TW202342270A - 積層膜、食品包裝容器用蓋材以及食品包裝容器 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供一種防霧性、易開封性、耐衝擊性及耐黏連性均良好的積層膜。本發明之積層膜至少具有基材層及防霧層之兩層;(a) 120℃、140℃、160℃、180℃之各溫度熱密封強度均為2.0N/15mm以上至12.0N/15mm以下;(b) 於5℃、50%R.H.條件下之水接觸角為50°以下;(c) 積層膜的防霧層面與基材層面之剝離強度為1N/15mm以下;(d) 於5℃條件下之衝擊強度為0.5J以上;(e) 於5℃條件下之撕裂強度在前述積層膜的MD方向及TD方向均為100mN以上;(f) 防霧層的厚度為0.3μm以上至未達3.0μm。
Description
本發明係關於一種兼具易開封性及防霧性之積層膜。更詳細而言,係關於一種藉由與包裝容器之熱接著而使用之積層膜。尤其是關於一種食品包裝容器之蓋材用積層膜。
作為包裝蔬菜等蔬果之材料,使用有使塑膠膜或片成形而成之容器。考慮不僅透明性或光澤感等外觀美麗而且能夠再循環之素材,廣泛使用有由以聚酯對苯二甲酸酯為代表之聚酯系素材所構成之容器。於使用此種聚酯系之容器之情形時,作為蓋材,先前使用有稱為所謂嵌合蓋之嵌入形之蓋材。但是,基於因外部應力導致蓋脫落而內容物飛散,或於商品陳列時開封而混入異物之風險等缺點,近年來,作為蓋材而膜之頂封化不斷推進。頂封化所必需之特性主要可例舉:防霧性、易開封性、耐衝擊性、耐黏連性。防霧性係防止例如於內容物為沙拉等蔬果之情形時,因自內容物散發之水蒸氣,導致保存中或商品陳列中蓋材起霧,而難以辨認內容物之功能。易開封性係顯示於容器開封時是否能夠容易地且無蓋材之破裂等情形而整齊地開封之功能。耐衝擊性係蓋材是否會因例如商品搬運時來自外部之衝擊或陳列時重疊商品時之重壓而破損之指標。耐黏連性係防止為了對頂封材賦予熱密封層以輥形態保存頂封膜時產生黏連而對操作性造成影響之功能。
於專利文獻1中,提出有含有玻璃轉移溫度-30℃至30℃之聚酯樹脂A及防霧劑C之接著劑組成物可適合用於食品包裝容器與蓋材膜之貼合。熱密封強度、防霧性良好,且由於使用雙軸配向聚酯膜作為蓋材,故而預測耐衝擊性亦良好。然而,用作蓋材之雙軸配向聚酯膜係一般之雙軸延伸膜,有因其製法而撕裂強度容易降低之傾向。因此,預測於容器開封時在容器與蓋材膜間所產生之剝離所致之破壞傳播至蓋材膜時,容易導致開裂而不表現出易開封性。
於專利文獻2中,提出有由聚酯系成分所構成且具有密封層及基材層之蓋材對容器表現出良好的熱密封性及防霧性。防霧性良好,且由於為雙軸配向聚酯膜,故而預測耐衝擊性亦良好。另一方面,預測熱密封強度非常強,於容器之開封時難以容易地剝離。另外,預測即便於熱密封強度弱之實施例中,於改變熱密封溫度之情形時,強度大幅變化之可能性亦高,於實際之製造步驟中難以保持於所需之熱密封強度。另外,由於密封層使用共聚聚酯樹脂,故而預測所獲得之雙軸配向聚酯膜的厚度不均大。於厚度不均大之情形時,以輥之形式保存時,密封層發生黏連,會對操作性造成大的影響。
於專利文獻3中,使用雙軸配向聚酯膜作為基底層,且離線塗佈有聚酯樹脂層作為熱密封性外層之積層膜對食品托盤顯示良好的熱密封性。熱密封強度及防霧性良好,但由於用作基底層之雙軸配向聚酯膜為一般之雙軸延伸膜,故而預測於容器開封時基底層開裂,不表現出易開封性。另外,用於熱密封外層之聚酯樹脂的Tg為0℃至30℃,由於為單一樹脂,故而預測耐黏連性差。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開2008/179689號公報。
[專利文獻2]日本特開2018-114992號公報。
[專利文獻3]日本特開2017-209996號公報。
[發明所欲解決之課題]
本發明之目的在於提供一種防霧性、易開封性、耐衝擊性及耐黏連性均良好之積層膜。進而,提供一種使用前述積層膜之食品包裝容器之蓋材(亦稱為頂封材)。
[用以解決課題之手段]
本發明具備下述項1之構成。
[項1]
一種積層膜,至少具有基材層及防霧層之兩層;(a) 將前述積層膜的防霧層面與厚度200μm之未延伸聚對苯二甲酸乙二酯片以0.2MPa、1秒鐘於120℃、140℃、160℃、180℃之各溫度進行熱密封,使用15mm寬之試片所測定之熱密封強度均為2.0N/15mm以上至12.0N/15mm以下;(b) 於5℃、50%R.H.條件下,對前述積層膜的防霧層的表面滴加1μL之蒸餾水,於5秒後所測定之水接觸角為50°以下;(c) 使前述積層膜的防霧層面與前述積層膜的基材層面重疊,以450kgf/m
