KR20210069658A - 저흡착성 실란트 필름, 적층체 및 포장봉지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 유기 화합물로 이루어지는 성분이 흡착하기 어렵고, 140℃의 히트 실링성이 우수한 한편, 100℃ 히트 실링 강도가 낮아 포장봉지로서 사용하여 내용물을 뜨거운 물로 데우려고 하였을 때에도 히트 실링층끼리가 점착하기 어려운 실란트 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 저흡착성 실란트 필름은 적어도 1층의 폴리에스테르계 성분으로 이루어지는 히트 실링층을 가지고 있고, 아래 (1)∼(3)을 만족시키는 것을 특징으로 한다.
(1) 히트 실링층끼리를 100℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 0 N／15 ㎜ 이상 5 N／15 ㎜ 이하
(2) 히트 실링층끼리를 140℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 8 N／15 ㎜ 이상 30 N／15 ㎜ 이하
(3) 전층을 포함한 필름의 밀도가 1.20 이상 1.39 미만

Description

저흡착성 실란트 필름, 적층체 및 포장봉지

본 발명은 우수한 저흡착성과 히트 실링성을 양립하는 실란트 필름, 및 그것을 사용한 적층체, 포장봉지에 관한 것이다.

종래, 식품, 의약품 및 공업제품으로 대표되는 유통물품의 많은 포장재로서 실란트 필름이 사용되고 있다. 포장봉지나 덮개재 등을 구성하는 포장재의 최내층에는, 높은 히트 실링 강도를 나타내는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지나, 아이오노머, EMMA 등의 코폴리머 수지로 이루어지는 히트 실링층이 설치되어 있다. 이들 수지는 히트 실링에 의해 높은 밀착 강도를 달성할 수 있는 것이 알려져 있다.

그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 무연신의 실란트 필름은, 유지나 향료 등의 유기 화합물로 이루어지는 성분을 흡착하기 쉽기 때문에, 실란트 필름을 최내층, 즉 내용물과 접하는 층으로 하고 있는 포장재는 내용물의 향이나 미각을 변화시키기 쉽다고 하는 결점을 가지고 있다. 화성품, 의약품, 식품 등의 포장봉지의 최내층으로서 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 실란트층을 사용하는 경우, 사전에 내용물의 유효 성분을 많이 포함시키는 등의 대책이 필요하기 때문에, 사용에 적합하지 않은 케이스가 많다.

한편, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같은 폴리아크릴로니트릴계 수지로 이루어지는 실란트 필름은 화성품, 의약품, 식품 등에 포함되는 유기 화합물을 흡착하기 어려운 특징이 있다. 그러나, 폴리아크릴로니트릴계 필름은 140℃의 히트 실링성이 나빠, 양호한 실링 강도가 얻어지지 않는 경우가 있었다.

이러한 문제를 감안하여, 특허문헌 3에는 유기 화합물의 비흡착성을 가진 실란트 용도의 폴리에스테르계 필름이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 3의 폴리에스테르계 필름은 100℃ 히트 실링 강도가 높기 때문에, 포장봉지로서 사용하여 내용물을 뜨거운 물로 데우려고 하였을 때에, 최내층의 히트 실링층끼리가 점착하기 쉬워 포장봉지를 개봉하기 어려워지는 문제가 있었다.

또한, 이 출원 출원인은 유기 화합물의 비흡착성을 가진 실란트 용도의 폴리에스테르계 필름을 특허문헌 4에 개시하고 있다. 그러나, 최근 들어, 생산성을 높이기 위해 자동충전 포장의 고속화가 진행되어 왔으나, 특허문헌 4의 폴리에스테르계 필름의 경우는 고속 자동충전 포장에 대응하지 못하는 것이 판명되었다. 고속 자동충전 포장의 경우, 히트 실링 바의 온도를 140℃로 설정하고 있어도, 가열시간이 짧기 때문에 실란트 필름의 온도가 120℃ 부근까지밖에 상승하지 않는다. 그러나, 특허문헌 4의 폴리에스테르계 필름은 120℃ 히트 실링 강도가 충분하지 않아, 히트 실링 가공 후에 실링부의 박리가 생기는 문제가 발생하였다.

일본국 특허 제3817846호 일본국 특허공개 평7－132946호 공보 국제공개 제2014／175313호 일본국 특허공개 제2017－165059호 공보

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하는 것을 목적으로 하는 것이다. 즉, 각종 유기 화합물로 이루어지는 성분이 흡착하기 어렵고, 140℃의 히트 실링성이 우수한 실란트 필름(A)를 제공하는 것이다.

이 출원 제1 발명은, 100℃ 히트 실링 강도가 낮아 포장봉지로서 사용하여 내용물을 뜨거운 물로 데우려고 하였을 때에도 히트 실링층끼리가 점착하기 어려운 상기 (A)의 실란트 필름을 제공하는 것이다.

이 출원 제2 발명은, 저온의 120℃ 히트 실링성도 우수하기 때문에, 고속 자동충전 포장으로도 충분한 히트 실링 강도를 갖는 상기 (A)의 실란트 필름을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 이 출원 제1 발명 또는 이 출원 제2 발명의 실란트 필름을 적어도 한층으로서 포함하는 적층체, 및 그것을 사용한 포장봉지를 제공하고자 하는 것이다.

아래에, 아래 1.의 실란트 필름을 이 출원 제1 발명, 아래 2.의 실란트 필름을 이 출원 제2 발명으로 각각 칭한다. 특별히 언급이 없는 경우는, 두 발명에 공통되는 본 발명의 사항이다.

본 발명은 아래의 구성으로 이루어진다.

1. 적어도 1층의 폴리에스테르계 성분으로 이루어지는 히트 실링층을 가지고 있고, 아래 (1)∼(3)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 저흡착성 실란트 필름.

(1) 히트 실링층끼리를 100℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 0 N／15 ㎜ 이상 5 N／15 ㎜ 이하

(2) 히트 실링층끼리를 140℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 8 N／15 ㎜ 이상 30 N／15 ㎜ 이하

(3) 전층을 포함한 필름의 밀도가 1.20 이상 1.39 미만

2. 적어도 1층의 폴리에스테르계 성분으로 이루어지는 히트 실링층을 가지고 있고, 아래 (4)∼(6)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 저흡착성 실란트 필름.

(4) 히트 실링층끼리를 120℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 4 N／15 ㎜ 이상 15 N／15 ㎜ 이하

(5) 히트 실링층끼리를 140℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 8 N／15 ㎜ 이상 30 N／15 ㎜ 이하

(6) 히트 실링층에 있어서, X선 전자 분광법(ESCA)으로 구한 산소원자의 존재비율이 26.6% 이상 31.0% 이하

3. 3차원 조도계로부터 구한 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 18 ㎛ 이상 29 ㎛ 이하인 1. 또는 2. 중 어느 하나에 기재된 저흡착성 실란트 필름.

4. 상기 히트 실링면끼리의 동마찰계수가 0.30 이상 0.80 이하인 1. 내지 3. 중 어느 하나에 기재된 저흡착성 실란트 필름.

5. 필름을 구성하는 성분이, 에틸렌테레프탈레이트를 주된 구성성분으로 하는 폴리에스테르로 이루어지는 1. 내지 4. 중 어느 하나에 기재된 저흡착성 실란트 필름.

6. 히트 실링층을 구성하는 폴리에스테르계 성분을 구성하는 모노머 중, 에틸렌글리콜 이외의 디올 모노머 성분을 함유하고, 그 디올 모노머 성분이 네오펜틸글리콜, 1,4－시클로헥산디메탄올, 1,4－부탄디올, 디에틸렌글리콜 중 어느 하나 이상인 1. 내지 5. 중 어느 하나에 기재된 저흡착성 실란트 필름.

7. 80℃ 온탕 중에서 10초간에 걸쳐 처리하였을 때의 열수축률이 길이방향, 폭방향 모두 0% 이상 10% 이하인 1. 내지 6. 중 어느 하나에 기재된 저흡착성 실란트 필름.

8. 상기 1. 내지 7. 중 어느 하나에 기재된 실란트 필름을 적어도 1층은 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.

9. 상기 1. 내지 7. 중 어느 하나에 기재된 실란트 필름, 또는 8.에 기재된 적층체를 적어도 일부에 사용한 것을 특징으로 하는 포장봉지.

본 발명의 실란트 필름은 각종 유기 화합물을 흡착하기 어렵기 때문에, 화성품, 의약품, 식품 등의 유분이나 향료를 포함하는 물품을 위생적으로 포장할 수 있는 동시에, 140℃의 히트 실링성이 우수하다. 이 출원 제1 발명의 실란트 필름은 100℃ 히트 실링 강도가 낮기 때문에, 포장봉지로서 사용하여 내용물을 뜨거운 물로 데우려고 하였을 때에, 최내층의 히트 실링층끼리가 점착하기 어렵다. 이 출원 제2 발명은 140℃의 히트 실링성이 우수하고, 또한 저온의 120℃ 히트 실링성도 우수하기 때문에, 고속 자동충전 포장으로도 충분한 히트 실링 강도를 갖는 실란트 필름을 제공할 수 있다.

또한, 상기 이 출원 제1 발명 또는 제2 발명의 실란트 필름을 적어도 한층으로서 포함하는 적층체와, 그것을 사용한 포장봉지를 제공할 수 있다.

이 출원 제1 발명의 실란트 필름은 적어도 1층의 폴리에스테르계 성분으로 이루어지는 히트 실링층을 가지고 있고, 아래 (1)∼(3)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 저흡착성 실란트 필름이다.

(1) 히트 실링층끼리를 100℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 0 N／15 ㎜ 이상 5 N／15 ㎜ 이하

(2) 히트 실링층끼리를 140℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 8 N／15 ㎜ 이상 30 N／15 ㎜ 이하

(3) 전층을 포함한 필름의 밀도가 1.20 이상 1.39 미만

아래에 본 발명의 실란트 필름의 특성, 층 구성, 층 비율, 실란트 필름을 구성하는 원료, 실란트 필름의 제조방법, 내용물의 종류 및 포장체의 구성, 제대(製袋)방법에 대해서 상세하게 기술한다.

