JPWO2018021211A1 - 白色ポリエステル系フィルム、積層体及び包装袋 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし特許文献1に記されているようなポリオレフィン系樹脂からなる無延伸のシーラントフィルムは、油脂や香料等の有機化合物からなる成分を吸着しやすいため、シーラントフィルムを最内層、すなわち内容物と接する層としている包装材は内容物の香りや味覚を変化させやすいという欠点を持っている。化成品、医薬品、食品等の包装袋の最内層としてポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層を使用する場合、あらかじめ内容物の有効成分を多めに含ませる等の対策が必要であるため、使用に適さないケースが多い。
このような問題に鑑みて、特許文献3には有機化合物の非吸着性をもったシーラント用途のポリエステル系フィルムが開示されている。しかし、例えば特許文献3の実施例1のフィルムをシーラントとして使用し、真夏の車内(約80℃)といった高温環境下に放置すると、シーラントが収縮することによって元の形状を保てないという問題があった。
さらに、特許文献1〜3のフィルムは透明であるため、紫外線によって中身が変質してしまうような物品を包装するには適さないケースが多かった。それだけでなく、特許文献1〜3のようなポリエステル系フィルムは比重が1.4と重いため、重量あたりのコストが高い点が問題であった。さらに近年、内容物の保護だけでなく、意匠性の高さも包装材に求められており、これらの要求を満たすために白色フィルムの需要が多くなってきている。
ヒートシール層を有した白色のポリエステルフィルムとしては、例えば特許文献4に開示されている。特許文献4の実施例に記載されたヒートシール強度は1.4N/15mmである。ただし、このヒートシール強度では現状の要求水準を満足することができず、実用に耐えられるものではない。
1.エチレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステル系樹脂で構成され、下記要件(1)〜(6)を満たすことを特徴とする白色ポリエステル系フィルム。
(1)少なくともフィルム中には二つ以上の層を有し、少なくとも一層の白色層とヒートシール層を有し、フィルム面の少なくともいずれか一方の表層は該ヒートシール層である。
(2)ポリエステル系フィルムのヒートシール層同士を160℃、0.2MPa、2秒間でヒートシールした後の剥離強度が4N/15mm以上25N/15mm以下である。
(3)温度変調DSCから測定されるポリエステル系フィルムのヒートシール層のガラス転移温度前後の可逆熱容量差が、0.18J/g・K以上0.35J/g・K以下である。
(4)80℃温湯中で10秒間にわたって処理したときの熱収縮率が長手方向、幅方向いずれも−10%以上10%以下である。
(5)全光線透過率が20%以上40%以下である。
(6)見掛け比重が0.90以上1.30以下である。
2.ポリエステル系フィルムを構成するポリエステル成分中に、ネオペンチルグリコール、1,4―シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸、及びジエチレングリコールからなる群より選択されてなる少なくとも1種以上を含むことを特徴とする1.に記載の白色ポリエステル系フィルム。
3.ポリエステル系フィルムを構成するポリエステル成分中に、1,4−ブタンジオールを含むことを特徴とする1.、2.のいずれかに記載の白色ポリエステル系フィルム。
4.フィルムの厚みが5〜200μmであることを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載の白色ポリエステル系フィルム。
5.前記1.〜4.のいずれかに記載の白色ポリエステル系フィルムを少なくとも一部に用いたことを特徴とする包装袋。
6.前記1.〜4.のいずれかに記載の白色ポリエステル系フィルムを少なくとも1層として有していることを特徴とする積層体。
7.前記6.に記載の積層体を少なくとも一部に用いたことを特徴とする包装袋。
(1)少なくともフィルム中には二つ以上の層を有し、少なくとも一層の白色層を有し、フィルム面の少なくともどちらか一方の表層はヒートシール層である。
(2)ポリエステル系フィルムのヒートシール層同士を160℃、0.2MPa、2秒間でヒートシールした後の剥離強度が4N/15mm以上25N/15mm以下である。
(3)温度変調DSCから測定されるポリエステル系フィルムのヒートシール層のガラス転移温度前後の可逆熱容量差が、0.18J/g・K以上0.35J/g・K以下である。
(4)80℃温湯中で10秒間にわたって処理したときの熱収縮率が長手方向、幅方向いずれも−10%以上10%以下である。
(5)全光線透過率が20%以上40%以下である。
(6)見掛け比重が0.90以上1.30以下である。
特に、前記のヒートシール性と低収縮性及び、ヒートシール性と高い引張強度はそれぞれ2律背反の特性であり、これらの特性を全て満足できる白色ポリエステル系フィルムは従来にはなかった。以下、本発明のポリエステル系フィルムについて説明する。
本発明の白色ポリエステル系フィルムは、少なくとも二つ以上の層を有し、少なくとも一層の白色層を有し、かつ少なくとも一層はヒートシール層を有していることが必要であり、ヒートシール層はフィルム面の少なくともいずれか一方の表層にあることが必要である。白色層はフィルムの表層、内層(中心部)のいずれに設けても構わないが、内層となるように設計することが好ましい。白色層には後述のように、光線を遮蔽する機能を発現させるために無機または有機添加剤を混合させることが好ましい。これらの添加剤はヒートシールを阻害するため、白色層がフィルムの両表層に設けてあると必要なヒートシール強度を得られない。また、白色層が空洞を含有している場合、該当する層が表層にあるとフィルムの表面が荒れるため、印刷性が悪化してしまう。好ましい積層構成は、ヒートシール層/白色層/ヒートシール層の二種三層構成である。前記の二種三層構成とすることにより、フィルムのヒートシール強度を確保できるだけでなく、フィルムの両面を平滑にできるため好ましい。
フィルム全体におけるヒートシール層の厚み比率は、後述するヒートシール層の可逆熱容量差により決まるが、フィルムのヒートシール強度発現の観点から、フィルム全厚みに対して20%以上80%以下が好ましく、25%以上75%以下がより好ましく、30%以上70%以下がさらに好ましい。ヒートシール層がフィルム全厚みの20%以下であると、ヒートシール強度を4N/15mm以上とすることが困難となるため好ましくない。一方、ヒートシール層がフィルム全厚みの80%以上であるとヒートシール強度が向上するものの、白色層の厚み比率が減少するため、隠蔽性が低下して好ましくない。
