、２５℃に
保持したキャスティングドラム上に急冷固化させて、厚
さｗミクロンと６００ミクロンの未延伸フィルムを得た
。

比較のために、上記厚さ６００ミクロンの未延伸フィル
ムをロール延伸機を用い、８０℃、８．８倍で縦方向に
延伸したのち、テンターを用いて９５℃１８．７倍で横
方向に延伸し、次いで１８０〜２００℃で熱固定して厚
さ菊ミクロンの逐次二軸延伸ポリエステルフィルムｔ　
ｆｌ　ｆｔ。

上記のポリエステルフィルムに、ｔＥＬｎδが０１以上
の柔軟な高分子材料を積層した。この柔軟な高分子材料
は、ポリプロピレンフィルム（商品名東洋紡バイレンフ
イルム、無延伸Ｐ１１２０番、厚さ菊ミクロン）と、ポ
リエステル系樹脂フィルム（商品名東洋紡バイロンＧＭ
　９００番を１７０℃で溶ＩＭ　押出した厚さ荀ミクロ
ンのフィルム）である。

そＬ２て上記ポリエステルフィルムに、ドライラミネー
ト用接着剤（東洋モートン社製、商品名ＡＤ８００Ａお
よびＡＤ８００Ｄを１；１に配合して希釈剤で１．８倍
に希釈した液）をグラビアコータを用いて塗布し、６０
℃で乾燥したのち、上記のバイロンフィルムおよびバイ
ロンフィルムを圧着して積層した。

上記の圧着積層した高分子材料面に、ドライラミネート
用接着剤（東洋モートン社製、商品名Ａ　Ｄ　−１０１
０およびＡＤ−！ＩＴ　Ｌ　”ｊ　］、Ｏ１ｉ　ニアに
配合して希釈剤ＢＴＳ−５００で１．５倍に希釈した液
）をグラビアコータを用いて塗布し、６０℃の乾燥ゾー
ンひ通して乾燥し、次いで７０″ＣＪＫ加熱された金属
ロールと圧着用ゴムロールとの間を、上記接着剤塗布面
に厚さシミクロンのアルミニウム箔を重ねて通し積層し
て巻取った。更に、上記アルく二・ラム箔の上面に、前
記と同様にして、片面印刷されに厚さシミクロンのポリ
エチレンテレフタレートの二軸延伸フィルム（東洋紡績
社製、商品名ポリエステルフィルムＴ　４１００番）を
圧着積層し、得られた積層ポリエステルフィルムをａｓ
ｔｌ：、ｍ時間でエージングした。これらの積層フィル
ムの性能試験の結果を第８表に示す。

なお比較のために、上記二軸延伸ポリエステルフィルム
に実施例と同様に高分子材料、アルミニウム箔を積層し
たフィルム、およびポリエステルフィルムの代わりにポ
リエチレンフィルムに積層したフィルムを試験した。

第　３　表 層フィルムを用いて縦１６Ｇ１横１０　Ｃｍのスタンデ
ィングパウチを製作し、この中に清酒１７０　ＣＣを充
填してシールしたのち、荀での室内に２週間放置し、放
置後官能試験を行なった。◎は樹脂臭のないもの、△は
不良のものである。

また第３表中の試料番号１−１の還元比粘度は固有粘度
を示す。

実施例２ テレフタル酸、エチレングリコールのほかに、第８成分
どしてプロピレングリコール（ｐａ）、またはビスフェ
ノールＡのエチレンオキシド゛付加物（ＢＰＡ）を配合
して、常法により重縮合して共重合ポリエステルを製造
した、一方、厚さルミクロンの二軸延伸ポリエチレンテ
レツクレートフィルム（商品名東洋紡エステルフィルム
Ｅ５１００番）、または低密度ポリエチレンフィルムの
表面上にアルミニウムを厚さｗミリミクロ、７に真空蒸
着したメタライズ加工したフィルムを製造し、このメタ
ライズ加工したフィルム上に、上記共重合ポリエステル
を２７０℃で溶融押出して厚さ田ミクロン（共ｍ　合ポ
リエステルフィルムを押出し積層した。