1. 실란트 필름의 특성

1.1. 100℃ 히트 실링 강도

이 출원 제1 발명의 실란트 필름은 히트 실링층끼리를 온도 100℃, 실링 바 압력 0.2 ㎫, 실링 시간 2초로 히트 실링하였을 때의 히트 실링 강도가 0 N／15 ㎜ 이상 5 N／15 ㎜ 이하일 필요가 있다.

100℃ 히트 실링 강도가 5 N／15 ㎜를 초과하면, 포장봉지로서 사용하여 내용물을 데우려고 하였을 때, 최내층의 히트 실링층끼리가 점착하기 쉬워 개봉성이 손상되기 때문에, 포장봉지로서 적합하지 않다. 100℃ 히트 실링 강도는 4.5 N／15 ㎜ 이하면 보다 바람직하고, 4.0 N／15 ㎜ 이하면 더욱 바람직하다.

1.2. 120℃ 히트 실링 강도

이 출원 제2 발명의 실란트 필름은 히트 실링층끼리를 온도 120℃, 실링 바 압력 0.2 ㎫, 실링 시간 2초로 히트 실링하였을 때의 히트 실링 강도가 4 N／15 ㎜ 이상 15 N／15 ㎜ 이하일 필요가 있다.

120℃ 히트 실링 강도가 4 N／15 ㎜ 미만이면, 고속 자동충전 포장 시에 히트 실링 강도가 부족하기 때문에, 포장봉지의 생산성을 높일 수 없다. 120℃ 히트 실링 강도는 큰 것이 바람직하나, 본 발명의 기술수준에서는 현상황에서 얻어지는 상한은 15 N／15 ㎜ 정도인데, 실용상은 충분하다. 120℃ 히트 실링 강도는 5 N／15 ㎜ 이상이면 보다 바람직하고, 6 N／15 ㎜ 이상이면 더욱 바람직하다.

1.3. 140℃ 히트 실링 강도

본 발명의 실란트 필름은 히트 실링층끼리를 온도 140℃, 실링 바 압력 0.2 ㎫, 실링 시간 2초로 히트 실링하였을 때의 히트 실링 강도가 8 N／15 ㎜ 이상 30 N／15 ㎜ 이하일 필요가 있다.

140℃ 히트 실링 강도가 8 N／15 ㎜ 미만이면, 실링 부분이 용이하게 박리되기 때문에, 포장봉지로서 사용하는 것이 곤란하다. 140℃ 히트 실링 강도는 큰 것이 바람직하나, 본 발명의 기술수준에서는 현상황에서 얻어지는 상한은 30 N／15 ㎜ 정도이다. 140℃ 히트 실링 강도는 9 N／15 ㎜ 이상이면 보다 바람직하고, 10 N／15 ㎜ 이상이면 더욱 바람직하다.

1.4. 밀도

이 출원 제1 발명의 실란트 필름은 전층을 포함한 필름의 밀도가 1.20 이상 1.39 미만일 필요가 있다. 전층을 포함한 필름의 밀도와 흡착성 및 내열성, 140℃ 히트 실링 강도는 상관하고 있다. 밀도가 높을수록 저흡착성 및 내열성이 우수한 실란트 필름이 된다. 이는 밀도가 높을수록 결정성이 높은 경향에 있고, 결정성이 높을수록 내약품성 및 내열성이 높아지기 때문이다. 이 때문에, 전층을 포함한 필름의 밀도가 1.20 미만이면, 내약품성이 나빠지기 때문에 흡착성이 높아지고, 또한 내열성이 낮아져 히트 실링 시에 필름에 구멍이 뚫리기 쉬워지기 때문에, 포장봉지로서 적합하지 않다.

또한, 밀도가 1.39 이상이 되면 저흡착성과 내열성은 우수하나, 140℃의 히트 실링성이 손상되기 때문에, 실란트 필름으로서 적합하지 않다. 밀도의 범위는 1.25 이상 1.38 이하면 보다 바람직하고, 1.30 이상 1.37 이하면 더욱 바람직하다.

1.5. 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm

본 발명의 실란트 필름은 컷오프 0.250 ㎜, 측정속도 0.2 ㎜／초

의 조건에서 측정한 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 18 ㎛ 이상 29 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm은, 100℃ 히트 실링 강도 및 히트 실링면끼리의 동마찰계수와 상관하고 있다. 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 길수록, 히트 실링면의 요철이 적어져 평활화되기 때문에, 접촉면적이 커져 100℃ 히트 실링 강도가 높아지고, 히트 실링면끼리의 동마찰계수도 높아진다.

히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 29 ㎛ 이상이면, 100℃ 히트 실링 강도가 높아져 포장봉지로서 사용하여 내용물을 데우려고 하였을 때, 최내층의 히트 실링층끼리가 점착하기 쉬워 개봉성이 손상되기 때문에, 포장봉지로서 적합하지 않다. 한편, 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 18 ㎛ 미만이면, 히트 실링면끼리의 접촉면적이 극단적으로 작아지기 때문에, 140℃ 실링 강도가 낮아져, 실란트 필름으로서 적합하지 않다. 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm의 범위는 19 ㎛ 이상 28 ㎛ 이하면 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상 27 ㎛ 이하면 더욱 바람직하다.

1.6. 히트 실링층의 동마찰계수

본 발명의 실란트 필름은 히트 실링면끼리의 동마찰계수가 0.30 이상 0.80 이하인 것이 바람직하다.

동마찰계수가 0.30 미만이면 필름이 지나치게 미끄러져 버려 핸들링성이 악화된다. 한편, 동마찰계수가 0.80을 초과하면, 미끄럼성이 나쁘기 때문에 필름을 롤에 권취할 때 주름이 발생하기 쉬워져 감음 품질이 떨어질 우려가 있다. 히트 실링층의 동마찰계수의 범위는 0.35 이상 0.75 이하면 보다 바람직하고, 0.40 이상 0.70 이하면 더욱 바람직하다.

1.7. 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율

이 출원 제2 발명의 실란트 필름은 히트 실링층에 있어서, X선 전자 분광법(ESCA)으로 구한 산소원자의 존재비율이 26.6% 이상 31.0% 이하일 필요가 있다. 비특허문헌 1에는 표면처리로 산소 함유기를 도입함으로써, 전하 밀도의 편향이 커져서 분자간력이 강해져, 접착력을 향상시킬 수 있는 것이 소개되어 있다. 이는 플라스틱을 중심으로 한 접착은 분자간력에 의한 결합에 의해 일어나는 것으로 되어 있기 때문이다. 본 발명의 실란트 필름에 있어서도, 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율이 높을수록 전하 밀도의 편향도 커지기 때문에, 120℃ 히트 실링 강도도 강해지는 것으로 생각된다. 이 때문에, 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율이 26.6% 미만이면, 120℃ 히트 실링 강도가 작아져, 고속 자동충전 포장 시에 히트 실링 강도가 부족하다. 또한, 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율이 31.0%를 초과하면, 전하 밀도의 편향이 커서 상온하에서 밀착하기 쉬워지기 때문에, 롤에 권취한 필름끼리가 블로킹되어, 필름을 원활하게 권출할 수 없게 된다. 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율의 범위는 26.7% 이상 30.5% 이하면 보다 바람직하고, 26.8% 이상 30.0% 이하면 더욱 바람직하다.

1.8. 히트 실링층 표면의 습윤장력

이 출원 제2 발명의 실란트 필름은 히트 실링층 표면의 습윤장력이 38 mN／m 이상 55 mN／m 이하인 것이 바람직하다. 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율이 높을수록 히트 실링층 표면의 습윤장력도 높아지고, 120℃ 히트 실링 강도가 커진다. 히트 실링층 표면의 습윤장력이 38 mN／m 미만이면, 120℃ 히트 실링 강도가 작아져, 고속 자동충전 포장 시에 히트 실링 강도가 부족하다. 한편, 히트 실링층 표면의 습윤장력이 55 mN／m를 초과하면, 롤에 권취한 필름끼리가 블로킹되어, 필름을 원활하게 권출할 수 없게 된다. 히트 실링층 표면의 습윤장력의 범위는 39 mN／m 이상 54 mN／m 이하면 보다 바람직하고, 40 mN／m 이상 53 mN／m 이하면 더욱 바람직하다.

1.9. 열수축률

본 발명의 실란트 필름은 80℃의 온탕 중에 10초간에 걸쳐 처리한 경우에 있어서의 폭방향, 길이방향의 온탕 열수축률이 모두 0% 이상 10% 이하인 것이 바람직하다.

열수축률이 10%를 초과하면, 필름을 히트 실링하였을 때 수축이 커져, 실링 후의 평면성이 악화되어 버린다. 한편, 열수축률이 제로를 밑도는 경우, 필름이 신장되는 것을 의미하고 있어, 수축률이 높은 경우와 마찬가지로 필름이 원래의 형상을 유지하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 열수축률의 상한은 9% 이하면 보다 바람직하고, 8% 이하면 더욱 바람직하다.

1.10. 헤이즈

본 발명의 실란트 필름은 헤이즈가 0% 이상 10% 미만인 것이 바람직하다. 헤이즈가 10% 이상이면, 투명성이 손상되어 포장봉지로서 사용하였을 때에 내용물이 시인하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 헤이즈의 상한은 9% 이하면 보다 바람직하고, 8% 이하면 더욱 바람직하다.

1.11. 필름 두께

본 발명의 실란트 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 3 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하가 바람직하다.

필름의 두께가 3 ㎛보다 얇으면 히트 실링 강도의 부족이나 인쇄 등의 가공이 곤란해질 우려가 있기 때문에 그다지 바람직하지 않다. 또한, 필름 두께가 200 ㎛보다 두꺼워도 상관없으나, 필름의 사용중량이 증가하여 케미컬 코스트가 높아지기 때문에 바람직하지 않다. 필름의 두께는 5 ㎛ 이상 160 ㎛ 이하면 보다 바람직하고, 7 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하면 더욱 바람직하다.