2之荷重於40℃條件下靜置1週後,使用15mm寬之試片所測定之剝離強度為1N/15mm以下;(d) 擺錘式衝擊試驗中於5℃條件下之衝擊強度為0.5J以上;(e) 於5℃條件下之撕裂強度在前述積層膜的MD方向及TD方向均為100mN以上;(f) 前述防霧層的厚度為0.3μm以上至未達3.0μm。
根據項1,於120℃、140℃、160℃、180℃之各溫度進行熱密封時的熱密封強度均為2.0N/15mm以上至12.0N/15mm以下,於容器與蓋材之間具有所需的熱密封強度,並且於將蓋材開封時,能夠容易地且不使蓋材破裂地將蓋材開封。根據項1,對積層膜的防霧層的表面滴加1μL之蒸餾水,於5秒後所測定之水接觸角為50°以下,具有優異的防霧性。根據項1,使積層膜的防霧層面與前述積層膜的基材層面重疊時的剝離強度為1N/15mm以下,能夠防止膜彼此黏連。根據項1,於5℃條件下之衝擊強度為0.5J以上,可耐受來自外部之衝擊,對防止蓋材破損有效果。根據項1,於5℃條件下之撕裂強度在前述積層膜的MD方向及TD方向均為100mN以上,具有易開封性。亦即,能夠抑制於容器開封時在容器與蓋材之間所產生之剝離所致之破壞於積層膜中傳播,導致蓋材破裂。根據項1,防霧層的厚度為0.3μm以上至未達3.0μm,能夠兼顧熱密封性及耐黏連性。
本發明較佳為具有下述項2以下之構成。
[項2]
如項1所記載之積層膜,於5℃條件下所測定之前述積層膜的MD方向的撕裂強度相對於TD方向的撕裂強度之強度比(撕裂強度
MD/撕裂強度
TD)為0.6至1.5。
根據項2,藉由使積層膜的MD方向及TD方向之配向成為各向同性,無論蓋材之開封方向如何,均具有易開封性。
[項3]
如項1或2所記載之積層膜,其中使用阿貝折射計並藉由式(1)之計算式所求出之前述積層膜的配向係數為0.6至1.5。
式(1) 配向係數={Nx-(Ny+Nz)/2}/{Ny-(Nx+Nz)/2}
Nx:膜的MD方向的折射率
Ny:膜的TD方向的折射率
Nz:膜的厚度方向的折射率
根據項3,藉由使積層膜的MD方向及TD方向之配向成為各向同性,無論蓋材之開封方向如何,均具有易開封性。
[項4]
如項1至3中任一項所記載之積層膜,其中前述基材層為雙軸配向聚酯膜。
[項5]
如項1至4中任一項所記載之積層膜,其中前述防霧層包含玻璃轉移溫度Tg為0℃以上至40℃以下之聚酯樹脂(A)及玻璃轉移溫度Tg為41℃以上至80℃以下之聚酯樹脂(B)中至少2種樹脂。
[項6]
如項5所記載之積層膜,其中於構成前述防霧層之樹脂中,前述聚酯樹脂(A)與前述聚酯樹脂(B)之質量比為聚酯樹脂(A):聚酯樹脂(B)=50/50至90/10。
根據項5及項6,藉由使防霧層具有玻璃轉移溫度不同中至少2種聚酯樹脂,能夠兼顧熱密封性及防止蓋材開封時蓋材破裂。
[項7]
如項5或項6所記載之積層膜,其中前述防霧層包含非離子性界面活性劑。
[項8]
如項7所記載之積層膜,其中前述非離子性界面活性劑的HLB(HYDROPHILIC LIPOPHILIC BALANCE,親水親油平衡)值為3以上至10以下。
根據項7及項8,本發明之積層膜具有防霧性。
[項9]
如項1至8中任一項所記載之積層膜,其中前述積層膜的厚度不均為5%以下。
[項10]
如項1至9中任一項所記載之積層膜,其中前述積層膜的霧度未達10%。
[項11]
如項1至10中任一項所記載之積層膜,其具有前述接著層、前述基材層及印刷層。
進而,本發明提供一種使用前述積層膜之食品包裝容器用蓋材。
[項12]
一種食品包裝容器用蓋材,係包含如項1至11中任一項所記載之積層膜。
進而,本發明提供一種具有使用前述積層膜之蓋材之食品包裝容器。
[項13]
一種食品包裝容器,係具有如項12所記載之蓋材。
[發明功效]
根據本發明,可提供一種防霧性、易開封性、耐衝擊性及耐黏連性優異之積層膜以及蓋材。
[防霧層]
本發明之積層膜中的防霧層較佳為至少含有下述聚酯樹脂(A)、聚酯樹脂(B)及防霧劑(C)成分。藉由含有聚酯樹脂(A)成分及聚酯樹脂(B)成分,能夠表現出優異的易開封性、廣的密封溫度範圍及耐黏連性,不僅如此,藉由含有防霧劑(C)成分,亦能夠表現出優異的防霧性。進而,為了提升耐黏連性,亦可含有抗黏連劑(D)。
聚酯樹脂(A)及聚酯樹脂(B)較佳為羧酸成分(由2元以上之多元羧酸化合物所構成)與醇成分(由2元以上之多元醇化合物所構成)進行縮聚而獲得之化學結構之聚酯。於羧酸成分(由2元以上之多元羧酸化合物所構成)與醇成分(由2元以上之多元醇化合物所構成)進行縮聚而獲得之化學結構之聚酯之情形時,較佳為多元羧酸化合物及多元醇化合物中至少一者由2種以上之成分所構成之共聚聚酯樹脂。另外,多元羧酸化合物及多元醇化合物較佳為主要由二羧酸成分與二醇成分所構成之共聚聚酯樹脂。此處,主要係指相對於構成本發明中所使用之聚酯樹脂(A)之總酸成分與總醇成分之合計為200莫耳%,二羧酸成分與二醇成分之合計以莫耳基準佔有100莫耳%以上。