比較のために、ｎさ１７５ミクロンの未延伸共重イボリ
エスデルを、上記実施例１の比較例と同様伝縦方向に８
０℃、３．５倍に一軸延伸したポリニスう層フィルムを
使用した。ｔた比較のために共重くポリエステルフィル
ムの代わりに、未延伸ポリフロピレンフィルムを使用し
た。実施例２の性能８験の結果を第４表に示す。

（以下空白 ）　−第　４　表 １゜ ′−ｒ１ ／　（ １・ 式１′ − ）　１丁 １゜ １ − ”ｉ １Ω 官能試験は、実施例１と同様なスタンディングパウチを
作り、その中にオレンジジュース１７０Ｃｅを充填、封
入してａｔｙ”ｃの槽内で４時間放置したのちに試験を
した。

実施例８ 実施例１におけるイソフタル酸を共重合した共重合ポリ
エステルフィルムより得られた厚さｗミクロンの未延伸
共重合ポリエステルフィルムと、柔軟な高分子材料を使
用しないで、難気体透過性材料としてのエチレン酢酸ビ
ニル共重合体けん化物（クラレ社製、商品名工バールＦ
）を製膜した厚さ１５ミクロンの未延伸フィルムと、印
刷加工した厚さ１２ミクロンの二軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートフイルム（商品名東洋紡エステルフィルム
Ｅ５１００番）とを、ドライラミネーション法によって
積層した積層ポリエステルフィルムをａｌｌした。

比較のために、共重合ポリエステルフィルムの代わりに
アイオノマー樹脂（三井ポリケミカル社製、商品名ハイ
ミラ２１６５０番）から得た厚さ団ミクロンの無延伸フ
ィルムを使用した。実施例３の性能試験の結果を第５表
に示す。

上記官能試験は、実施例１と同様に作ったスタンディン
グパウチ中に１７０ｅＨのワインを封入し、室温で１ケ
月放置後に試験した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕フィルム密度が１．８５５　ｑ／ｃｄ以下、フィ
   ルム面方向の屈折率の最大値が１．５９０以下であるポ
   リエステルフィルムと、上記ポリエステルフィルムの片
   面に必要に応じて積層したｔａｎδが０．０５以上の柔
   軟な高分子材料と、さらにその面に積層した難気体透過
   性材料とからなる積層フィルムであって１積層フィルム
   の乾燥状態での加℃の酸素透過量が３０　Ｃ−Ｃ−／ｎ
   ｆ・ツ時・気圧　以下であり、かつ前記ポリエステルフ
   ィルムをヒートシールした時のシール強度が１０００　
   Ｑ／１６ｍｒ　（２０ｔ　）以上であることを特徴とす
   る食品容器用積層ポリエステルフィルム。 〔２〕ポリエステルは二塩基酸とグリコールからなり、
   二塩基酸がテレフタル酸、イソフタル酸およびこれら酸
   の混合物であり、グリコールがエチＬ／　ンクＩＪ　コ
   ールおよび第８成分としてのプロピレングリコールまた
   はビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物である特
   許請求の範囲第１項記載の食品容器用積層ポリエステル
   フィルム。 〔８〕難気体透過性材料がアルミニウム箔またはアルミ
   ニウムによるメタライズ加工フィルムである特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の食品容器用積層ポリエス
   テルフィルム。 〔４〕柔軟な高分子側斜がポリエチレン、ポリプロピレ
   ン、ポリエーテルエステルエラストマー、または紙など
   である特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに
   記載の食品容器用積層ポリエステルフィルム。 〔５〕難気体透過性材料の表面に、二軸延伸ポリエステ
   ルフィルムが積層された特許請求の範囲第１項ないし第
   ４項のいずれかに記載の食品容器用８ｍポリエステルフ
   ィルム。 〔６〕ポリエステルフイルム、柔軟な高分子材料および
   難気体透過性材料の各層間または一部の層間が接着剤を
   もって接着積層されている特許請求の範囲第１項ないし
   第５項のいずれかに記載の食品容器用積層ポリエステル
   フィルム。 〔７〕ポリエステルフイルム、柔軟な高分子材料および
   難気体透過性材料の各層間または一部の層間が共押出し
   て積層されている特許請求の範囲第１項ないし第６項の
   いずれかに記載の食品容器用積層ポリエステルフィルム
   。