フィルムの積層はマルチマニホールドTダイやインフレーション法による共押出しや、ウェットまたはドライラミネート、ホットメルトによる接着等、公知の方法を用いることができる。
ヒートシール層と白色層は無延伸、一軸延伸、二軸延伸のいずれであっても構わないが、強度の観点からは少なくとも一方向に延伸されていること(一軸延伸)が好ましく、ニ軸延伸であることがより好ましい。それぞれの層に用いる原料種とニ軸延伸の場合の好適な製造方法は後述する。
また、本発明の白色ポリエステル系フィルムは、ヒートシール層、白色層に関わらず、フィルム表面の接着性を良好にするためにコロナ処理、コーティング処理や火炎処理などを施した層を設けることも可能であり、本発明の要件を逸脱しない範囲で任意に設けることができる。
本発明の白色ポリエステル系フィルムに含まれるヒートシール層(以下、単にヒートシール層と記載する)に用いるポリエステルは、エチレンテレフタレートユニットを主たる構成成分とするものである。
また、ヒートシール層に用いるポリエステルには、エチレンテレフタレートユニット以外の成分として、非晶成分となりうる1種以上のモノマー成分(以下、単に非晶成分と記載する場合がある)を含むことが好ましい。これは、非晶成分の存在により、後述する可逆熱容量差が、延伸や熱固定といった製膜工程中でも低下しにくくなり、ヒートシール強度が向上するためである。
非晶成分となりうるカルボン酸成分のモノマーとしては、例えばイソフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸が挙げられる。
また、非晶成分となりうるジオール成分のモノマーとしては、例えばネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、2,2−ジエチル1,3−プロパンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−イソプロピル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジ−n−ブチル−1,3−プロパンジオール、ヘキサンジオールを挙げることができる。
これらの非晶性カルボン酸成分、ジオール成分のうち、イソフタル酸、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコールのいずれか1種類以上を用いることが好ましい。ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコールのいずれか1種類以上を用いることがより好ましく、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールのいずれか1種類以上を用いることが特に好ましく、ネオペンチルグリコールを用いることが最も好ましい。
ヒートシール層においては、エチレンテレフタレートや非晶成分以外の成分を含んでいてもよい。ポリエステルを構成するジカルボン酸成分としては、オルトフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、および脂環式ジカルボン酸等を挙げることができる。ただし、3価以上の多価カルボン酸(例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸およびこれらの無水物等)はポリエステル中に含有させないことが好ましい。
また、上記以外でポリエステルを構成する成分としては、1,4−ブタンジオール等の長鎖ジオール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、ビスフェノールA等の芳香族系ジオール等を挙げることができる。この中でも1,4−ブタンジオールを含有することが好ましい。1,4−ブタンジオールの好ましい含有量は4モル%以上50モル%以下であり、さらに好ましくは6モル%以上45モル%以下、特に好ましくは8モル%以上40モル以下である。さらに、ポリエステルを構成する成分として、ε−カプロラクトンやテトラメチレングリコールなどを含むポリエステルエラストマーを含んでいてもよい。これらの成分は、フィルムの可逆熱容量差を高めるだけでなく、フィルムの融点を下げる効果があるため、ヒートシール層の成分として好ましい。ただし、ポリエステルには炭素数8個以上のジオール(例えば、オクタンジオール等)、または3価以上の多価アルコール(例えば、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、ジグリセリンなど)はフィルムの強度を著しく下げてしまうため、含有させないことが好ましい。
ヒートシール層の中に粒子を配合する方法として、例えば、ポリエステル系樹脂を製造する任意の段階において添加することができるが、エステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後、重縮合反応開始前の段階でエチレングリコールなどに分散させたスラリーとして添加し、重縮合反応を進めるのが好ましい。また、ベント付き混練押出し機を用いてエチレングリコールや水、そのほかの溶媒に分散させた粒子のスラリーとポリエステル系樹脂原料とをブレンドする方法や、乾燥させた粒子とポリエステル系樹脂原料とを混練押出し機を用いてブレンドする方法なども挙げられる。
本発明の白色ポリエステル系フィルムにおいては、上述の通り、ヒートシール層以外に白色層を設ける必要がある。白色層を設けるには、内部に微細な空洞を含有させる方法やフィルム表面全体に白色印刷(いわゆる白ベタ印刷)する方法等を単独または組み合わせて採用することができる。以下では空洞を含有させる方法について述べる。
白色層に用いるポリエステル原料種としては、ヒートシール層と同じポリエステルを用いることが可能である。例えば、前述のヒートシール層に好適な構成成分からなるポリエステルを使用し、ヒートシール層とは異なる組成のポリエステル層を設けることができる。ヒートシール層以外の層に用いるポリエステル原料は、非晶成分量が25モル%以下であることが好ましい。ヒートシール層以外の層の非晶成分量が25モル%より多い場合、フィルムの機械強度や耐熱性が低くなってしまう。