作為二羧酸,較佳為芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸,當中更佳為芳香族二羧酸。關於芳香族二羧酸成分的共聚量,於將羧酸成分的合計量設為100莫耳%之情形時,下限較佳為40莫耳%,更佳為45莫耳%,尤佳為50莫耳%。藉由設為40莫耳%以上,能夠將玻璃轉移溫度Tg抑制得低。
芳香族二羧酸具體可例舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘二甲酸等,但並不限定於此。脂肪族二羧酸具體可例舉:琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等,但並不限定於此。可將這些二羧酸單獨使用或併用2種以上而使用。另外,作為其他多元羧酸成分,亦可使用:對羥基苯甲酸、對(羥基乙氧基)苯甲酸等芳香族羥基羧酸;富馬酸、馬來酸、伊康酸、六氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸等不飽和脂環族二羧酸;1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等脂環族二羧酸等。進而,亦可視需要包含偏苯三甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸等三羧酸及四羧酸以及這些羧酸的酸酐。
作為二醇成分,較佳為脂肪族二醇。關於脂肪族二醇成分的共聚量,於將二醇成分的合計量設為100莫耳%之情形時,下限較佳為70莫耳%,更佳為75莫耳%,尤佳為80莫耳%。藉由設為70莫耳%以上,能夠將Tg抑制得低。
脂肪族二醇具體可例舉:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等,但並不限定於此。可將這些二醇成分單獨使用或併用2種以上而使用。另外,作為其他二醇成分,亦可使用1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、三環癸二醇、雙酚A之環氧乙烷加成物及環氧丙烷加成物、氫化雙酚A之環氧乙烷加成物及環氧丙烷加成物等。除這些以外,亦可視需要少量包含三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇等三醇及四醇。
聚酯樹脂(A)的玻璃轉移溫度的下限較佳為0℃,更佳為5℃,尤佳為10℃。藉由設為0℃以上,耐黏連性變得良好。
聚酯樹脂(A)的玻璃轉移溫度的上限較佳為40℃,更佳為35℃,尤佳為30℃。藉由設為40℃以下,能夠使熱密封強度成為請求項之範圍,獲得易開封性。
聚酯樹脂(A)的還原黏度(ηsp/c)的下限較佳為0.2dl/g,更佳為0.4dl/g,尤佳為0.6dl/g。藉由設為0.2dl/g以上,表現出樹脂凝集力,表現出熱密封強度。
聚酯樹脂(A)的數量平均分子量(Mn)的下限較佳為5000,更佳為10000,尤佳為15000。藉由設為5000以上,表現出樹脂凝集力,表現出熱密封強度。
聚酯樹脂(B)的玻璃轉移溫度的下限較佳為41℃,更佳為46℃,尤佳為51℃。藉由設為41℃以上,能夠使熱密封強度成為請求項之範圍,獲得易開封性。
聚酯樹脂(B)的玻璃轉移溫度的上限較佳為80℃,更佳為75℃,尤佳為60℃。藉由設為80℃以下,能夠使熱密封強度成為請求項之範圍,獲得易開封性。
聚酯樹脂(B)的還原黏度(ηsp/c)的下限較佳為0.1dl/g,更佳為0.2dl/g,尤佳為0.3dl/g。藉由設為0.1dl/g以上,表現出樹脂凝集力,表現出熱密封強度。
聚酯樹脂(B)的數量平均分子量(Mn)的下限較佳為2000,更佳為5000,尤佳為10000。藉由設為2000以上,表現出樹脂凝集力,表現出熱密封強度。