2. 실란트 필름의 구성

2.1. 실란트 필름의 층 구성·히트 실링층 비율

본 발명의 실란트 필름은 히트 실링층만의 단층이어도 상관없고, 2층 이상의 적층 구성이어도 상관없다. 단, 히트 실링성과 내열성은 이율배반의 관계에 있기 때문에, 이 출원 제1 발명에 있어서는 히트 실링층의 140℃ 히트 실링성은 유지한 채, 히트 실링층 이외의 층(이하, 내열층이라 칭하는 경우가 있다)으로 내열성을 높일 수 있기 때문에 적층 구성이 바람직하고, 이 출원 제2 발명에 있어서는 히트 실링층의 120℃ 히트 실링성은 유지한 채, 히트 실링층 이외의 층으로 내열성을 높일 수 있기 때문에 적층 구성이 바람직하다.

바람직한 적층 구성은 히트 실링층을 적어도 필름 편면의 표층에 갖는 구성으로, 히트 실링층／내열층의 2층 구성, 히트 실링층／내열층／히트 실링층의 3층 구성을 들 수 있는데, 히트 실링층／내열층의 2층 구성이 보다 바람직하다.

본 발명의 실란트 필름을 적층 구성으로 하는 경우는, 히트 실링층의 층 비율은 20% 이상 80% 이하인 것이 바람직하다. 히트 실링층의 층 비율이 20%보다 적은 경우, 필름의 히트 실링 강도가 저하되어 버리기 때문에 바람직하지 않다. 히트 실링층의 층 비율이 80%보다도 높아지면, 필름의 히트 실링성이 향상되는데, 내열성이 저하되어 버리기 때문에 바람직하지 않다. 히트 실링층의 층 비율은 30% 이상 70% 이하가 보다 바람직하다.

2.2. 적층방법

본 발명의 실란트 필름을 적층 구성으로 하는 경우는, 히트 실링층이 필름면의 적어도 어느 한쪽의 표층에 없어서는 안된다. 필름을 원료가 수지인 층(수지층)과 적층하는 데는, 공압출로 인라인 제막하는 방법, 제막 후에 첩합하여 적층하는 등, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 전자의 방법에는 멀티 매니폴드 T 다이나 인플레이션법에 의한 공압출, 후자의 방법에는 압출 라미네이트, 웨트 또는 드라이 라미네이트, 핫멜트에 의한 접착 등이 있다. 드라이 라미네이트의 경우는 시판의 드라이 라미네이션용 접착제를 사용할 수 있다. 대표예로서는, DIC사 제조 딕드라이(등록상표) LX－703VL, DIC사 제조 KR－90, 미츠이 화학사 제조 다케네이트(등록상표) A－4, 미츠이 화학사 제조 다케락(등록상표) A－905 등이다. 히트 실링층은 무연신, 일축연신, 이축연신의 어느 것이어도 상관없으나, 강도의 관점에서는 적어도 일방향으로 연신되어 있는 것(일축연신)이 바람직하고, 이축연신인 것이 보다 바람직하다. 이축연신의 경우의 적합한 제조방법은 후술한다.

2.3. 히트 실링층의 표면처리

이 출원 제1 발명의 실란트 필름은 히트 실링층, 그 이외의 층에 상관없이, 코팅처리나 화염처리 등을 실시한 층을 설치하는 것이 가능하고, 무기물의 증착 등을 행하여도 상관없다. 단, 코로나처리나 플라즈마처리는 100℃ 히트 실링 강도가 5 N／15 ㎜ 이상이 될 우려가 있기 때문에, 히트 실링층에는 실시하지 않는 것이 바람직하다.

이 출원 제2 발명의 실란트 필름은 히트 실링층, 그 이외의 층에 상관없이, 코로나처리나 플라즈마처리, 코팅처리, 화염처리 등을 실시한 층을 설치하는 것이 가능하고, 무기물의 증착 등을 행하여도 상관없다. 코로나처리와 플라즈마처리는 표면의 산소원자의 존재비율을 높이는 것이 가능하기 때문에, 히트 실링층 표면에 실시하는 것이 바람직하다. 특히 코로나처리가 바람직하다.

2.4. 그 밖의 층 구성, 층 비율

본 발명의 실란트 필름은 히트 실링층과 내열층 이외에 배리어성을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 무기 박막층을 적어도 1층은 가진, 3층 이상의 구성으로 해도 된다. 무기 박막층을 가짐으로써 가스 배리어성을 부여할 수 있다. 무기 박막층과 내열층은 어느 위치에 있어도 상관없으나, 필요한 히트 실링 강도를 발현시키기 위해서는, 히트 실링층을 최외층으로 할 필요가 있다. 바람직한 층의 순번은 두 최외층을 실링층과 무기 박막층으로 하고, 내열층을 중간에 가진 구성이다.

또한, 적층체의 층 구성은 히트 실링층과 내열층과 무기 박막층 이외의 층을 하나 이상 가지고 있어도 상관없다. 구체적으로는, 무기 박막층 아래에 설치하는 앵커 코트층, 무기 박막층 위에 설치하는 오버 코트층이나, 본 발명의 실란트 필름을 구성하는 수지층 이외의 수지층(필름) 등이다.

무기 박막층의 두께는 2 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하면 바람직하다(적층체 전체의 두께에 대한 무기 박막층의 두께 비율은 무시할 수 있을 정도로 작다). 무기 박막층의 두께가 2 ㎚를 밑돌면, 가스 배리어성을 만족시키기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 무기 박막층의 두께가 100 ㎚를 윗돌더라도, 그에 상응하는 가스 배리어성의 향상효과는 없어, 제조 비용이 높아지기 때문에 바람직하지 않다. 무기 박막층의 두께는 5 ㎚ 이상 97 ㎚ 이하면 보다 바람직하고, 8 ㎚ 이상 94 ㎚ 이하면 더욱 바람직하다.

3. 실란트 필름을 구성하는 원료

3.1. 실란트를 구성하는 원료의 종류

본 발명의 실란트 필름은 적어도 1층의 폴리에스테르계 성분으로 이루어지는 히트 실링층을 가지고 있을 필요가 있고, 상기 히트 실링층의 폴리에스테르계 성분은 에스테르 유닛 1 단위당 산소원자수가 2개 이상 6개 이하인 것이 바람직하다. 특히 에틸렌테레프탈레이트를 주된 구성성분으로 하는 폴리에스테르 원료가 바람직하다. 여기서, 「주된 구성성분으로 한다」는 것은, 전체 구성성분량을 100 몰%로 하였을 때, 50 몰% 이상 함유하는 것을 가리킨다. 본 발명에 사용하는 폴리에스테르에 에틸렌테레프탈레이트 유닛 이외의 성분으로서, 비결정 성분이 될 수 있는 1종 이상의 모노머 성분(이하, 간단히 비결정 성분으로 기재한다)을 포함하는 것이 바람직하다. 이는 비결정 성분의 존재에 의해 히트 실링 강도가 향상되기 때문이다.

비결정 성분이 될 수 있는 디카르복실산 성분의 모노머로서는, 예를 들면 이소프탈산, 1,4－시클로헥산디카르복실산, 2,6－나프탈렌디카르복실산을 들 수 있다.

또한, 비결정 성분이 될 수 있는 디올 성분의 모노머로서는, 예를 들면 네오펜틸글리콜, 1,4－시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 2,2－디에틸 1,3－프로판디올, 2－n－부틸－2－에틸－1,3－프로판디올, 2,2－이소프로필－1,3－프로판디올, 2,2－디－n－부틸－1,3－프로판디올, 헥산디올을 들 수 있다.

이들 비결정성 디카르복실산 성분, 디올 성분 중, 이소프탈산, 네오펜틸글리콜, 1,4－시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 성분을 사용함으로써 필름의 비결정성이 높아져, 히트 실링 강도를 향상시키기 쉬워진다.

본 발명에 있어서는 에틸렌테레프탈레이트나 비결정 성분 이외의 성분을 포함하고 있어도 된다. 폴리에스테르를 구성하는 디카르복실산 성분으로서는, 오르토프탈산 등의 방향족 디카르복실산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산, 및 지환식 디카르복실산 등을 들 수 있다. 단, 3가 이상의 다가 카르복실산(예를 들면, 트리멜리트산, 피로멜리트산 및 이들의 무수물 등)은 폴리에스테르 중에 함유시키지 않는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이외에 폴리에스테르를 구성하는 성분으로서는, 1,4－부탄디올 등의 장쇄 디올, 헥산디올 등의 지방족 디올, 비스페놀 A 등의 방향족계 디올 등을 들 수 있다. 이 중에서도 1,4－부탄디올을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리에스테르를 구성하는 성분으로서, ε－카프로락톤이나 테트라메틸렌글리콜 등을 포함하는 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하고 있어도 된다. 이들 성분은 필름의 융점을 낮추는 효과가 있기 때문에, 히트 실링층의 성분으로서 바람직하다. 단, 폴리에스테르에는 탄소수 8개 이상의 디올(예를 들면, 옥탄디올 등), 또는 3가 이상의 다가 알코올(예를 들면, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 글리세린, 디글리세린 등)은 필름의 강도를 현저히 낮춰 버리기 때문에, 함유시키지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 실란트 필름 중에는, 필요에 따라 각종 첨가제, 예를 들면, 왁스류, 산화방지제, 대전방지제, 결정핵제, 감점제, 열안정제, 착색용 안료, 착색방지제, 자외선흡수제 등을 첨가할 수 있다. 또한, 필름의 미끄럼성을 양호하게 하는 윤활제로서의 미립자를, 적어도 필름의 표층에 첨가하는 것이 바람직하다. 미립자로서는, 임의의 것을 선택할 수 있다. 예를 들면, 무기계 미립자로서는, 실리카, 알루미나, 이산화티탄, 탄산칼슘, 카올린, 황산바륨 등을 들 수 있고, 유기계 미립자로서는, 아크릴계 수지 입자, 멜라민 수지 입자, 실리콘 수지 입자, 가교 폴리스티렌 입자 등을 들 수 있다. 미립자의 평균 입경은 쿨터 카운터로 측정하였을 때에 0.05∼3.0 ㎛의 범위 내에서 필요에 따라 적당히 선택할 수 있다. 이들 미립자 중, 필름의 미끄럼성과 투명성을 양립하는 데는 실리카, 탄산칼슘을 첨가하는 것이 바람직하고, 특히 실리카가 바람직하다. 바람직한 첨가량은 첨가하는 미립자의 종류에 따라 변화되어, 일의적으로는 결정할 수 없으나, 예를 들면 실리카를 사용한 경우는, 첨가량은 200 ppm 이상 1,000 ppm 이하가 바람직하고, 300 ppm 이상 900 ppm 이하가 보다 바람직하며, 400 ppm 이상 800 ppm 이하가 더욱 바람직하다. 실리카의 첨가량이 200 ppm 미만이면 미끄럼성을 충분히 향상시킬 수 없다. 또한, 실리카의 첨가량이 1,000 ppm을 초과하면 헤이즈가 높아지기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명의 실란트 필름 중에 입자를 배합하는 방법으로서, 예를 들면, 폴리에스테르계 수지를 제조하는 임의의 단계에 있어서 첨가할 수 있는데, 에스테르화의 단계, 또는 에스테르 교환반응 종료 후, 중축합반응 개시 전의 단계에서 에틸렌글리콜 등에 분산시킨 슬러리로서 첨가하여, 중축합반응을 진행하는 것이 바람직하다. 또한, 벤트 부착 혼련 압출기를 사용하여 에틸렌글리콜이나 물, 그 밖의 용매에 분산시킨 입자의 슬러리와 폴리에스테르계 수지 원료를 블렌딩하는 방법이나, 건조시킨 입자와 폴리에스테르계 수지 원료를 혼련 압출기를 사용하여 블렌딩하는 방법 등도 들 수 있다.