空洞を含有させる方法としては、例えば発泡材などを混合して押出してもよいが、好ましい方法としては、白色層を構成するポリエステル中にそのポリエステルとは非相溶な熱可塑性樹脂を混合し、少なくとも一軸方向に延伸することにより、空洞を得ることである。白色層に用いられるポリエステルに非相溶の熱可塑性樹脂は任意であり、ポリエステルに非相溶性のものであれば特に制限されるものではない。具体的には、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、セルロース系樹脂などがあげられる。特に空洞の形成性からポリスチレン系樹脂あるいはポリメチルペンテン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂が好ましい。
ポリメチルペンテン系樹脂とは、80モル%以上、好ましくは90モル%以上が4−メチルペンテン−1から誘導される単位を有するポリマーであり、他の成分としてはエチレン単位、プロピレン単位、ブテン−1単位、3−メチルブテン−1等からの誘導単位が例示される。
本発明におけるポリプロピレン系樹脂としては、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン等のホモポリマーの外、その他の成分をグラフトあるいはブロック共重合した改質樹脂も含まれる。本発明のポリエステルに非相溶性の熱可塑性樹脂は、ポリエステル中に球状もしくは楕円球状、もしくは糸状など様々な形状で分散した形態をとって存在する。
白色層を構成するポリエステルに非相溶な熱可塑性樹脂の混合物に上記粒子を配合する方法としては、例えば、ポリエステル樹脂を製造する任意の段階において添加することができるが、エステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後、重縮合反応開始前の段階でエチレングリコール等に分散させたスラリーとして添加し、重縮合反応を進めるのが好ましい。また、ベント付き混練押出し機を用いてエチレングリコールまたは水等に分散させた粒子のスラリーとポリエステル樹脂原料とをブレンドする方法、または混練押出し機を用いて、乾燥させた粒子とポリエステル系樹脂原料とをブレンドする方法等によって行うのも好ましい。
さらにポリオレフィン系樹脂等の空洞発現剤(非相溶性樹脂)による隠蔽性が不十分の場合には、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機粒子を併せて用いることが一般的である。白色層において、これら無機粒子の量は隠蔽性の観点から2〜25重量%が好ましい。無機粒子の添加量が2重量%より少ない場合、隠蔽性が不足するので好ましくない。一方、無機粒子の添加量が25重量%より多い場合、製膜が不安定になり破断が多発するため好ましくない。
次に、本発明の白色ポリエステル系フィルムをシーラントとして使用するために必要な特性を説明する。
4.1.ヒートシール強度
まず、本発明のポリエステル系フィルムは、ヒートシール層同士を温度160℃、シールバー圧力0.2MPa、シール時間2秒でヒートシールした際のヒートシール強度が4N/15mm以上25N/15mm以下であることが好ましい。
ヒートシール強度が4N/15mm未満であると、シール部分が容易に剥離されるため、包装袋として用いることができない。ヒートシール強度は5N/15mm以上が好ましく、6N/15mm以上がより好ましい。ヒートシール強度は大きいことが好ましいが、現状得られる上限は25N/15mm程度である。
本発明の白色ポリエステル系フィルムのヒートシール層は、温度変調DSCによるヒートオンリーモードで測定したガラス転移温度(Tg)前後の可動非晶量の指標となる可逆熱容量差ΔCpが0.18J/g・K以上0.35J/g・K以下であることが好ましい。
以下、可動非晶の概念とヒートシール強度との関係について説明する。
ヒートシールはヒートシール層を加熱することにより軟化または融解させる、すなわち構成成分である高分子の配列を変えることで成り立つ技法である。熱によって軟化または融解を起こしやすいのは、分子鎖の拘束が弱い非晶成分との認識が一般的である。従来、フィルムを構成する高分子の高次構造は結晶相と非晶相に分かれていると考えられており、単に非晶成分量を増加させれば非晶相が増加してヒートシール強度が高くなると考えられてきた。しかしながら本発明者らが検討したところ、一軸延伸フィルム又は二軸延伸フィルムでは、非晶成分量を単に増やすのみでは増量分に見合ったヒートシール強度の増大が見られず、特に二軸延伸フィルムにおいてはその傾向が顕著であることが判明した。これらのことから、下記の可動非晶の量がヒートシール強度に寄与しているのではないかと考えた。
非晶相はさらにその柔軟性によって剛直非晶と可動非晶に分けられることがわかっている(例えば、非特許文献1)。可動非晶は、これら3相の中で最も柔らかい成分であり、昇温過程でTgを境にして固相から液相へ変化するため熱容量が増大する。一方、剛直非晶や結晶は、融点まで固相から相変化することはないので、Tg前後の熱容量差が可動非晶量に相当する。可動非晶量が多ければ、熱よって分子鎖が動きやすくなる、すなわち軟化しやすくなるため、ヒートシール層同士の食い込みや融着が大きくなり、結果としてヒートシール強度が高くなると考えられる。ヒートシール層の可動非晶量を所定の範囲内に制御することにより、好適なヒートシール強度を確保できることを本発明者らは見出した。可逆熱容量差ΔCpが0.18J/g・K未満であると、ヒートシール層として必要な可動非晶量を満たすことができず、ヒートシール強度が4N/15mmを下回ってしまう。一方、ヒートシール層の可逆熱容量差ΔCpは高いほどヒートシール強度が向上して好ましい。ただし、ヒートシール層のΔCpが高くなりすぎると、耐熱性が低くなり、ヒートシール時にシール部の周囲がブロッキングしてしまう(加熱用部材からの熱伝導によってい、意図した範囲よりも広い範囲でシールされてしまう現象)ため、適切なヒートシールが困難となる。好ましい可逆熱容量差ΔCpの上限は0.4J/g・Kである。
本発明の白色ポリエステル系フィルムは、80℃の温湯中に10秒間に亘って処理した場合における幅方向、長手方向の温湯熱収縮率がいずれも−10%以上10%以下でなくてはならない。
収縮率が10%を超えると、フィルムをヒートシールしたときに収縮が大きくなり、シール後の平面性が悪化してしまう。温湯熱収縮率の上限は9%以下であるとより好ましく、8%以下であるとさらに好ましい。一方、温湯熱収縮率がゼロを下回る場合、フィルムが伸びることを意味しており、収縮率が高い場合と同様にフィルムが元の形状を維持できにくくなるため好ましくない。
4.4.フィルム厚み
本発明の白色ポリエステル系フィルムの厚みは特に限定されないが、3μm以上200μm以下が好ましい。フィルムの厚みが3μmより薄いとヒートシール強度の不足や印刷等の加工が困難になるおそれがありあまり好ましくない。またフィルム厚みが200μmより厚くても構わないが、フィルムの使用重量が増えてケミカルコストが高くなるので好ましくない。フィルムの厚みは5μm以上160μm以下であるとより好ましく、7μm以上120μm以下であるとさらに好ましい。