藉由使玻璃轉移溫度不同中至少2種聚酯樹脂混合,於120℃至180℃之廣溫度範圍內,可獲得一定之熱密封強度,表現出易開封性。可認為原因在於,藉由使玻璃轉移溫度不同之聚酯樹脂混合而表現出前述記載之易開封性之機制係於熱密封強度測定時於防霧層中選擇性地產生凝集破壞。一般而言,可謂熱密封強度測定時的破壞進行部位係自力學強度最弱之部位開始進行。於本發明之積層膜中的防霧層中,可認為玻璃轉移溫度高之聚酯樹脂(B)表現出與密封表面之高熱密封強度,玻璃轉移溫度低之聚酯樹脂(A)表現出防霧層之力學強度之降低、換言之防霧層之脆度。因此,作為力學強度,與密封表面之高熱密封強度>防霧層之脆度,於力學強度最弱之防霧層中選擇性地產生凝集破壞。因此,於本發明中,藉由使玻璃轉移溫度不同中至少2種聚酯樹脂混合,能夠於不依賴於熱密封溫度之防霧層中選擇性地產生凝集破壞,從而於廣的溫度範圍內表現出易開封性。
聚酯樹脂(A)相對於聚酯樹脂(B)之質量比的下限較佳為聚酯樹脂(A):聚酯樹脂(B)=50:50質量%,更佳為45:55質量%,尤佳為60:40質量%。藉由設為50:50質量%以上,能夠使防霧層變脆,於廣溫度範圍內成為請求項中所記載之熱密封強度之範圍,獲得易開封性。
聚酯樹脂(A)相對於聚酯樹脂(B)之質量比的上限較佳為聚酯樹脂(A):聚酯樹脂(B)=90:10質量%,更佳為85:15質量%,尤佳為80:20質量%。藉由設為90:10質量%以下,能夠提高密封表面的密封強度,能夠於廣溫度範圍內成為請求項中所記載之熱密封強度之範圍,獲得易開封性。
作為防霧劑(C),只要賦予防霧性,則並無特別限定,例如可使用陰離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、或兩性界面活性劑。其中,較佳為使用非離子性界面活性劑。
例如,作為陰離子性界面活性劑,可例舉:高級醇之硫酸酯鹽、高級烷基磺酸鹽、高級羧酸鹽、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基硫酸酯鹽、聚氧乙烯烷基苯醚硫酸酯鹽、乙烯基磺基琥珀酸酯鹽。作為非離子性界面活性劑,可例舉:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯醚、聚乙二醇脂肪酸酯、環氧乙烷環氧丙烷嵌段共聚物、聚氧乙烯脂肪酸醯胺、環氧乙烷-環氧丙烷共聚物等具有聚氧乙烯結構之化合物或山梨醇酐衍生物。作為陽離子性界面活性劑,可例舉:烷基胺鹽、二烷基胺鹽、三烷基胺鹽、氯化烷基三甲基銨、氯化二烷基二甲基銨、氯化烷基苄烷銨。作為兩性界面活性劑,可例舉:月桂基甜菜鹼、月桂基二甲基氧化胺。
作為非離子性界面活性劑,具體可例舉:山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐二硬脂酸酯、山梨醇酐單棕櫚酸酯、山梨醇酐二棕櫚酸酯、山梨醇酐單俞樹酸酯、山梨醇酐二俞樹酸酯、山梨醇酐單月桂酸酯、山梨醇酐二月桂酸酯等山梨醇酐系界面活性劑;甘油單月桂酸酯、甘油二月桂酸酯、二甘油單棕櫚酸酯、二甘油二棕櫚酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、二甘油單硬脂酸酯、二甘油二硬脂酸酯、二甘油單月桂酸酯、二甘油二月桂酸酯等甘油系界面活性劑;聚乙二醇單硬脂酸酯、聚乙二醇單棕櫚酸酯等聚乙二醇系界面活性劑;三羥甲基丙烷單硬脂酸酯等三羥甲基丙烷系界面活性劑;月桂基二乙醇胺、油基二乙醇胺、硬脂基二乙醇胺、月桂基二乙醇醯胺、油基二乙醇醯胺、硬脂基二乙醇醯胺等二乙醇烷基胺系及二乙醇烷基醯胺系界面活性劑;季戊四醇單棕櫚酸酯等季戊四醇系界面活性劑及聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐二硬脂酸酯、山梨醇酐-二甘油縮合物之單硬脂酸酯及二硬脂酸酯等。這些可單獨使用或組合2種以上而使用。
作為陽離子性界面活性劑,具體可例舉:月桂胺乙酸鹽、三乙醇胺單甲酸鹽、硬脂醯胺乙基二乙基胺乙酸鹽等胺鹽;月桂基三甲基氯化銨、硬脂基三甲基氯化銨、二月桂基二甲基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨、月桂基二甲基苄基氯化銨、硬脂基二甲基苄基氯化銨等四級銨鹽等。這些可單獨使用或組合2種以上而使用。
防霧劑(C)的親水親油平衡(以下簡稱為HLB)值的下限較佳為3,更佳為4,尤佳為5。藉由設為3以上,表現出防霧性。
防霧劑(C)的HLB值的上限較佳為10,更佳為9,尤佳為8。藉由設為10以下,能夠防止防霧劑過剩地析出至膜表面,從而能夠防止霧度之惡化及密封強度之降低。
作為防霧層中的防霧劑(C)的含量,以固形物成分濃度計下限較佳為1.0質量%,更佳為1.5質量%,尤佳為2.0質量%。藉由設為1.0質量%以上,表現出防霧性。
上限較佳為10.0質量%,更佳為9.5質量%,尤佳為9.0質量%。藉由設為10.0質量%以下,霧度良好,能夠抑制防霧劑向表面過剩析出所致之熱密封強度之降低。