본 발명의 실란트 필름을 적층 구성으로 하는 경우는, 히트 실링층 이외의 층에 사용하는 원료종은, 히트 실링층과 동일한 폴리에스테르를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 전술한 히트 실링층에 적합한 구성성분으로 이루어지는 폴리에스테르를 사용하고, 히트 실링층과는 다른 조성의 폴리에스테르층을 설치할 수 있다.

3.2. 히트 실링층의 원료의 성분량

본 발명의 히트 실링층에 사용하는 폴리에스테르는, 에틸렌테레프탈레이트를 구성하는 테레프탈산 및 에틸렌글리콜 이외의 성분이 되는 디카르복실산 모노머 및／또는 디올 모노머의 함유량이 20 몰% 이상인 것이 바람직하고, 25 몰% 이상이 보다 바람직하며, 30 몰% 이상이 특히 바람직하다. 비결정 성분이 많을수록 밀도가 저하되어, 히트 실링 강도를 향상시키기 쉬워진다. 또한, 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머 함유량의 상한은 50 몰%이다.

히트 실링층에 포함되는 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머가 30 몰%보다 낮은 경우, 용융 수지를 다이로부터 압출한 후에 설령 급랭 고화하였다고 하더라도, 후의 연신 및 열고정 공정에서 결정화되어 버려, 140℃ 히트 실링 강도를 8 N／15 ㎜ 이상으로 하는 것이 곤란해져 버리기 때문에 바람직하지 않다.

한편, 히트 실링층에 포함되는 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머가 50 몰% 이상인 경우, 히트 실링층의 내열성이 극단적으로 낮아지기 때문에, 히트 실링할 때에 실링부의 주위가 블로킹(가열용 부재로부터의 열전도에 의해, 의도한 범위보다도 넓은 범위에서 실링되어 버리는 현상)되어 버리기 때문에, 적절한 히트 실링이 곤란해진다. 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머의 함유량은 48 몰% 이하면 보다 바람직하고, 46% 이하면 특히 바람직하다.

3.3. 내열층의 원료의 성분량

본 발명의 실란트 필름에 있어서 내열층을 설치하는 경우, 내열층에 사용하는 폴리에스테르는 에틸렌테레프탈레이트를 구성하는 테레프탈산 및 에틸렌글리콜 이외의 성분이 되는 디카르복실산 모노머 및／또는 디올 모노머의 함유량이 9 몰% 이상인 것이 바람직하고, 10 몰% 이상이 보다 바람직하며, 11 몰% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머 함유량의 상한은 20 몰%이다.

내열층에 포함되는 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머가 9 몰%보다 낮은 경우, 실링층과의 열수축률 차가 커져, 적층체의 컬링이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 내열층과 실링층에 포함되는 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머 함유량의 차가 커지면, 열고정 중의 각층에 있어서의 열수축률 차가 커져 버려, 설령 열고정 후의 냉각을 강화하더라도 실링층 측으로의 수축이 커져, 컬링이 커져 버린다.

한편, 내열층에 포함되는 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머가 20 몰% 이상인 경우, 히트 실링 시에 가해지는 열에 의해 구멍 뚫림이 생김과 같이, 적층체의 내열성이 저하되어 버리기 때문에 바람직하지 않다. 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머의 함유량은 19 몰% 이하면 보다 바람직하고, 18% 이하면 특히 바람직하다.

또한, 컬링을 제어하기 위한 상기 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 되는 모노머 함유량은, 상기 각층 단독에서의 양에 더하여, 실링층과 내열층의 차가 10 몰% 이상 45 몰% 이하면 보다 바람직하고, 11 몰% 이상 44 몰% 이하면 더욱 바람직하다.

3.4. 무기 박막층의 원료종, 조성

본 발명의 실란트 필름에 있어서 무기 박막층을 설치하는 경우, 무기 박막층의 원료종은 특별히 한정되지 않고, 종래부터 공지의 재료를 사용할 수 있으며, 목적하는 가스 배리어성 등을 만족시키기 위해 목적에 따라 적당히 선택할 수 있다. 무기 박막층의 원료종으로서는, 예를 들면, 규소, 알루미늄, 주석, 아연, 철, 망간 등의 금속, 이들 금속의 1종 이상을 포함하는 무기 화합물이 있고, 해당하는 무기 화합물로서는, 산화물, 질화물, 탄화물, 불화물 등을 들 수 있다. 이들 무기물 또는 무기 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 복수로 사용해도 된다. 특히, 산화규소, 산화알루미늄을 단체(일원체) 또는 병용(이원체)으로 사용함으로써, 적층체의 투명성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 무기 화합물의 성분이 산화규소와 산화알루미늄의 이원체로 이루어지는 경우, 산화알루미늄의 함유량은 20 질량% 이상 80 질량% 이하면 바람직하고, 25 질량% 이상 70 질량% 이하면 보다 바람직하다. 산화알루미늄의 함유량이 20 질량% 이하인 경우, 무기 박막층의 밀도가 내려가고, 가스 배리어성이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 산화알루미늄의 함유량이 80 질량% 이상이면, 무기 박막층의 유연성이 저하되어 크랙이 발생하기 쉬워지고, 그 결과 가스 배리어성이 저하될 우려가 발생하기 때문에 바람직하지 않다.

무기 박막층에 사용하는 금속 산화물의 산소／금속의 원소비는, 1.3 이상 1.8 미만이면 가스 배리어성의 편차가 적어, 항상 우수한 가스 배리어성이 얻어지기 때문에 바람직하다. 산소／금속의 원소비는 산소 및 금속의 각 원소의 양을 X선 광전자 분광분석법(XPS)으로 측정하여, 산소／금속의 원소비를 산출함으로써 구할 수 있다.

4. 실란트 필름의 제조방법

4.1. 용융 압출

본 발명의 실란트 필름은 상기 3. 「실란트 필름을 구성하는 원료」에서 기재한 폴리에스테르 원료를 압출기에 의해 용융 압출하여 미연신의 적층 필름을 형성하고, 그것을 아래에 나타내는 소정의 방법에 의해 일축연신 또는 이축연신함으로써 얻을 수 있다. 이축연신에 의해 얻어진 필름이 보다 바람직하다. 또한, 폴리에스테르는 상기와 같이 에틸렌테레프탈레이트 이외의 성분이 될 수 있는 모노머를 적량 함유하도록, 디카르복실산 성분과 디올 성분의 종류와 양을 선정하여 중축합시킴으로써 얻을 수 있다. 또한, 칩형상의 폴리에스테르를 2종 이상 혼합하여 필름의 원료로서 사용하는 것도 가능하다.

원료 수지를 용융 압출할 때, 각층의 폴리에스테르 원료를 호퍼 드라이어, 패들 드라이어 등의 건조기, 또는 진공건조기를 사용하여 건조하는 것이 바람직하다. 이와 같이 각층의 폴리에스테르 원료를 건조시킨 후, 압출기를 이용하여 200∼300℃의 온도에서 용융하여 필름으로서 압출한다. 압출은 T 다이법, 튜블러법 등, 기존의 임의의 방법을 채용할 수 있다.

그 후, 압출로 용융된 필름을 급랭함으로써, 미연신의 필름을 얻을 수 있다. 또한, 용융 수지를 급랭하는 방법으로서는, 용융 수지를 구금으로부터 회전 드럼 상으로 캐스팅하여 급랭 고화함으로써 실질적으로 미배향의 수지 시트를 얻는 방법을 적합하게 채용할 수 있다. 필름은 종(길이)방향, 횡(폭)방향 중 어느 한쪽, 적어도 일방향으로 연신되어 있는 것, 즉 일축연신 또는 이축연신이 바람직하다. 아래에서는, 처음에 종연신, 다음에 횡연신을 실시하는 종연신―횡연신에 의한 축차 이축연신법에 대해서 설명하는데, 순번을 반대로 하는 횡연신－종연신이더라도 주 배축방향이 바뀔 뿐이기 때문에 상관없다. 또한 동시 이축연신법이어도 상관없다.

4.2. 종연신

종방향의 연신은 무연신 필름을 복수의 롤군을 연속적으로 배치한 종연신기로 도입하면 된다. 종연신에 있어서는, 예열 롤로 필름 온도가 65℃∼90℃가 될 때까지 예비 가열하는 이 바람직하다. 필름 온도가 65℃보다 낮으면, 종방향으로 연신할 때 연신하기 어려워져, 파단이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 또한 90℃보다 높으면 롤에 필름이 점착하기 쉬워져, 롤으로의 필름의 감음이나 연속 생산에 의해 롤이 오염되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.