本発明の白色ポリエステル系フィルムは、長手方向で測定長を10mとした場合の厚みムラが18%以下であることが好ましい。長手方向の厚みムラが18%を超える値であると、フィルムを印刷するときに印刷不良が発生しやすくなるので好ましくない。なお、長手方向の厚みムラは、16%以下であるとより好ましく、14%以下であると特に好ましい。また、長手方向の厚みムラは小さいほど好ましいが、この下限は製膜装置の性能から1%程度が限界であると考えている。
4.6.幅方向の厚みムラ
また、幅方向においては、測定長を1mとした場合の厚みムラが18%以下であることが好ましい。幅方向の厚み斑が18%を超える値であると、フィルムを印刷するときに印刷不良が発生しやすくなるので好ましくない。なお、幅方向の厚み斑は、16%以下であるとより好ましく、14%以下であると特に好ましい。なお、幅方向の厚みムラは0%に近いほど好ましいが、下限は製膜装置の性能と生産のしやすさから1%が妥当と考えている。
本発明の白色ポリエステル系フィルムの全光線透過率は、20%以上40%以下でなければならない。全光線透過率が40%以上であるとフィルムの隠蔽性が劣るため、包装材として用いたときに包装対象物へ紫外線があたり、包装対象物の劣化を早めてしまう。フィルムの全光線透過率は15%未満ならばなお良いが、本発明では20%が限界であったので20%を下限とした。
4.8.見掛け比重
本発明の白色ポリエステル系フィルムの見掛け比重は、0.90以上1.30以下でなければならない。見掛け比重が1.20以下であると、フィルムの物理強度が低下して破れやすくなってしまう。それだけでなく、見掛け比重が1.20以下となるようにフィルムを製膜しようとすると、白色層の中に空洞を多く含むことになってしまうため、製膜中に破断が発生しやすくなってしまう。一方、見掛け比重が1.30以上であると、フィルム面積あたりの重量が増えてケミカルコストが高くなってしまう。
5.1.共押出しによる製膜
5.1.1.溶融押し出し
本発明の白色ポリエステル系フィルムは、上記2.「ヒートシール層を構成するポリエステル原料の種類」と上記3.「白色層を構成するポリエステル原料の種類」で記載した原料として用いる。ヒートシール層は、上記2.「ヒートシール層を構成するポリエステル原料の種類」のポリエステル原料を溶融押し出しして得た未延伸フィルムをシーラント層として用いることが可能である。ただしこの場合、フィルムの強度を高めるため、上記1.「白色ポリエステルフィルムの層構成」に挙げた方法で、少なくとも一方向に延伸されている白色層と積層させることが好ましい。また、本発明では、上記2.「ヒートシール層を構成するポリエステル原料の種類」と上記3.「白色層を構成するポリエステル原料の種類」で挙げたポリエステル原料をそれぞれ別々の押出機で溶融押し出しし、それらを積層することによって得た未延伸フィルムを、以下に示す所定の方法により一軸延伸または二軸延伸することによって得ることもできる。なお、ポリエステルは前記したように、非晶質成分となり得るモノマーを適量含有するよう、ジカルボン酸成分とジオール成分の種類と量を選定して重縮合させることで得ることができる。また、チップ状のポリエステルを2種以上混合してフィルムの原料として使用することもできる。
その後、押し出しで溶融された樹脂を急冷することにより、未延伸フィルムを得ることができる。なお、溶融樹脂を急冷する方法としては、溶融樹脂を口金から回転ドラム上にキャストして急冷固化することにより実質的に未配向の樹脂シートを得る方法を好適に採用することができる。フィルムは、縦(長手)方向、横(幅)方向のいずれか、少なくとも一方向に延伸されていること、すなわち一軸延伸又は二軸延伸が好ましい。以下では、最初に縦延伸、次に横延伸を実施する縦延伸-横延伸による逐次二軸延伸法について説明するが、順番を逆にする横延伸−縦延伸であっても、主配向方向が変わるだけなので構わない。また同時二軸延伸法でも構わない。
縦方向の延伸は、未延伸フィルムを複数のロール群を連続的に配置した縦延伸機へと導入するとよい。縦延伸にあたっては、予熱ロールでフィルム温度が65℃〜90℃になるまで予備加熱することが好ましい。フィルム温度が65℃より低いと、縦方向に延伸する際に延伸しにくくなり、破断が生じやすくなるため好ましくない。また90℃より高いとロールにフィルムが粘着しやすくなり、ロールへのフィルムの巻き付きや連続生産によるロールの汚れやすくなるため好ましくない。
フィルム温度が65℃〜90℃になったら縦延伸を行う。縦延伸倍率は、1倍以上5倍以下とすると良い。1倍は縦延伸をしていないということなので、横一軸延伸フィルムを得るには縦の延伸倍率を1倍に、二軸延伸フィルムを得るには1.1倍以上の縦延伸となる。また縦延伸倍率の上限は何倍でも構わないが、あまりに高い縦延伸倍率だと横延伸しにくくなって破断が生じやすくなるので5倍以下であることが好ましい。
長手方向へのリラックス(リラックスを行わない場合は縦延伸)の後は、一旦フィルムを冷却することが好ましく、表面温度が20〜40℃の冷却ロールで冷却することが好ましい。
縦延伸の後、テンター内でフィルムの幅方向の両端際をクリップによって把持した状態で、65℃〜110℃で3.5〜5倍程度の延伸倍率で横延伸を行うことが好ましい。横方向の延伸を行う前には、予備加熱を行っておくことが好ましく、予備加熱はフィルム表面温度が75℃〜120℃になるまで行うとよい。
横延伸の後は、フィルムを積極的な加熱操作を実行しない中間ゾーンを通過させることが好ましい。テンターの横延伸ゾーンに対し、その次の最終熱処理ゾーンでは温度が高いため、中間ゾーンを設けないと最終熱処理ゾーンの熱(熱風そのものや輻射熱)が横延伸工程に流れ込んでしまう。この場合、横延伸ゾーンの温度が安定しないため、フィルムの厚み精度が悪化するだけでなく、ヒートシール強度や収縮率などの物性にもバラツキが生じてしまう。そこで、横延伸後のフィルムは中間ゾーンを通過させて所定の時間を経過させた後、最終熱処理を実施するのが好ましい。この中間ゾーンにおいては、フィルムを通過させていない状態で短冊状の紙片を垂らしたときに、その紙片がほぼ完全に鉛直方向に垂れ下がるように、フィルムの走行に伴う随伴流、横延伸ゾーンや最終熱処理ゾーンからの熱風を遮断することが重要である。中間ゾーンの通過時間は、1秒〜5秒程度で充分である。1秒より短いと、中間ゾーンの長さが不充分となって、熱の遮断効果が不足する。一方、中間ゾーンは長い方が好ましいが、あまりに長いと設備が大きくなってしまうので、5秒程度で充分である。
中間ゾーンの通過後は最終熱処理ゾーンにて、横延伸温度以上 180℃以下で熱処理