於本發明的防霧層中可含有抗黏連劑(D)。作為抗黏連劑,可例舉無機粒子、有機粒子、蠟類等,可以不使熱密封強度下降之程度含有。這些抗黏連劑可單獨使用或併用2種以上而使用。抗黏連劑的含量於防霧層之固形物成分濃度換算中下限較佳為0.1質量%以上,更佳為0.3質量%,尤佳為0.5質量%。若為0.1質量%以上,則表現出耐黏連性。
抗黏連劑的含量於防霧層之固形物成分濃度換算中上限較佳為5.0質量%以下,更佳為4.5質量%,尤佳為4.0質量%。若為5.0質量%以下,則不阻礙熱密封強度。
作為無機粒子,例如可例舉:含有鎂、鈣、鋇、鋅、鋯、鉬、矽、銻、或鈦等之金屬氧化物、氫氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、或矽酸鹽等之無機粒子。於這些無機粒子中,尤佳為二氧化矽凝膠粒子。粒子的形狀可為粉末狀、粒狀、顆粒狀、平板狀、針狀等任一種形狀。
作為有機粒子,例如可例舉:聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、尼龍樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂、酚樹脂、脲樹脂、矽樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、或丙烯酸酯樹脂等聚合物粒子、或纖維素粉末、硝化纖維素粉末、木粉、廢紙粉、澱粉等。粒子的形狀可為粉末狀、粒狀、顆粒狀、平板狀、針狀等任一種形狀。
作為蠟類的具體例,可例舉:液態石蠟、天然石蠟、微晶蠟、合成石蠟、聚乙烯蠟等烴系蠟類;硬脂酸等脂肪酸系蠟類;硬脂酸醯胺、棕櫚酸醯胺、亞甲基雙硬脂醯胺、伸乙基雙硬脂醯胺、油酸醯胺、癸酸醯胺(ecylic acid amide)等脂肪酸系醯胺蠟;脂肪酸之低級醇酯、脂肪酸之多元醇酯、脂肪酸聚二醇酯等酯系蠟;鯨蠟醇、硬脂醇等醇系蠟;烯烴系蠟、蓖麻蠟、巴西棕櫚蠟等天然物蠟;由碳數12至30之脂肪酸所衍生之金屬皂類等。
防霧層積層於基材層的至少單面。關於積層之方法,可利用與構成基材層之樹脂組成物之共擠出、基材層與防霧層之乾式層壓、防霧層向基材層之擠出塗覆、或向基材層之溶劑塗覆之方法進行製造。較佳為於基材層塗覆(塗佈)構成防霧層之樹脂組成物之有機溶劑溶液,並進行乾燥,藉此可獲得本發明之積層膜。
防霧層的厚度的下限較佳為0.3μm以上,更佳為0.5μm以上,尤佳為0.7μm以上。若為0.3μm以上,則表現出熱密封性。
防霧層的厚度的上限較佳為未達3.0μm,更佳為未達2.8μm,尤佳為未達2.6μm。若未達3.0μm,則耐黏連性變得良好。
[基材層]
以提升積層膜的耐衝擊性為目的,本發明之積層膜中的基材層較佳為雙軸配向聚酯膜。若為未延伸之聚酯膜,則有起因於其製造方法而耐衝擊性變差且因外部衝擊或陳列時商品之重疊所致之荷重而導致膜破損之虞。進而,若為未延伸之聚酯膜,則起因於其製造方法而厚度不均容易變大,製成輥時容易產生黏連。另外,雙軸配向聚酯膜之製造方法並無特別限定,可為同步雙軸延伸,亦可為逐步雙軸延伸,但若為吹塑方式,則起因於其製造方法而容易產生厚度不均,製成輥時容易產生黏連,故而欠佳。
作為本發明之基材層的主要構成成分,只要為聚酯,則並無特別限定,但較佳為以聚對苯二甲酸乙二酯為主成分。此外,於不阻礙本發明之範圍內,亦可含有其他聚酯。具體可例舉:聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯等聚酯樹脂;及共聚有間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘二羧酸、聯苯二羧酸、環己烷二羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等二羧酸之聚酯樹脂;共聚有乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、環己二醇、聚乙二醇、聚丁二醇、聚碳酸酯二醇等二醇成分之聚酯樹脂。
為了提升積層膜的易滑動性,例如亦可添加二氧化鈦、微粒子二氧化矽、高嶺土、碳酸鈣等無機滑劑、長鏈脂肪酸酯等有機滑劑。另外,亦可視需要添加著色劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑等。
基材層的層結構並無特別限定,可為單層結構,亦可為兩層結構、三層結構、四層結構、超多層結構。另外,亦可為各層不同之組成。
作為獲得基材層之方法,並無特別限定,就厚度精度良好之觀點而言,較佳為T字模方式。吹塑方式起因於其製法而容易產生厚度不均。