필름 온도가 65℃∼90℃가 되면 종연신을 행한다. 종연신배율은 1배 이상 5배 이하로 하면 된다. 1배는 종연신을 하고 있지 않다고 하는 것이기 때문에, 가로 일축연신 필름을 얻으려면 세로의 연신배율을 1배로, 이축연신 필름을 얻으려면 1.1배 이상의 종연신이 된다. 또한 종연신배율의 상한은 몇배여도 상관없으나, 너무 높은 종연신배율이면 횡연신하기 어려워져 파단이 발생하기 쉬워지기 때문에 5배 이하인 것이 바람직하다.

또한, 종연신 후에 필름을 길이방향으로 이완하는 것(길이방향으로의 릴랙스)에 의해, 종연신으로 발생한 필름 길이방향의 수축률을 저감시킬 수 있다. 또한, 길이방향으로의 릴랙스에 의해, 텐터 내에서 일어나는 보잉 현상(변형)을 저감시킬 수 있다. 후공정의 횡연신과 최종 열처리에서는 필름 폭방향의 양단이 파지된 상태에서 가열되어, 필름의 중앙부만이 길이방향으로 수축되기 때문이다. 길이방향으로의 릴랙스율은 0% 이상 70% 이하(릴랙스율 0%는 릴랙스를 행하지 않는 것을 가리킨다)인 것이 바람직하다. 길이방향으로의 릴랙스율의 상한은, 사용하는 원료와 종연신 조건에 의해 결정되기 때문에, 이를 초과하여 릴랙스를 실시하는 것은 불가능하다. 본 발명의 실란트 필름에 있어서는, 길이방향으로의 릴랙스율은 70%가 상한이다. 길이방향으로의 릴랙스는 종연신 후의 필름을 65℃∼100℃ 이하의 온도에서 가열하여, 롤의 속도차를 조정함으로써 실시할 수 있다. 가열수단은 롤, 근적외선, 원적외선, 열풍 히터 등의 어느 것도 사용할 수 있다. 또한, 길이방향으로의 릴랙스는 종연신 직후가 아니더라도, 예를 들면 횡연신(예열 구역을 포함한다)이나 최종 열처리에서도 길이방향의 클립 간격을 좁힘으로써 실시할 수 있어(이 경우는 필름 폭방향의 양단도 길이방향으로 릴랙스되기 때문에, 보잉 변형은 감소한다), 임의의 타이밍에 실시할 수 있다.

길이방향으로의 릴랙스(릴랙스를 행하지 않는 경우는 종연신) 후에는, 일단 필름을 냉각하는 것이 바람직하고, 표면온도가 20∼40℃인 냉각 롤로 냉각하는 것이 바람직하다.

4.3. 횡연신

종연신 후, 텐터 내에서 필름 폭방향의 양단 가장자리를 클립에 의해 파지한 상태로, 65℃∼110℃에서 3∼5배 정도의 연신배율로 횡연신을 행하는 것이 바람직하다. 횡방향의 연신을 행하기 전에는, 예비 가열을 행하여 두는 것이 바람직하고, 예비 가열은 필름 표면온도가 75℃∼120℃가 될 때까지 행하면 된다.

횡연신 후에는, 필름을 적극적인 가열 조작을 실행하지 않는 중간 구역을 통과시키는 것이 바람직하다. 텐터의 횡연신 구역에 대해, 그 다음의 최종 열처리 구역에서는 온도가 높기 때문에, 중간 구역을 설치하지 않으면 최종 열처리 구역의 열(열풍 그 자체나 복사역)이 횡연신 공정으로 흘러들어가 버린다. 이 경우, 횡연신 구역의 온도가 안정되지 않기 때문에, 필름의 두께 정밀도가 악화될 뿐 아니라, 히트 실링 강도나 수축률 등의 물성에도 편차가 발생해 버린다. 이에, 횡연신 후의 필름은 중간 구역을 통과시켜서 소정의 시간을 경과시킨 후, 최종 열처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이 중간 구역에 있어서는, 필름을 통과시키지 않은 상태에서 직사각형상의 종이 조각을 늘어뜨렸을 때, 그 종이 조각이 거의 완전하게 연직방향으로 아래로 드리워지도록, 필름의 주행에 수반되는 수반류, 횡연신 구역과 최종 열처리 구역으로부터의 열풍을 차단하는 것이 중요하다. 중간 구역의 통과시간은 1초∼5초 정도면 충분하다. 1초보다 짧으면, 중간 구역의 길이가 불충분해져, 열의 차단효과가 부족하다. 한편, 중간 구역은 긴 편이 바람직하나, 지나치게 길면 설비가 커져 버리기 때문에, 5초 정도면 충분하다.

4.4. 최종 열처리

중간 구역의 통과 후에는 최종 열처리 구역에서, 연신온도 이상 250℃ 이하에서 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 열처리를 행함으로써 필름의 열수축률을 작게 할 수 있는데, 연신온도 이상이 아니면 열처리로서의 효과를 발휘하지 않는다. 이 경우, 필름의 80℃ 온탕 수축률이 10%보다도 높아지고, 히트 실링을 행할 때에 주름이 들어가기 쉬워져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 열처리 온도가 높아질수록 필름의 수축률은 저하되는데, 250℃보다도 높아지면 필름의 헤이즈가 15%보다도 높아지거나, 최종 열처리 공정 중에 필름이 용융되어 텐터 내에 낙하되어 버리거나 하기 때문에 바람직하지 않다. 열처리 온도의 범위는 120℃ 이상 240℃ 이하가 보다 바람직하고, 150℃ 이상 220℃ 이하가 특히 바람직하다.

또한, 열처리 온도가 높아질수록 140℃ 히트 실링 강도가 강해지는데, 히트 실링층이 융해됨으로써 표면이 평활화되어 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 길어진다. 이로 인해, 열처리 온도가 높아질수록 100℃ 히트 실링 강도가 높아지고, 미끄럼성이 악화된다. 140℃ 히트 실링 강도와 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm은, 열처리 온도뿐 아니라 히트 실링층의 원료의 성분량, 종연신 조건, 횡연신 조건에 의해 결정된다. 이 때문에, 열처리 온도의 바람직한 조건 범위를 일의적으로 결정할 수는 없으나, 후술하는 실시예의 원료 조성 및 제막 조건의 경우는, 열처리 온도는 170℃ 이상 210℃ 이하가 바람직하고, 180℃ 이상 200℃ 이하가 보다 바람직하다. 열처리 온도가 170℃ 미만이면 140℃ 히트 실링 강도가 부족하기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 열처리 온도가 210℃를 초과하면 100℃ 히트 실링 강도가 높아지고, 미끄럼성도 악화되기 때문에 바람직하지 않다.

최종 열처리 시, 텐터의 클립 간 거리를 임의의 배율로 줄이는 것(폭방향으로의 릴랙스)에 의해 폭방향의 수축률을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 최종 열처리에서는 0% 이상 10% 이하의 범위에서 폭방향으로의 릴랙스를 행하는 것이 바람직하다(릴랙스율 0%는 릴랙스를 행하지 않는 것을 가리킨다). 폭방향으로의 릴랙스율이 높을수록 폭방향의 수축률은 내려가지만, 릴랙스율(횡연신 직후의 필름의 폭방향으로의 수축률)의 상한은 사용하는 원료, 폭방향으로의 연신 조건, 열처리 온도에 의해 결정되기 때문에, 이를 초과하여 릴랙스를 실시하는 것은 불가능하다. 본 발명의 실란트 필름에 있어서는 폭방향으로의 릴랙스율은 10%가 상한이다.

또한, 최종 열처리 구역의 통과시간은 2초 이상 20초 이하가 바람직하다. 통과시간이 2초 이하면, 필름의 표면온도가 설정온도에 도달하지 않은 채 열처리 구역을 통과하여 버리기 때문에, 열처리의 의미를 이루지 못하게 된다. 통과시간은 길면 길수록 열처리의 효과가 올라가기 때문에, 2초 이상인 것이 바람직하고, 5초 이상인 것이 더욱 바람직하다. 단, 통과시간을 길게 하려고 하면, 설비가 거대화되어 버리기 때문에, 실용상은 20초 이하면 충분하다.

4.5. 냉각

최종 열처리 통과 후에는 냉각 구역에서, 10℃ 이상 30℃ 이하의 냉각풍으로 필름을 냉각하는 것이 바람직하다. 이때, 텐터 출구의 필름의 실제 온도가 히트 실링층의 유리 전이 온도보다 낮은 온도가 되도록, 냉각풍의 온도를 낮추거나 풍속을 올리거나 하여 냉각효율을 향상시키는 것이 바람직하다. 또한 실제 온도란, 비접촉의 방사 온도계로 측정한 필름 표면온도를 말한다. 텐터 출구의 필름의 실제 온도가 유리 전이 온도를 윗돌면, 클립으로 파지하고 있었던 필름 양단부가 해방되었을 때에 필름이 열수축되기 때문에 바람직하지 않다.

냉각 구역의 통과시간은 2초 이상 20초 이하가 바람직하다. 통과시간이 2초 이하면, 필름의 표면온도가 유리 전이 온도에 도달하지 않은 채 냉각 구역을 통과하여 버린다. 통과시간은 길면 길수록 냉각효과가 올라가기 때문에, 2초 이상인 것이 바람직하고, 5초 이상인 것이 더욱 바람직하다. 단, 통과시간을 길게 하고자 하면, 설비가 거대화되어 버리기 때문에, 실용상은 20초 이하면 충분하다.

다음은 필름 양단부를 재단 제거하면서 권취하면, 실란트 필름 롤이 얻어진다.

4.6. 코로나처리

이 출원 제2 발명에 있어서, 냉각 후에는 코로나처리 장치에 의해, 히트 실링층 표면을 코로나처리하는 것이 바람직하다. 코로나처리도는, 실란트 필름의 라인속도, 코로나처리 전압, 롤 온도에 의해 결정된다. 이 때문에, 이들의 바람직한 조건 범위를 일의적으로 결정할 수는 없으나, 코로나처리 후의 히트 실링층 표면의 습윤장력을 38 mN／m 이상으로 함으로써, 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율을 26.5%보다도 높게 할 수 있다. 또한, 코로나처리는 공기 중에서 행하는 것이 바람직하다.