を行うことが好ましい。熱処理温度は横延伸温度以上でなければ熱処理としての効果を発揮しない。この場合、フィルムの80℃温湯収縮率が15%よりも高くなってしまうため好ましくない。熱処理温度が高くなるほどフィルムの収縮率は低下するが、180℃よりも高くなるとフィルムの表面が荒れてしまい、印刷性が悪くなってしまうため好ましくない。
最終熱処理の際、テンターのクリップ間距離を任意の倍率で縮めること(幅方向へのリラックス)によって幅方向の収縮率を低減させることができる。そのため、最終熱処理では、0%以上10%以下の範囲で幅方向へのリラックスを行うことが好ましい(リラックス率0%はリラックスを行わないことを指す)。幅方向へのリラックス率が高いほど幅方向の収縮率は下がるものの、リラックス率(横延伸直後のフィルムの幅方向への収縮率)の上限は使用する原料や幅方向への延伸条件、熱処理温度によって決まるため、これを超えてリラックスを実施することはできない。本発明のポリエステル系フィルムにおいては、幅方向へのリラックス率は10%が上限である。
また、最終熱処理ゾーンの通過時間は2秒以上20秒以下が好ましい。通過時間が2秒以下であると、フィルムの表面温度が設定温度に到達しないまま熱処理ゾーンを通過してしまうため、熱処理の意味をなさなくなる。通過時間は長ければ長いほど熱処理の効果が上がるため、2秒以上であることが好ましく、5秒以上であることがさらに好ましい。ただし、通過時間を長くしようとすると、設備が巨大化してしまうため、実用上は20秒以下であれば充分である。
後は、フィルム両端部を裁断除去しながら巻き取れば、白色ポリエステル系フィルムロールが得られる。
本発明の白色ポリエステルフィルムを作製する際、上記5.1「共押出しによる製膜」で挙げた白色ポリエステル系フィルムは、他のポリエステル系フィルムと接着させることもできる。未延伸フィルムをヒートシール層として用いるときは、少なくとも一方向に延伸しているポリエステル系フィルムと接着することが好ましい。接着方法は、上記1.「白色ポリエステルフィルムの層構成」に挙げた方法等が挙げられる。ドライラミネートの場合は市販のドライラミネーション用接着剤を用いることができる。代表例としては、DIC社製ディックドライ(登録商標)LX−703VL、DIC社製KR−90、三井化学社製タケネート(登録商標)A−4、三井化学社製タケラック(登録商標)A−905などである。
フィルムの評価方法は以下の通りである。なお、フィルムの面積が小さいなどの理由で長手方向と幅方向が直ちに特定できない場合は、仮に長手方向と幅方向を定めて測定すればよく、仮に定めた長手方向と幅方向が真の方向に対して90度違っているからといって、とくに問題を生ずることはない。
[可動非晶量]
温度変調示差走査熱量計(DSC)「Q100」(TA Instruments 社製)を用いて、ヒートシール層のサンプルをハーメチックアルミニウムパン内に10.0±0.2mgで秤量し、MDSC(登録商標)ヒートオンリーモードで、平均昇温速度2.0℃/min、変調周期60秒で測定し、可逆熱容量曲線を得た。
積層フィルムからシーラント層を得る際、共押出しフィルムの場合はヒートシール層側の表層をフェザー刃で削りとった。削ったフィルムサンプルは、電子走査顕微鏡(SEM)により断面を観察し、ヒートシール層以外の層が削られていないかを確認した。ラミネートフィルムの場合、フィルムにノッチを入れて手で引き裂き、引き裂いた部分の層間剥がれ(切欠)をピンセットで剥がした。剥がしたヒートシール層は、切欠から1cm以上離れた部分をサンプリングした。
測定で得られた熱容量曲線において、付属の解析ソフト(TA Instruments社製 TA Analysis)を用いて変曲点を求め、変曲点(ガラス転移点)前後の熱容量差を下記式1にしたがって可逆熱容量差ΔCpを求めた。
(式1)
可逆熱容量差ΔCp=(高温側の熱容量Cp1)―(低温側の熱容量Cp2)
[ヒートシール強度]
JIS Z1707に準拠してヒートシール強度を測定した。具体的な手順を示す。ヒー
トシーラーにて、サンプルのコート処理やコロナ処理等を実施していないヒートシール層同士を接着した。シール条件は、上バー温度160℃、下バー温度100℃、圧力0.2MPa、時間2秒とした。接着サンプルは、シール幅が15mmとなるように切り出した。剥離強度は、万能引張試験機「DSS−100」(島津製作所製)を用いて引張速度200mm/分で測定した。剥離強度は、15mmあたりの強度(N/15mm)で示す。
フィルムを10cm×10cmの正方形に裁断し、80±0.5℃の温水中に無荷重状態で10秒間浸漬して収縮させた後、25℃±0.5℃の水中に10秒間浸漬し、水中から出した。その後、フィルムの縦および横方向の寸法を測定し、下式2にしたがって各方向の収縮率を求めた。なお、測定は2回行い、その平均値を求めた。
(式2)
収縮率={(収縮前の長さ−収縮後の長さ)/収縮前の長さ}×100(%)
JIS-K-7136に準拠し、ヘイズメータ(日本電色工業株式会社製300A)を用いて測定した。なお、測定は2回行い、その平均値を求めた。
[見掛け比重]
フィルムを10cm×10cmの正方形に切り出し、有効数字4桁で自動上皿天秤を用いて測定した重さをw(g)、マイクロメーターを用いて有効数字4桁で厚みを10点測定したときの平均厚み値を t(μm) とし、下式3にしたがって計算した。なお、見掛け比重は小数点以下2桁に丸めた。
(式3)
見掛け比重(g/cm3)=w/(10×10×t/10000)=w×100/t
フィルムを10cm×10cmの正方形に裁断した後、同じく10cm×10cmの正方形に裁断した他の二軸延伸ポリエステル系フィルムE5100−12μm(東洋紡株式会社製)とドライラミネーション用接着剤(三井化学社製タケラック(登録商標)A−950)を用いて積層させた。この積層体を、温湿度を80℃/65%RHに設定した恒温恒湿器(ヤマト科学社製IG400)中に入れ、24時間放置した。24時間後、積層体を取り出し、上式2より求められた収縮率を算出した。なお、フィルムの方向によって収縮率が異なる場合は、より収縮した方向の収縮率を採用した。この収縮率を、高温環境下に放置した後の外観として、以下のように評価した。
判定○ 元の形状から収縮した割合が2%より少ない
判定△ 元の形状から収縮した割合が2%以上5%以下
判定× 元の形状から収縮した割合が5%より多い
フィルムを長手方向11m×幅方向40mmのロール状にサンプリングし、ミクロン測定器株式会社製の連続接触式厚み計を用いて測定速度5m/min.でフィルムの長手方向に沿って連続的に厚みを測定した(測定長さは10m)。測定時の最大厚みをTmax.、最小厚みをTmin.、平均厚みをTave.とし、下式4からフィルムの長手方向の厚みムラを算出した。
(式4)