冷卻輥溫度的上限較佳為40℃,更佳為20℃以下。若為40℃以下,則熔融的聚酯樹脂組成物進行冷卻固化時的結晶度不會過度變高,而延伸變得容易。
長度方向(亦稱為MD方向)的延伸溫度的下限較佳為90℃,更佳為95℃,尤佳為100℃。若為90℃以上,則能夠抑制斷裂。MD方向的延伸溫度的上限較佳為140℃,更佳為135℃,尤佳為130℃。若為140℃以下,則能夠充分地使膜進行配向,雙軸配向後的膜的衝擊強度提升。
MD方向的延伸倍率的下限較佳為3.0倍,更佳為3.2倍,尤佳為3.4倍。3.0倍以上之厚度不均變得良好,耐黏連性提升。MD方向的延伸倍率的上限較佳為4.0倍,更佳為3.8倍,尤佳為3.6倍。藉由設為4.0倍以下,能夠抑制斷裂。
寬度方向(亦稱為TD方向)的延伸溫度的下限較佳為100℃,更佳為105℃,尤佳為110℃。若為100℃以上,則能夠抑制斷裂。TD方向的延伸溫度的上限較佳為140℃,更佳為135℃,尤佳為130℃。若為140℃以下,則能夠充分地使之進行配向,雙軸配向後的膜的衝擊強度提升。
TD方向的延伸倍率的下限較佳為3.5倍,更佳為3.6倍,尤佳為3.7倍。3.5倍以上之厚度不均變得良好,耐黏連性提升。MD方向的延伸倍率的上限較佳為4.5倍,更佳為4.4倍,尤佳為4.3倍。藉由設為4.5倍以下,能夠抑制斷裂。
本發明之積層膜較佳為獲取衝擊強度與撕裂強度之平衡,並且厚度不均亦良好。對於厚度不均,尤其是基材層之製膜條件之影響大,TD方向之延伸步驟所造成之影響最大。例如,若提高TD方向之延伸倍率,則衝擊強度提升,厚度不均亦降低,但撕裂強度降低。於TD方向之延伸步驟中,較佳為採用如圖2所示之將TD之延伸模式設為多段延伸方式之方式、或如圖3所示之設為對數形之方式。若為如圖1所示之通常的直線形的TD延伸模式,則為了獲取衝擊強度與撕裂強度之平衡而必須降低延伸倍率。該情形時,厚度不均變大,結果有耐黏連性惡化之虞。另一方面,若為多段延伸方式或對數形之TD延伸模式,則即便不降低延伸倍率,亦能夠抑制膜之配向,因此能夠維持厚度不均,並且獲取衝擊強度與撕裂強度之平衡,故而較佳。
於沿TD方向進行多段延伸之情形時,多段延伸較佳為二段以上至5段延伸以下。藉由多段延伸,可藉由變更各自的延伸溫度來改變延伸應力,從而能夠抑制配向,故而較佳。如圖2所示,於多段延伸中,較佳為設置如於各階段中之延伸結束後維持定長之模式。另外,較佳為設為於各階段之延伸中賦予2℃以上之溫度差而使溫度自第一段之延伸至第最終段之延伸降低之溫度模式。
熱固定溫度的下限較佳為180℃,更佳為190℃,尤佳為200℃。若為180℃以上,則能夠減小熱收縮率。熱固定溫度的上限較佳為240℃,更佳為230℃,尤佳為220℃。若為240℃以下,則能夠防止衝擊強度降低。
鬆弛率的下限較佳為0.5%,更佳為1.0%,尤佳為2.0%。若為0.5%以上,則能夠將熱收縮率保持得低。鬆弛率的上限較佳為10%,更佳為8%,尤佳為6%。藉由設為10%以下,則能夠防止產生鬆弛等,製成輥時能夠防止黏連。
本發明之基材層的厚度的下限較佳為5μm,更佳為10μm,尤佳為15μm。藉由設為5μm以上,能夠維持衝擊強度及撕裂強度。本發明之基材層的厚度的上限較佳為100μm,更佳為80μm,尤佳為50μm。藉由設為100μm以下,能夠適合地用作蓋材。
[積層膜]
本發明中之水接觸角之測定係於溫度5℃、相對濕度50%(50%R.H.)之條件下進行。原因在於,通常多數情況下包裝有沙拉等食品之A-PET容器於冷藏條件下保存及陳列,此時防霧性變得重要。因此,作為適合表示冷藏條件下之防霧性之水接觸角之條件,相較於一般之室溫條件,5℃條件更為適當。
本發明之積層膜的水接觸角的上限較佳為50°,更佳為40°,尤佳為30°。藉由設為50°以下,即便自內容物等飛散之水蒸氣附著於積層膜,亦能夠使水滴薄薄地延伸,而不會於外觀產生霧。
本發明之積層膜的水接觸角的下限較佳為10°,更佳為15°,尤佳為20°。藉由設為10°以上,能夠防止防霧劑過剩地析出至表面而使熱密封強度降低。
將本發明之積層膜與厚度200μm之未延伸聚對苯二甲酸乙二酯片於120℃、140℃、160℃、及180℃之各溫度進行熱密封之情形時的熱密封強度的下限均較佳為2N/15mm,更佳為3N/15mm,尤佳為4N/15mm。藉由設為2N/15mm以上,製成蓋材時以充分的強度密封。
將本發明之積層膜與200μm之未延伸聚對苯二甲酸乙二酯片於120℃、140℃、160℃、及180℃之各溫度進行熱密封之情形時的熱密封強度的上限均較佳為12N/15mm,更佳為11N/15mm,尤佳為10N/15mm。藉由設為12N/15mm以下,於製成蓋材時,除了不會密封強度過強而需要很大力來開封以外,亦能夠防止密封強度過強而積層膜破裂。