5. 내용물의 종류

본 발명의 실란트 필름은 화성품, 의약품, 식품 등에 포함되는 유기 화합물을 흡착하기 어려운 특징이 있어, 후술하는 내용물의 포장에 바람직하다. 상기 내용물로서는, 예를 들면 d－리모넨, 시트랄, 시트로넬랄, p－멘탄, 피넨, 테르피넨, 미르센, 카렌, 게라니올, 네롤, 시트로넬랄, 테르피네올, 1－멘톨, 네롤리돌, 보르네올, d1－캄퍼, 라이코펜, 카로틴, 트랜스－2－헥세날, 시스－3－헥세놀, β－이오논, 셀리넨, 1－옥텐－3－올, 벤질알코올, 옥탈툴로부테롤 염산염, 초산토코페롤 등의 향기 성분과 약효 성분을 들 수 있다.

단, 본 발명의 실란트 필름은 폴리에스테르계 성분으로 이루어지는 히트 실링층을 가지고 있고, 상기 히트 실링층의 폴리에스테르계 성분은 에스테르 유닛 1 단위당 2개 이상 6개 이하의 산소원자를 포함하기 때문에, 산소원자가 많은 유사한 화학구조를 갖는 내용물에 있어서는 흡착성이 높아지는 경향에 있다. 내용물의 산소원자수／탄소원자수의 비와 본 발명의 실란트 필름의 흡착량은 비례관계에 있어, 내용물의 산소원자수／탄소원자수의 비가 0.2 이상인 내용물, 예를 들면 오이게놀이나 살리실산메틸 등의 내용물의 포장에는 본 발명의 실란트 필름은 적합하지 않다. 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 흡착량을 측정한 경우에, 바람직한 흡착량의 범위는 10 ㎍／㎠ 이하이고, 6 ㎍／㎠ 이하가 보다 바람직하며, 2 ㎍／㎠ 이하가 더욱 바람직하다.

6. 포장체의 구성, 제대방법

본 발명의 실란트 필름은 포장체로서 적합하게 사용할 수 있다. 본 발명의 실란트는 단독으로 봉지로 하는 것도 가능하나, 다른 재료를 적층한 적층체로 해도 된다. 실란트를 구성하는 다른 층으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 구성성분에 포함하는 무연신 필름, 다른 비결정성 폴리에스테르를 구성성분에 포함하는 무연신, 일축연신 또는 이축연신 필름, 나일론을 구성성분에 포함하는 무연신, 일축연신 또는 이축연신 필름, 폴리프로필렌을 구성성분에 포함하는 무연신, 일축연신 또는 이축연신 필름 등을 들 수 있는데, 이들에 한정되는 것은 아니다. 포장체에 실란트를 사용하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 도포 형성법, 라미네이트법, 히트 실링법 등의 종래 공지의 제조방법을 채용할 수 있다.

포장체는 적어도 일부가 본 발명의 실란트로 구성되어 있어도 되는데, 포장체의 전부에 전술한 실란트가 존재하고 있는 구성이 바람직하다. 또한, 포장체는 본 발명의 실란트가 어느 층에 와도 되는데, 내용물에 대한 비흡착성, 봉지를 제대할 때의 실링 강도를 고려하면, 본 발명의 실란트의 히트 실링층이 봉지의 최내층이 되는 구성이 바람직하다.

본 발명의 실란트를 갖는 포장체를 제대하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 히트 바(히트 죠)를 사용한 히트 실링, 핫멜트를 사용한 접착, 용제에 의한 센터 실링 등의 종래 공지의 제조방법을 채용할 수 있다.

본 발명의 실란트를 갖는 포장체는 식품, 의약품, 공업제품 등의 다양한 물품의 포장재료로서 적합하게 사용할 수 있다.

실시예

다음으로 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예의 태양에 조금도 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경하는 것이 가능하다.

필름의 평가방법은 아래와 같다. 또한, 필름의 면적이 작은 등의 이유로 길이방향과 폭방향을 바로 특정할 수 없는 경우는, 임시로 길이방향와 폭방향을 정해서 측정하면 되고, 임시로 정한 길이방향과 폭방향이 실제 방향에 대해 90도 틀리다고 하더라도, 특별히 문제를 발생시키는 경우는 없다.

＜필름의 평가방법＞

[밀도]

JIS K7112에 따라, 필름을 밀도 구배액(질산칼슘 수용액)에 침지하여 구하였다.

[히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이(RSm)]

JIS B0601：2013에 따라, 고사카 연구소사 제조의 삼차원 미세형상 측정기 「ET4000A」를 사용하여, 측정속도 0.2 ㎜／초, 컷오프 0.25 ㎜의 조건에서 히트 실링면을 측정하였다.

[100℃ 히트 실링 강도]

JIS Z1707에 준거하여 히트 실링 강도를 측정하였다. 구체적인 순서를 간단하게 나타낸다. 히트 실러로 샘플의 코트처리 등을 실시하지 않은 히트 실링면끼리를 접착하였다. 히트 실링 조건은 히트 실링 폭 10 ㎜, 상부 바 온도 100℃, 하부 바 온도 30℃, 압력 0.2 ㎫, 시간 2초로 하였다. 접착 샘플은 실링 폭이 15 ㎜가 되도록 잘라내었다. 박리강도는 시마즈 제작소사 제조의 만능 인장시험기 「DSS－100」을 사용하여 인장속도 200 ㎜／분으로 측정하였다. 박리강도는 15 ㎜당 강도(N／15 ㎜)로 나타낸다.

[120℃ 히트 실링 강도]

상부 바 온도를 120℃로 변경한 이외는 100℃ 히트 실링 강도 평가방법과 동일하게 평가하였다.

[140℃ 히트 실링 강도]

상부 바 온도를 140℃로 변경한 이외는 100℃ 히트 실링 강도 평가방법과 동일하게 평가하였다.

[히트 실링층의 동마찰계수]

JIS K7125에 준거하여 인장시험기(ORIENTEC사 제조 텐실론)를 사용하여, 23℃·65%RH 환경하에서, 히트 실링면끼리를 접합시킨 경우의 동마찰계수 μd를 구하였다. 또한, 위쪽의 필름을 감은 스레드(추)의 중량은 1.5 ㎏이고, 스레드의 바닥면적의 크기는 세로 63 ㎜×가로 63 ㎜였다. 또한, 마찰 측정 시의 인장속도는 200 ㎜／min.였다.

[히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율]

Thermo Fisher Scientific사 제조의 XPS 분광계 「K－A1pha＋」를 사용하여, 탄소, 질소, 산소, 규소의 내로우 스캔(narrow scan)을 행하고, 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율을 평가하였다. 여기 X선에는 흑백화 A1Kα선을 사용하고, X선 출력 12 kV, 6 mA, 광전자 탈출각도 90°, 스폿 사이즈 400 ㎛φ, 패스 에너지 50 eV(내로우 스캔), 스텝 0.1 eV(내로우 스캔)에서 평가하였다.

[히트 실링층 표면의 습윤장력]

JIS K6768：1999에 따라, 히트 실링층 표면의 습윤장력을 평가하였다.

[헤이즈]

JIS－K－7136에 준거하여, 헤이즈미터(닛폰 덴쇼쿠 고교 주식회사 제조, 300A)를 사용해서 측정하였다. 또한, 측정은 2회 행하고, 그의 평균값을 구하였다.

[80℃ 온탕 열수축률]

필름을 10 ㎝×10 ㎝의 정사각형으로 재단하여, 80±0.5℃의 온수 중에 무하중 상태에서 10초간 침지하여 수축시킨 후, 25℃±0.5℃의 수중에 10초간 침지하고, 수중에서 꺼냈다. 그 후, 필름의 세로 및 가로방향의 치수를 측정하여, 아래 식 1에 따라 각 방향의 수축률을 구하였다. 또한, 측정은 2회 행하고, 그의 평균값을 구하였다.

[흡착량]

필름을 10 ㎝×10 ㎝의 정사각형으로 재단하여, 히트 실링면을 안쪽으로 한 상태로 2장을 포개고, 필름 단부로부터 1 ㎝의 위치를 히트 실링하여 봉지를 제작하였다. 봉지에 내용물 0.5 ㎖가 들어 있는 알루미늄 컵을 넣고, 필름 단부로부터 1 ㎝의 위치를 히트 실링하여 봉지를 닫고 밀폐하였다. 상기 내용물에는 D－리모넨(도쿄 화성 공업사 제조), D－캄퍼(나칼라이테스크 주식회사 제조)를 사용하였다. 30℃ 환경하에서 20시간 유지한 후, 필름 봉지의 알루미늄 컵의 입구부에 접하는 면으로부터 5 ㎝×5 ㎝의 정사각형을 잘라내고, 잘라낸 필름을 추출용매 4 ㎖에 침지한 상태에서, 초음파로 30분간 추출하였다. D－리모넨의 추출용매에는 99.8% 에탄올(후지필름 와코 순약 주식회사 제조)을, D－캄퍼의 추출용매에는 99.8% 메탄올(후지필름 와코 순약 주식회사 제조)을 사용하였다. 시마즈 제작소사 제조의 가스 크로마토그래프 「GC－14B」를 사용하여 추출용액 중 내용물의 농도를 정량하였다. 가스 크로마토그래프는 칼럼에 「GC－14A　G1ass I.D.2.6φｘ1.1 m PET－HT 5% Uniport HP 80／100(지엘 사이언스사 제조)」, 검출기에 FID, 캐리어 가스에 N₂를 사용하고, 캐리어 가스 유량 35 ㎖／분, 주입량 1 ㎕로 면적 백분율법으로 정량하였다. 흡착량은 히트 실링면 1 ㎠당 흡착량(㎍／㎠)으로 나타내고, 저흡착성을 아래와 같이 판정하였다.

판정 ○ 　0 ㎍／㎠ 이상, 2 ㎍／㎠ 미만

판정 △ 　2 ㎍／㎠ 이상, 10 ㎍／㎠ 미만

판정 × 　10 ㎍／㎠ 이상

[블로킹 평가]

필름을 10 ㎝×10 ㎝의 정사각형으로 재단하여, 히트 실링면과 비-히트 실링면이 접하는 상태로 5장을 포개고, 그 위에 5 ㎏의 추를 올려서 40℃ 환경하에서 2시간 정치하였다. 정치 후, 추를 제거하고, 손으로 필름을 1장씩 꺼냈을 때의 필름의 상태에 따라, 아래와 같이 판정하였다.