厚みムラ={(Tmax.−Tmin.)/Tave.}×100 (%)
フィルムを長さ40mm×幅1.2mの幅広な帯状にサンプリングし、ミクロン測定器株式会社製の連続接触式厚み計を用いて、測定速度5m/min.でフィルム試料の幅方向に沿って連続的に厚みを測定した(測定長さは1m)。測定時の最大厚みをTmax.、最小厚みをTmin.、平均厚みをTave.とし、上式4からフィルムの長手方向の厚みムラを算出した。
JIS K7113に準拠し、測定方向が140mm、測定方向と直交する方向が20mmの短冊状のフィルムサンプルを作製した。万能引張試験機「DSS−100」(島津製作所製)を用いて、試験片の両端をチャックで片側20mmずつ把持(チャック間距離100mm)して、雰囲気温度23℃、引張速度200mm/minの条件にて引張試験を行い、引張破壊時の応力を引張破壊強度(MPa)とした。測定方向は、長手方向と幅方向でそれぞれ試験を行った。
2枚のフィルムを10cm×10cmの正方形に裁断したあとに重ね合わせ、3辺を160℃でヒートシールして1辺のみが開いている袋を作成した。その中にリモネン(ナカライテスク株式会社製)、メントール(ナカライテスク株式会社製)をそれぞれ20g入れた後、開いている1辺もヒートシールして密封の袋を作成した。その袋を1000mlの容量のガラス容器を入れて蓋をした。1週間後に人(年齢20代4人、30代4人、40代4人、50代4人の計16人。なお男女の比率は各年代で半々となるようにした)がガラス容器の蓋を中の空気の匂いを嗅げるように開け、ガラス容器中の空気の匂いを嗅ぎ、以下のようにして判定した。
判定○ 匂いを感じた人の人数0〜1人
判定△ 匂いを感じた人の人数2〜3人
判定× 匂いを感じた人の人数4〜16人
フィルムを10cm×10cmの正方形に裁断し、フィルムの重さを測定した。次に、リモネン(ナカライテスク株式会社製)、メントール(ナカライテスク株式会社製)をそれぞれ濃度30%となるようにエタノールを加えて調製した溶液500mlを入れた容器中にフィルムを浸透させ、1週間後に取り出した。
取り出したフィルムはベンコットで押さえて溶液をとり、温度23℃・湿度60%RHの部屋で1日乾燥させた。乾燥後、フィルムの重さを測定し、下式5より求められたフィルム重さの差を吸着量とした。
(式5)
吸着量= 浸透後のフィルム重さ− 浸透前のフィルム重さ
この吸着量は以下のように判定した。
判定○ 0mg以上5mg以下
判定△ 5mgより高く、10mg以下
判定× 10mgより高い
[合成例1]
撹拌機、温度計および部分環流式冷却器を備えたステンレススチール製オートクレーブに、ジカルボン酸成分としてジメチルテレフタレート(DMT)100モル%と、多価アルコール成分としてエチレングリコール(EG)100モル%とを、エチレングリコールがモル比でジメチルテレフタレートの2.2倍になるように仕込み、エステル交換触媒として酢酸亜鉛を0.05モル%(酸成分に対して)用いて、生成するメタノールを系外へ留去しながらエステル交換反応を行った。その後、重縮合触媒として三酸化アンチモン0.225モル%(酸成分に対して)を添加し、280℃で26.7Paの減圧条件下、重縮合反応を行い、固有粘度0.75dl/gのポリエステル(1)を得た。このポリエステル(1)は、ポリエチレンテレフタレートである。
合成例1と同様の手順でモノマーを変更したポリエステル(2)〜(6)を得た。各ポリエステルの組成を表1に示す。表1において、TPAはテレフタル酸、IPAはイソフタル酸、BDは1,4−ブタンジオール、NPGはネオペンチルグリコール、CHDMは1,4−シクロヘキサンジメタノール、DEGはジエチレングリコールである。なお、ポリエステル(6)の製造の際には、滑剤としてSiO2(富士シリシア社製サイリシア266)をポリエステルに対して7,000ppmの割合で添加した。各ポリエステルは、適宜チップ状にした。各ポリエステルの固有粘度は、それぞれ、2:0.78dl/g、3:0.73dl/g、4:0.73dl/g、5:0.80dl/g、6:0.75dl/gであった。
(ポリエステルフィルム1の製膜)
ヒートシール層(A層)の原料として、ポリエステル3とポリエステル5とポリエステル6を質量比84:10:6で混合した。白色層(B層)の原料として、ポリエステル1とポリエステル3とポリエステル5に加えてポリプロピレン(FS2011DG3 住友化学製)と二酸化チタン(TA−300 富士チタン製)をそれぞれ質量比10:60:10:10:10で混合した。
A層およびB層の混合原料をそれぞれ別々の二軸スクリュー押出機に投入後にそれぞれ270℃で溶融させ、流路の途中でフィードブロックによって接合させ、Tダイよりシート状に積層させて吐出した。吐出した積層シートは表面温度30℃に設定したチルロール上で冷却することによってA層/B層/A層の積層構造をもつ未延伸フィルムを得た。なお、このときの層比率はA層/B層が50/50となるように樹脂の吐出量を調整した。
冷却固化して得た未延伸フィルムを複数のロール群を連続的に配置した縦延伸機へ導き、予熱ロール上でフィルム温度が82℃になるまで予備加熱した後に3.8倍に延伸した。縦延伸直後のフィルムを熱風ヒータで100℃に設定された加熱炉へ通し、加熱炉の入口と出口のロール間の速度差を利用して、長手方向に20%リラックス処理を行った。その後、縦延伸したフィルムを、表面温度25℃に設定された冷却ロールによって強制的に冷却した。
リラックス処理後のフィルムを横延伸機(テンター)に導いて表面温度が95℃になるまで5秒間の予備加熱を行った後、幅方向(横方向)に4.0倍延伸した。横延伸後のフィルムはそのまま中間ゾーンに導き、1.0秒で通過させた。なお、テンターの中間ゾーンにおいては、フィルムを通過させていない状態で短冊状の紙片を垂らしたときに、その紙片がほぼ完全に鉛直方向に垂れ下がるように、最終熱処理ゾーンからの熱風と横延伸ゾーンからの熱風を遮断した。
その後、中間ゾーンを通過したフィルムを最終熱処理ゾーンに導き、130℃で5秒間熱処理した。このとき、熱処理を行うと同時にフィルム幅方向のクリップ間隔を狭めることにより、幅方向に3%リラックス処理を行った。最終熱処理ゾーンを通過後はフィルムを冷却し、両縁部を裁断除去して幅500mmでロール状に巻き取ることによって、厚さ30μmの二軸延伸フィルムを所定の長さにわたって連続的に製造した。製造条件を表2に示す。
A層の原料として、ポリエステル3とポリエステル5とポリエステル6を質量比84:10:6で混合した。B層の原料として、ポリエステル1とポリエステル3とポリエステル5に加えてポリプロピレン(FS2011DG3 住友化学製)と二酸化チタン(TA−300 富士チタン製)をそれぞれ質量比10:50:10:20:10で混合した。