本發明之特徵之一在於,於將積層膜用作A-PET容器之蓋材時,於蓋材之開封時於防霧層內特意引起凝集破壞,藉此於廣溫度範圍內獲得一定之熱密封強度。
使本發明之積層膜的防霧層面與積層膜的基材層面重疊,施加450kgf/m
2之荷重,於40℃條件下靜置1週之情形時的剝離強度的上限較佳為1N/15mm,更佳為0.8N/15mm,尤佳為0.6N/15mm。藉由設為1N/15mm以下,能夠防止於製成輥形態時膜彼此黏連而例如於捲出時產生破裂等加工步驟上之困擾。於本發明中,藉由於防霧層具有玻璃轉移溫度不同中至少2種聚酯樹脂,具有抑制膜彼此之黏連現象之效果。
本發明之積層膜的衝擊強度的下限較佳為0.5J,更佳為0.6J,尤佳為0.8J。藉由設為0.5J以上,具有能夠充分耐受容器搬運時或陳列時的外部應力之強度,防止蓋材破裂等。上限並無特別限定,可為1.5J以下,亦可為1.0J以下。
本發明之積層膜的撕裂強度的下限較佳為100mN,更佳為110mN,尤佳為120mN。藉由設為100mN以上,於容器開封時所產生之防霧層中之凝集破壞傳播至基材層時,能夠防止直接連同基材層一起破裂,結果獲得良好之開封性。上限並無特別限定,可為400mN以下,亦可為300mN以下。
本發明之MD方向的撕裂強度相對於積層膜TD方向的撕裂強度之強度比(撕裂強度
MD/撕裂強度
TD)的下限較佳為0.6,更佳為0.7,尤佳為0.8。藉由設為0.6以上,能夠將積層膜之配向抑制成為各向同性,獲得易開封性。一般而言,於蓋材開封時打開方式微妙地因人而異,因此縱橫之力對蓋材之施加方式為無規。因此,若各向異性強,則容易產生破裂。
本發明之積層膜的MD方向的撕裂強度相對於TD方向的撕裂強度之強度比(撕裂強度
MD/撕裂強度
TD)的上限較佳為1.5,更佳為1.3,尤佳為1.1。藉由設為1.5以下,則能夠將積層膜之配向抑制成為各向同性,獲得易開封性。
本發明之積層膜使用阿貝折射計並藉由下述式(1)之計算式所獲得之配向係數的下限為0.6,更佳為0.7,尤佳為0.8。
式(1) 配向係數={Nx-(Ny+Nz)/2}/{Ny-(Nx+Nz)/2}
Nx:膜的MD方向的折射率
Ny:膜的TD方向的折射率
Nz:膜的厚度方向的折射率
藉由設為0.6以上,能夠將積層膜之配向抑制成為各向同性,獲得易開封性。
本發明之積層膜使用阿貝折射計並藉由上述式(1)之計算式所獲得之配向係數的上限較佳為1.5,更佳為1.3,尤佳為1.1。藉由設為1.5以下,能夠將積層膜之配向抑制成為各向同性,獲得易開封性。
本發明之積層膜的厚度不均的上限較佳為5%,更佳為4%,尤佳為3%。藉由設為5%以下,能夠防止於製成輥形態時對厚度不均差之部位局部地施加應力而產生黏連,於捲出時產生破裂之加工步驟上之困擾。
本發明之積層膜的霧度的上限較佳為10%以下,更佳為8%,尤佳為6%。若為10%以下,則用作蓋材時的透明性高,能夠充分辨認內容物。
本發明之積層膜適合用作包裝材料。尤其是,適合作為食品包裝容器的蓋材。於用作食品包裝容器的蓋材之情形時,較佳為積層膜的防霧層面與食品包裝容器之容器開口邊緣部相接而進行密封。使用本發明之積層膜作為蓋材之食品包裝容器並無特別限定,較佳為聚酯系容器,尤佳為A-PET(非晶性聚對苯二甲酸乙二酯)容器。
[實施例]
物性評價方法
[基材層的厚度]
基材層的厚度係使用SEIKO EM股份有限公司製造之電子測微計MILLITRON 1202D測定防霧劑的積層前的厚度。
[防霧層的厚度]
使用SEIKO EM股份有限公司製造之電子測微計MILLITRON 1202D測定積層膜(基材層+防霧層)的厚度。然後,將積層膜的防霧層側利用可使防霧層熔解之溶劑完全地擦除。擦除後的樣品亦要同樣地測定厚度,根據下述式(2)算出防霧層的厚度。
式(2) 防霧層的厚度(μm)=積層膜的厚度(μm)-擦除後的膜的厚度(μm)
[積層膜的霧度]
依據JIS K7361-1,將積層膜切成1邊10cm之正方形狀,使用日本電色股份有限公司製造之霧度計NDH2000,進行霧度測定。於6個部位實施,將6個部位之平均值設為霧度實測值。
[熱密封強度]
將厚度200μm之未延伸之聚對苯二甲酸乙二酯片與積層膜的防霧層側重疊。利用熱封機將該樣品進行接著。熱密封條件設為上棒溫度以20℃為單位在120℃至180℃之間、下棒30℃、壓力0.2MPa、時間1秒。熱密封樣品係以密封寬度成為15mm之方式切取。熱密封強度係使用拉伸試驗機「AGS-KNX」(島津製作所製造),以樣品夾頭間20mm、拉伸速度200mm/分鐘進行測定。熱密封強度係以密封寬度每15mm之強度(N/15mm)表示。