판정 ○　5장 모든 필름에서 블로킹 흔적이나 필름 파손 없음

판정 ×　5장 중, 1장 이상의 필름에 블로킹 흔적이나 필름 파손 있음

[포장봉지에서의 보일 적성]

필름을 12 ㎝×12 ㎝의 정사각형으로 재단하여, 히트 실링면을 안쪽으로 한 상태로 2장을 포개고, 봉지의 안지름이 10 ㎝×10 ㎝가 되도록 히트 실링하여 봉지를 제작하였다. 히트 실링 조건은 히트 실링 폭 10 ㎜, 상부 바 온도 140℃, 하부 바 온도 30℃, 압력 0.2 ㎫, 시간 2초로 하였다. 제작한 봉지를 100℃의 비등수로 30분간 가열하여 냉각하였다. 가위로 봉지의 한변을 잘라내어 봉지 내면의 상태를 확인하고, 아래와 같이 판정하였다.

판정 ○ 　봉지 내면끼리의 점착이 없어, 용이하게 봉지를 개봉할 수 있다.

판정 × 　봉지 내면끼리가 점착되어 있어, 봉지를 개봉할 수 없다.

[낙대(落袋) 평가]

필름을 20 ㎝×20 ㎝의 정사각형으로 재단하여, 히트 실링면을 안쪽으로 한 상태로 2장을 포개고, 필름 단부로부터 1 ㎝의 위치를 히트 실링하여 봉지를 제작하였다. 히트 실링 조건은 히트 실링 폭 10 ㎜, 상부 바 온도 120℃, 하부 바 온도 30℃, 압력 0.2 ㎫, 시간 2초로 하였다. 봉지에 물을 흡수시켜 중량을 100 g으로 조정한 킴 타월(닛폰 페이퍼 크레시아 제조) 2장을 말아 봉지에 넣고, 봉지 개방부의 단부로부터 1 ㎝의 위치를 제대 시와 동일한 히트 실링 조건으로 히트 실링하여 봉지를 닫고 밀폐하였다.

제작한 밀폐 봉지를 1 m의 높이에서 반복해서 5회 낙하시켜서, 아래에 나타내는 바와 같이, 봉지가 파손될 때까지의 횟수를 낙대 스코어로서 구하였다. 또한, 낙대 스코어는 5회 시행 후의 합으로서 산출하였다(최고 4점×5회＝20점 만점).

1회째에서 파대　0점

2회째에서 파대　1점

3회째에서 파대　2점

4회째에서 파대　3점

5회째에서 파대　4점

또한, 낙대 스코어의 점수로 아래와 같이 판정하였다.

판정 ○ 　낙대 스코어 10점 이상

판정 × 　낙대 스코어 9점 이하

＜폴리에스테르 원료의 조제＞

[합성예 1]

교반기, 온도계 및 부분 환류식 냉각기를 구비한 스테인리스스틸제 오토클레이브에, 디카르복실산 성분으로서 디메틸테레프탈레이트(DMT) 100 몰%와, 다가 알코올 성분으로서 에틸렌글리콜(EG) 100 몰%를, 에틸렌글리콜이 몰비로 디메틸테레프탈레이트의 2.2배가 되도록 넣고, 에스테르 교환 촉매로서 초산아연을 0.05 몰%(산성분에 대해) 사용하여, 생성되는 메탄올을 계외로 증류 제거하면서 에스테르 교환 반응을 행하였다. 그 후, 중축합 촉매로서 삼산화안티몬 0.225 몰%(산성분에 대해)를 첨가하고, 280℃에서 26.7 ㎩의 감압 조건하, 중축합 반응을 행하여, 고유점도 0.75 ㎗／g의 폴리에스테르(A)를 얻었다. 이 폴리에스테르(A)는 폴리에틸렌테레프탈레이트이다. 폴리에스테르(A)의 조성을 표 1에 나타낸다.

[합성예 2]

합성예 1과 동일한 순서로 모노머를 변경한 폴리에스테르(B)∼(G)를 얻었다. 각 폴리에스테르의 조성을 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서, TPA는 테레프탈산, IPA는 이소프탈산, EG는 에틸렌글리콜, BD는 1,4－부탄디올, NPG는 네오펜틸글리콜, CHDM은 1,4－시클로헥산디메탄올, DEG는 디에틸렌글리콜이다. 또한, 폴리에스테르(G)의 제조 시에는, 윤활제로서 SiO₂(후지 실리시아사 제조 사일리시아 266)를 폴리에스테르에 대해 7,000 ppm의 비율로 첨가하였다. 각 폴리에스테르는 적당히 칩형상으로 하였다. 각 폴리에스테르의 고유점도는 각각 B：0.73 ㎗／g, C：0.69 ㎗／g, D：0.73 ㎗／g, E：0.74 ㎗／g, F：0.80 ㎗／g, G：0.75 ㎗／g이었다. 폴리에스테르(B)∼(G)의 조성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 1, 7]

히트 실링층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 B와 폴리에스테르 F와 폴리에스테르 G를 질량비 10：60：24：6으로 혼합하고, 내열층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 B와 폴리에스테르 F와 폴리에스테르 G를 질량비 51：37：6：6으로 혼합하였다.

히트 실링층 및 내열층의 혼합 원료는 각각 따로따로의 이축 스크류 압출기에 투입하고, 모두 270℃에서 용융시켰다. 각각의 용융 수지는 유로의 도중에서 피드 블록에 의해 접합시켜서 T 다이로부터 토출하고, 표면온도 30℃로 설정한 칠롤 상에서 냉각함으로써 미연신의 적층 필름을 얻었다. 적층 필름은 한쪽이 히트 실링층, 다른 한쪽이 내열층(히트 실링층／내열층의 2종 2층 구성)이 되도록 용융 수지의 유로를 설정하고, 히트 실링층과 내열층의 두께 비율이 50：50이 되도록 토출량을 조정하였다.

냉각 고화하여 얻은 미연신의 적층 필름을 복수의 롤군을 연속적으로 배치한 종연신기에 도입하고, 예열 롤 상에서 필름 온도가 80℃가 될 때까지 예비 가열한 후에 4.1배로 연신하였다. 종연신 직후의 필름을 열풍 히터로 90℃로 설정된 가열로에 통과시켜, 가열로의 입구와 출구의 롤 간의 속도차를 이용하여, 길이방향으로 20% 릴랙스처리를 행하였다. 그 후, 종연신한 필름을 표면온도 25℃로 설정된 냉각 롤에 의해 강제적으로 냉각하였다.

릴랙스처리 후의 필름을 횡연신기(텐터)에 도입하여 표면온도가 95℃가 될 때까지 5초간의 예비 가열을 행한 후, 폭방향(횡방향)으로 4.0배 연신하였다. 횡연신 후의 필름은 그대로 중간 구역에 도입하여, 1.0초만에 통과시켰다. 또한, 텐터의 중간 구역에 있어서는 필름을 통과시키지 않은 상태로 직사각형상의 종이 조각을 늘어뜨렸을 때, 그 종이 조각이 거의 완전하게 연직방향으로 아래로 드리워지도록, 최종 열처리 구역으로부터의 열풍과 횡연신 구역으로부터의 열풍을 차단하였다.

그 후, 중간 구역을 통과한 필름을 최종 열처리 구역에 도입하여, 180℃에서 5초간 열처리하였다. 이때, 열처리를 행하는 동시에 필름 폭방향의 클립 간격을 좁힘으로써, 폭방향으로 3% 릴랙스처리를 행하였다. 최종 열처리 구역을 통과 후에는 필름을 냉각하고, 양쪽 가장자리부를 재단 제거하여 폭 500 ㎜로 롤형상으로 권취함으로써, 두께 30 ㎛의 이축연신 필름을 소정의 길이에 걸쳐 연속적으로 제조하였다. 이 필름을 실시예 1로 하였다.

또한, 상기 최종 열처리 구역을 통과 후의 필름을 냉각하고, 인라인의 코로나처리 장치(가스가 전기 주식회사 제조)에 의해, 히트 실링층 표면의 습윤장력이 38 mN／m 이상이 되도록 실온에서 코로나 방전처리를 실시하였다. 그때의 코로나처리 전력은 1.8 kW였다. 그 후, 양쪽 가장자리부를 재단 제거하여 폭 500 ㎜로 롤형상으로 권취함으로써, 두께 30 ㎛의 이축연신 필름을 소정의 길이에 걸쳐 연속적으로 제조하였다. 이 필름을 실시예 7로 하였다.

얻어진 필름의 특성은 상기의 방법에 의해 평가하였다. 제조 조건 및 평가결과를 표 2 및 표 3에 나타낸다.

[실시예 2∼5, 비교예 1, 2]

실시예 2∼5, 비교예 1, 2도 실시예 1과 동일한 방법으로 히트 실링층과 내열층을 적층시켜, 원료의 배합 비율, 최종 열처리 조건을 각종 변경한 폴리에스테르계 실란트를 제막하여, 평가하였다. 각 실시예 및 비교예의 필름 제조 조건과 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 8∼11, 비교예 8 및 9]

실시예 8∼11, 비교예 8도 실시예 7과 동일한 방법으로 히트 실링층과 내열층을 적층시켜, 원료의 배합 비율, 최종 열처리 조건, 코로나처리 조건(비교예 8은 코로나처리 없음)을 각종 변경한 폴리에스테르계 실란트를 제막하여, 평가하였다. 각 실시예 및 비교예의 필름 제조 조건과 평가결과를 표 3에 나타낸다.