A層およびB層の混合原料をそれぞれ別々の二軸スクリュー押出機に投入後にそれぞれ270℃で溶融させ、流路の途中でフィードブロックによって接合させ、Tダイよりシート状に積層させて吐出した。吐出した積層シートは表面温度30℃に設定したチルロール上で冷却することによってA層/B層/A層の積層構造をもつ未延伸フィルムを得た。なお、このときの層比率はA層/B層が30/70となるように樹脂の吐出量を調整した。
その後はポリエステルフィルム1と同様の条件でフィルムを製膜し、幅500mm、厚さ30μmの二軸延伸フィルムを得た。製造条件を表2に示す。
(ポリエステルフィルム3の製膜)
二軸延伸後のフィルム厚みが50μmとなるように吐出量を調整した以外は、ポリエステルフィルム2と同様の条件で製膜し、幅500mm、厚さ30μmの二軸延伸フィルムを得た。製造条件を表2に示す。
A層の原料として、ポリエステル1とポリエステル3とポリエステル5とポリエステル6を質量比24:60:10:6で混合した。B層の原料として、ポリエステル1とポリエステル3とポリエステル5に加えてポリプロピレン(FS2011DG3 住友化学製)と二酸化チタン(TA−300 富士チタン製)をそれぞれ質量比10:60:10:10:10で混合した。
A層およびB層の混合原料をそれぞれ別々の二軸スクリュー押出機に投入後にそれぞれ270℃で溶融させ、流路の途中でフィードブロックによって接合させ、Tダイよりシート状に積層させて吐出した。吐出した積層シートは表面温度30℃に設定したチルロール上で冷却することによってA層/B層/A層の積層構造をもつ未延伸フィルムを得た。なお、このときの層比率はA層/B層が50/50となるように樹脂の吐出量を調整した。
冷却固化して得た未延伸フィルムを複数のロール群を連続的に配置した縦延伸機へ導き、予熱ロール上でフィルム温度が90℃になるまで予備加熱した後に3.8倍に延伸した。縦延伸直後のフィルムを熱風ヒータで110℃に設定された加熱炉へ通し、加熱炉の入口と出口のロール間の速度差を利用して、長手方向に20%リラックス処理を行った。その後、縦延伸したフィルムを、表面温度25℃に設定された冷却ロールによって強制的に冷却した。
リラックス処理後のフィルムを横延伸機(テンター)に導いて表面温度が100℃になるまで5秒間の予備加熱を行った後、幅方向(横方向)に4.0倍延伸した。横延伸後のフィルムはそのまま中間ゾーンに導き、1.0秒で通過させた。なお、テンターの中間ゾーンにおいては、フィルムを通過させていない状態で短冊状の紙片を垂らしたときに、その紙片がほぼ完全に鉛直方向に垂れ下がるように、最終熱処理ゾーンからの熱風と横延伸ゾーンからの熱風を遮断した。
その後、中間ゾーンを通過したフィルムを最終熱処理ゾーンに導き、130℃で5秒間熱処理した。このとき、熱処理を行うと同時にフィルム幅方向のクリップ間隔を狭めることにより、幅方向に3%リラックス処理を行った。最終熱処理ゾーンを通過後はフィルムを冷却し、両縁部を裁断除去して幅500mmでロール状に巻き取ることによって、厚さ30μmの二軸延伸フィルムを所定の長さにわたって連続的に製造した。製造条件を表2に示す。
A層の原料として、ポリエステル1とポリエステル3とポリエステル5とポリエステル6を質量比24:60:10:6で混合し、二軸スクリュー押出機に投入後に270℃で溶融させ、Tダイよりシート状に吐出した。吐出したシートは表面温度30℃に設定したチルロール上で冷却することによって、A層のみの単層構造をもつ未延伸フィルムを得た。未延伸フィルムを横延伸機(テンター)に導いて表面温度が80℃になるまで5秒間の予備加熱を行った後、幅方向(横方向)に4.0倍延伸した。横延伸後のフィルムはそのまま中間ゾーンに導き、1.0秒で通過させた。なお、テンターの中間ゾーンにおいては、フィルムを通過させていない状態で短冊状の紙片を垂らしたときに、その紙片がほぼ完全に鉛直方向に垂れ下がるように、最終熱処理ゾーンからの熱風と横延伸ゾーンからの熱風を遮断した。
その後、中間ゾーンを通過したフィルムを最終熱処理ゾーンに導き、110℃で5秒間熱処理した。このとき、熱処理を行うと同時にフィルム幅方向のクリップ間隔を狭めることにより、幅方向に3%リラックス処理を行った。最終熱処理ゾーンを通過後はフィルムを冷却し、両縁部を裁断除去して幅500mmでロール状に巻き取ることによって、厚さ15μmの一軸延伸フィルムを所定の長さにわたって連続的に製造した。製造条件を表2に示す。
A層の原料として、ポリエステル1とポリエステル2とポリエステル4とポリエステル5とポリエステル6を質量比5:86:2:2:5で混合し、二軸スクリュー押出機に投入後に270℃で溶融させ、Tダイよりシート状に吐出した。吐出したシートは表面温度30℃に設定したチルロール上で冷却することによって、A層のみの単層構造をもつ未延伸フィルムを得た。
冷却固化して得た未延伸フィルムの両縁部を裁断除去して幅500mmでロール状に巻き取ることによって、厚さ15μmの未延伸フィルムを得た。製造条件を表2に示す。
B層の原料としてポリエステル1とポリエステル5とポリエステル6に加えてポリプロピレン(FS2011DG3 住友化学製)と二酸化チタン(TA−300 富士チタン製)をそれぞれ質量比65:10:5:10:10で混合し、二軸スクリュー押出機に投入後にそれぞれ270℃で溶融させ、Tダイよりシート状に吐出した。吐出したシートは表面温度30℃に設定したチルロール上で冷却することによって、B層のみの単層構造をもつ未延伸フィルムを得た。
冷却固化して得た未延伸フィルムを複数のロール群を連続的に配置した縦延伸機へ導き、予熱ロール上でフィルム温度が95℃になるまで予備加熱した後に3.8倍に延伸した。縦延伸直後のフィルムを熱風ヒータで110℃に設定された加熱炉へ通し、加熱炉の入口と出口のロール間の速度差を利用して、長手方向に20%リラックス処理を行った。その後、縦延伸したフィルムを、表面温度25℃に設定された冷却ロールによって強制的に冷却した。
リラックス処理後のフィルムを横延伸機(テンター)に導いて表面温度が100℃になるまで5秒間の予備加熱を行った後、幅方向(横方向)に4.0倍延伸した。横延伸後のフィルムはそのまま中間ゾーンに導き、1.0秒で通過させた。なお、テンターの中間ゾーンにおいては、フィルムを通過させていない状態で短冊状の紙片を垂らしたときに、その紙片がほぼ完全に鉛直方向に垂れ下がるように、最終熱処理ゾーンからの熱風と横延伸ゾーンからの熱風を遮断した。
その後、中間ゾーンを通過したフィルムを最終熱処理ゾーンに導き、130℃で5秒間熱処理した。このとき、熱処理を行うと同時にフィルム幅方向のクリップ間隔を狭めることにより、幅方向に3%リラックス処理を行った。最終熱処理ゾーンを通過後はフィルムを冷却し、両縁部を裁断除去して幅500mmでロール状に巻き取ることによって、厚さ15μmの二軸延伸フィルムを所定の長さにわたって連続的に製造した。製造条件を表2に示す。