[실시예 6]

히트 실링층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 B와 폴리에스테르 F와 폴리에스테르 G를 질량비 10：60：24：6으로 혼합하고, 뒤의 공정은 실시예 1과 동일한 방법으로 최종 열처리 온도만 200℃로 변경한 A층 단독의 두께 15 ㎛의 폴리에스테르계 실란트 필름을 제막하였다. 또한, 내열층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 G를 질량비 94：6으로 혼합하고, 뒤의 공정은 실시예 1과 동일한 방법으로 최종 열처리 온도만 230℃로 변경한 B층 단독의 두께 45 ㎛의 폴리에스테르계 필름을 제막하였다. 상기 A층 단독의 폴리에스테르계 실란트 필름을 히트 실링층으로 하고, 상기 B층 단독의 폴리에스테르계 필름을 내열층으로서 2개의 필름을 드라이 라미네이션용 접착제(미츠이 화학사 제조 다케락(등록상표) A－950)로 접착시켰다. 제조 조건과 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 12]

히트 실링층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 B와 폴리에스테르 F와 폴리에스테르 G를 질량비 10：60：24：6으로 혼합하고, 뒤의 공정은 실시예 1과 동일한 방법으로 최종 열처리 온도를 200℃, 코로나처리 전력을 2.7 kW로 변경한 A층 단독의 폴리에스테르계 실란트 필름을 제막하였다. 또한, 내열층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 G를 질량비 94：6으로 혼합하고, 뒤의 공정은 실시예 1과 동일한 방법으로 최종 열처리 온도를 230℃로 변경한 B층 단독의 폴리에스테르계 필름을 제막하였다. 상기 A층 단독의 폴리에스테르계 실란트 필름을 히트 실링층으로 하고, 상기 B층 단독의 폴리에스테르계 필름을 내열층으로서 2개의 필름을 드라이 라미네이션용 접착제(미츠이 화학사 제조 다케락(등록상표) A－950)로 접착시켰다. 제조 조건과 평가결과를 표 3에 나타낸다.

[비교예 3]

히트 실링층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 B와 폴리에스테르 F와 폴리에스테르 G를 질량비 5：66：24：5로 혼합하고, 뒤의 공정은 실시예 1과 동일한 방법으로 최종 열처리 온도만 170℃로 변경한 A층 단독의 폴리에스테르계 실란트를 제막하여, 평가하였다. 제조 조건과 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 4]

히트 실링층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 G를 질량비 94：6으로 혼합하고, 뒤의 공정은 실시예 1과 동일한 방법으로 최종 열처리 온도만 230℃로 변경한 A층 단독의 폴리에스테르계 실란트를 제막하여, 평가하였다. 제조 조건과 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 5]

비교예 4는 도요보 주식회사 제조 릭스 필름(등록상표) L4102－25 ㎛를 사용하였다. 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 6]

비교예 5는 도요보 주식회사 제조 파일렌 필름－CT(등록상표) P1128－25 ㎛를 사용하였다. 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 7]

히트 실링층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 B와 폴리에스테르 F와 폴리에스테르 G를 질량비 9：75：10：6으로 혼합하고, 내열층의 원료로서 폴리에스테르 A와 폴리에스테르 B와 폴리에스테르 F와 폴리에스테르 G를 질량비 47：37：10：6으로 혼합하였다. 적층 필름은 표면이 히트 실링층, 안쪽의 층이 내열층(히트 실링층／내열층／히트 실링층의 2종 3층 구성)이 되도록 용융 수지의 유로를 설정하고, 각층의 두께 비율이 25：50：25가 되도록 토출량을 조정하여 최종 열처리 온도를 115℃로 변경하고, 코로나처리를 행하지 않은 이외의 공정은 실시예 1과 동일한 방법으로, 폴리에스테르계 실란트를 제막하여, 평가하였다. 제조 조건과 평가결과를 표 3에 나타낸다.

[비교예 10]

비교예 10은 도요보 주식회사 제조 릭스 필름(등록상표) L4102－25 ㎛를 사용하였다. 평가결과를 표 3에 나타낸다.

[비교예 11]

비교예 11은 도요보 주식회사 제조 파일렌 필름－CT(등록상표) P1128－25 ㎛를 사용하였다. 평가결과를 표 3에 나타낸다.

[필름의 평가결과]

표 2로부터, 실시예 1부터 6까지의 필름은 모두 밀도와 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 소정의 범위가 되어, 100℃ 히트 실링 강도 및 140℃ 히트 실링 강도, 히트 실링층의 동마찰계수, 헤이즈, 80℃ 온탕 수축률, 저흡착성, 포장봉지에서의 보일 적성이 우수하여, 양호한 평가결과가 얻어졌다.

한편, 비교예 1의 필름은 100℃ 히트 실링 강도, 히트 실링층의 동마찰계수, 헤이즈, 80℃ 온탕 수축률, 저흡착성, 포장봉지에서의 보일 적성은 우수하지만, 최종 열처리 온도가 낮기 때문에 140℃ 히트 실링 강도가 낮았다.

또한 비교예 2 및 3의 필름은 최종 열처리 시에 히트 실링층이 융해됨으로써 표면이 평활화되어 히트 실링층의 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 길어져 있다. 이 때문에 100℃ 실링 강도가 높아, 포장봉지에서의 보일 적성이 떨어진다. 또한, 히트 실링층의 동마찰계수도 높기 때문에, 필름을 롤에 권취할 때 주름이 발생하기 쉬워져 감음 품질이 떨어질 우려가 있다.

비교예 4의 필름은 밀도가 1.394로 크고, 140℃ 히트 실링 강도가 낮기 때문에, 실란트 필름으로서 적합하지 않다.

비교예 5 및 6의 필름은 올레핀계 필름을 사용하고 있기 때문에, 저흡착성이 떨어진다. 또한, 비교예 5의 필름은 140℃ 히트 실링 강도도 낮다.

표 3으로부터, 실시예 7부터 12까지의 필름은 모두 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율이 소정의 범위가 되어, 120℃ 히트 실링 강도 및 140℃ 히트 실링 강도, 히트 실링층의 동마찰계수, 헤이즈, 80℃ 온탕 수축률, 저흡착성이 우수하여, 블로킹 평가와 낙대평가의 결과도 양호하였다.

한편, 비교예 7의 필름은 140℃ 히트 실링 강도, 히트 실링층의 동마찰계수, 헤이즈, 80℃ 온탕 수축률, 저흡착성, 포장봉지에서의 보일 적성은 우수하지만, 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율이 26.5% 이하이기 때문에 120℃ 히트 실링 강도가 낮아, 낙대평가에 있어서 파대하기 쉬운 결과였다.

또한 비교예 8의 필름은 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율이 26.5% 이하이기 때문에 120℃ 히트 실링 강도가 낮고, 또한 140℃ 히트 실링 강도도 낮기 때문에, 실란트 필름으로서 적합하지 않다.

비교예 9의 필름은 히트 실링층 표면의 산소원자의 존재비율이 31.0% 이상이기 때문에, 120℃ 히트 실링 강도가 우수하나, 필름끼리가 블로킹되었다.

비교예 10 및 11의 필름은 올레핀계 필름을 사용하고 있기 때문에, 저흡착성이 떨어진다. 또한, 비교예 10의 필름은 140℃ 히트 실링 강도가 낮고, 비교예 11의 필름은 120℃ 히트 실링 강도가 낮다.

산업상 이용가능성

이 출원 제1 발명은 각종 유기 화합물로 이루어지는 성분이 흡착되기 어려워, 140℃의 히트 실링성이 우수한 한편, 100℃ 히트 실링 강도가 낮아 포장봉지로서 사용하여 내용물을 뜨거운 물로 데우려고 하였을 때에도 히트 실링층끼리가 점착하기 어려운 실란트 필름을 제공할 수 있다.

이 출원 제2 발명은 각종 유기 화합물을 흡착하기 어려워, 140℃의 히트 실링성이 우수하고, 또한 저온의 120℃ 히트 실링성도 우수하기 때문에, 고속 자동충전 포장으로도 충분한 히트 실링 강도를 갖는 실란트 필름을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실란트 필름을 적어도 한층으로서 포함하는 적층체로 하는 것도 가능하고, 이러한 적층체로부터 포장봉지로 하는 것도 가능하다.

Claims (9)

1. 적어도 1층의 폴리에스테르계 성분으로 이루어지는 히트 실링층을 가지고 있고, 아래 (1)∼(3)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 저흡착성 실란트 필름.
   (1) 히트 실링층끼리를 100℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 0 N／15 ㎜ 이상 5 N／15 ㎜ 이하
   (2) 히트 실링층끼리를 140℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 8 N／15 ㎜ 이상 30 N／15 ㎜ 이하
   (3) 전층을 포함한 필름의 밀도가 1.20 이상 1.39 미만
2. 적어도 1층의 폴리에스테르계 성분으로 이루어지는 히트 실링층을 가지고 있고, 아래 (4)∼(6)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 저흡착성 실란트 필름.
   (4) 히트 실링층끼리를 120℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 4 N／15 ㎜ 이상 15 N／15 ㎜ 이하
   (5) 히트 실링층끼리를 140℃, 0.2 ㎫, 2초간 실링하였을 때의 실링 강도가 8 N／15 ㎜ 이상 30 N／15 ㎜ 이하
   (6) 히트 실링층에 있어서, X선 전자 분광법(ESCA)으로 구한 산소원자의 존재비율이 26.6% 이상 31.0% 이하
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   3차원 조도계로부터 구한 표면 거칠기의 요소의 평균 길이 RSm이 18 ㎛ 이상 29 ㎛ 이하인 저흡착성 실란트 필름.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 히트 실링면끼리의 동마찰계수가 0.30 이상 0.80 이하인 저흡착성 실란트 필름.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   필름을 구성하는 성분이, 에틸렌테레프탈레이트를 주된 구성성분으로 하는 폴리에스테르로 이루어지는 저흡착성 실란트 필름.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   히트 실링층을 구성하는 폴리에스테르계 성분을 구성하는 모노머 중, 에틸렌글리콜 이외의 디올 모노머 성분을 함유하고, 그 디올 모노머 성분이 네오펜틸글리콜, 1,4－시클로헥산디메탄올, 1,4－부탄디올, 디에틸렌글리콜 중 어느 하나 이상인 저흡착성 실란트 필름.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   80℃ 온탕 중에서 10초간에 걸쳐 처리하였을 때의 열수축률이 길이방향, 폭방향 모두 0% 이상 10% 이하인 저흡착성 실란트 필름.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 실란트 필름을 적어도 1층은 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 실란트 필름, 또는 제8항에 기재된 적층체를 적어도 일부에 사용한 것을 특징으로 하는 포장봉지.