A層の原料としてポリエステル1とポリエステル6を質量比94:6で混合し、二軸スクリュー押出機に投入後に270℃で溶融させ、Tダイよりシート状に吐出した。吐出したシートは表面温度30℃に設定したチルロール上で冷却することによって、A層のみの単層構造をもつ未延伸フィルムを得た。
冷却固化して得た未延伸フィルムを複数のロール群を連続的に配置した縦延伸機へ導き、予熱ロール上でフィルム温度が90℃になるまで予備加熱した後に3.8倍に延伸した。縦延伸直後のフィルムは加熱炉を通さず(リラックス処理を行わず)に、表面温度25℃に設定された冷却ロールによって強制的に冷却した。
縦延伸後のフィルムを横延伸機(テンター)に導いて表面温度が100℃になるまで5秒間の予備加熱を行った後、幅方向(横方向)に4.0倍延伸した。横延伸後のフィルムはそのまま中間ゾーンに導き、1.0秒で通過させた。なお、テンターの中間ゾーンにおいては、フィルムを通過させていない状態で短冊状の紙片を垂らしたときに、その紙片がほぼ完全に鉛直方向に垂れ下がるように、最終熱処理ゾーンからの熱風と横延伸ゾーンからの熱風を遮断した。
その後、中間ゾーンを通過したフィルムを最終熱処理ゾーンに導き、200℃で5秒間熱処理した。このとき、熱処理を行うと同時にフィルム幅方向のクリップ間隔を狭めることにより、幅方向に3%リラックス処理を行った。最終熱処理ゾーンを通過後はフィルムを冷却し、両縁部を裁断除去して幅500mmでロール状に巻き取ることによって、厚さ15μmの二軸延伸フィルムを所定の長さにわたって連続的に製造した。製造条件を表2に示す。
(実施例1〜4)
実施例1〜4は、それぞれポリエステルフィルム1〜4をそのまま用いた。それぞれのフィルムは、A層がヒートシール層、B層が白色層である。
(実施例5〜8)
実施例5〜8は、ヒートシール層と白色層を積層させて評価フィルムを作製した。2つのフィルムは、ドライラミネーション用接着剤(三井化学社製タケラック(登録商標)A−950)を用いて接着させた。積層フィルムの組み合わせとそれらの評価結果を表3に示す。
比較例1〜4も実施例5〜8と同様の方法でヒートシール層と白色層を積層させた。なお、比較例4のヒートシール層には、ポリプロピレン系シーラント(東洋紡株式会社製P1128−20μm)を用いた。積層フィルムの組み合わせとそれらの評価結果を表3に示す。比較例4のシール強度を評価する際、シール温度が160℃だとフィルムが融けてシールバーに粘着してしまったため、シール温度を140℃とした。また、リモネン、目トールの吸着性、保香性評価においても、比較例4のみ袋を作製するときのシール温度は140℃とした。
表3より、実施例1から6までのフィルムはいずれもヒートシール層の可逆熱容量差ΔCpが所定の範囲となり、ヒートシール強度、収縮率、光線透過率、見掛け比重、厚みムラ、高温環境下に放置した後の外観、保香性、吸着性に優れており、良好な評価結果が得られた。なお、図1中のチャートに乱れがなく、Tg付近でベースラインがシフトしているので、DSCの測定が正常に行えたことが確認できた。
一方、比較例1のフィルムは、ヒートシール層のΔCpを満たしており、ヒートシール強度、厚みムラ、保香性、吸着性には優れるものの、収縮率が高いため、高温環境下に放置した後の外観が低評価となった。さらに、比較例1のフィルムは全光線透過率が高く、見掛け比重が高いフィルムであった。
また、比較例2のフィルムもヒートシール層のΔCpを満たしており、ヒートシール強度、収縮率、厚みムラ、保香性、吸着性には優れるが、全光線透過率が高いため、本発明の要件を満足しなかった。
比較例3のフィルムはヒートシール層のΔCpが低いため、ヒートシールしてもフィルムがすぐに剥離してしまい、ヒートシール強度はほぼゼロとなってしまった。
比較例4のフィルムはヒートシール強度に優れるものの、ヒートシール層にポリプロピレンを使用したため、メントールとリモネンの吸着性が×、保香性が△となった。
Claims (7)
- エチレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステル系樹脂で構成され、下記要件(1)〜(6)を満たすことを特徴とする白色ポリエステル系フィルム。
(1)少なくともフィルム中には二つ以上の層を有し、少なくとも一層の白色層とヒートシール層を有し、フィルム面の少なくともいずれか一方の表層は該ヒートシール層である。
(2)ポリエステル系フィルムのヒートシール層同士を160℃、0.2MPa、2秒間でヒートシールした後の剥離強度が4N/15mm以上25N/15mm以下である。
(3)温度変調DSCから測定されるポリエステル系フィルムのヒートシール層のガラス転移温度前後の可逆熱容量差が、0.18J/g・K以上0.35J/g・K以下である。
(4)80℃温湯中で10秒間にわたって処理したときの熱収縮率が長手方向、幅方向いずれも−10%以上10%以下である。
(5)全光線透過率が20%以上40%以下である。
(6)見掛け比重が0.90以上1.30以下である。 - ポリエステル系フィルムを構成するポリエステル成分中に、ネオペンチルグリコール、1,4―シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸、及びジエチレングリコールからなる群より選択されてなる少なくとも1種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の白色ポリエステル系フィルム。
- ポリエステル系フィルムを構成するポリエステル成分中に、1,4−ブタンジオールを含むことを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の白色ポリエステル系フィルム。
- フィルムの厚みが5〜200μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の白色ポリエステル系フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の白色ポリエステル系フィルムを少なくとも一部に用いたことを特徴とする包装袋。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の白色ポリエステル系フィルムを少なくとも1層として有していることを特徴とする積層体。
- 請求項6に記載の積層体を少なくとも一部に用いたことを特徴とする包装袋。
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