[水接觸角]
於5℃、50%R.H.條件下,使用接觸角計「PORTABLE CONTACT ANGLE METER PCA-1(協和界面科學公司製造)」,測定積層膜的防霧層側的水接觸角。測定一次的水的滴加量設為1μL,於滴加後5秒後讀取防霧層與水滴所成之角度。讀取水接觸角使用θ/2法,針對試樣進行10個部位之水接觸角測定,將10個部位之平均值設為此試樣之接觸角。
[耐黏連評價]
自本發明之積層膜切取15cm×15cm尺寸之評價用樣品2片。使該評價用樣品的基材層側與防霧層側重疊,自上方施加450kgf/m
2之荷重,於40℃條件下靜置1週。然後,取出評價用樣品,以寬度成為15mm之方式切取,測定基材層與防霧層之剝離強度。剝離強度係使用拉伸試驗機「AGS-KNX」(島津製作所製造),以樣品夾頭間20mm、拉伸速度200mm/分鐘進行測定。剝離強度係以每15mm之強度(N/15mm)表示。
[衝擊強度]
使用衝擊試驗機(東洋精機製作所公司製造),測定於5℃、50%R.H.條件下之積層膜對於衝擊沖裁之強度。衝擊球面係使用直徑1.2吋之球。
[撕裂強度]
依據JIS-K7128-2,使用輕荷重撕裂試驗機(東洋精機製作所公司製造),測定積層膜的撕裂強度。此外,切口為12.7mm。
[配向係數]
自積層膜切取5mm見方之樣品。針對該樣品,藉由JIS K7142-1996 A法,將鈉D線作為光源,使用二碘甲烷作為接觸液,藉由阿貝折射計NAR-1T(ATAGO公司製造)測定膜長度方向的折射率(Nx)、寬度方向的折射率(Ny)、厚度方向的折射率(Nz)。配向係數係藉由下述式(1)算出。
式(1) 配向係數={Nx-(Ny+Nz)/2}/{Ny-(Nx+Nz)/2}
[厚度不均]
自積層膜中分別自5個部位切取在TD方向及MD方向為長度200mm×寬度40mm之長尺寸之短條狀之樣品。使用連續接觸式厚度計(MIKURON測定器公司製造),以5m/分鐘之速度、0.5mm之間隔測定該樣品。根據所測定之厚度之標準偏差及厚度之平均值,利用下述式(3)分別作為5個部位之平均值分別算出TD方向的厚度不均及MD方向的厚度不均,進而將MD方向的厚度不均及TD方向的厚度不均的平均值設為積層膜的厚度不均(%)。
式(3) 厚度不均(%)={(厚度之標準偏差)/(厚度之平均值)}×100
[防霧評價]
自積層膜切取30cm×30cm之正方形作為樣品。向塑膠容器(容量500mL、口部分之直徑約10cm)中注入300mL之50℃熱水,以使防霧層側成為熱水側之方式,利用樣品覆蓋塑膠容器的口部分而作為評價樣品。此外,口部分藉由以橡膠圈封堵而密閉。將該評價樣品於5℃條件下靜置30分鐘後,按照以下之基準目視評價附著於蓋材之水滴。
判定A 因水滴所致之霧為口部分總面積之未達1/4。
判定D 因水滴所致之霧為口部分總面積之1/4以上。
[易開封性]
於圖4所示之形狀及大小之A-PET容器重疊積層膜的防霧層側,自積層膜上利用熱密封進行接著。熱密封條件係於120℃、140℃、160℃、及180℃之各溫度下設為壓力0.2MPa、時間1秒。然後,按照以下之觸感評價用手剝離積層膜時的剝離容易性。
判定A 充分接著,且能用手容易地剝離。
判定B 接著不充分,即便不用力亦能剝離。
判定C 接著過強,無法用手容易地剝離。
判定D 於開封時膜破裂。
[製造例]
(1) 聚酯A-1
向酯反應罐內添加對苯二甲酸二甲酯[55質量份]、間苯二甲酸二甲酯[15質量份]、癸二酸二甲酯[30質量份]、乙二醇[30質量份]、2,2-二甲基-1,3-丙二醇[30質量份],一邊升溫至230℃,一邊歷時4小時進行酯交換反應。酯交換反應結束後,一邊將系統內升溫至250℃,一邊歷時60分鐘減壓至10torr,並於250℃進行60分鐘縮聚反應。然後,藉由向系統內通入氮而破壞真空,使縮聚反應結束。反應結束後,取出聚酯樹脂,進行冷卻,藉此獲得聚酯A-1。玻璃轉移溫度為7℃。
(2) 聚酯A-2
向酯反應罐內添加對苯二甲酸二甲酯[70質量份]、癸二酸二甲酯[30質量份]、乙二醇[30質量份]、丙二醇[70質量份],一邊升溫至230℃,一邊歷時4小時進行酯交換反應。酯交換反應結束後,一邊將系統內升溫至250℃,一邊歷時60分鐘減壓至10torr,並於250℃進行60分鐘縮聚反應。然後,藉由向系統內通入氮而破壞真空,使縮聚反應結束。反應結束後,取出聚酯樹脂,進行冷卻,藉此獲得聚酯A-2。玻璃轉移溫度為16℃。
(3) 聚酯A-3
向酯反應罐內添加對苯二甲酸二甲酯[45質量份]、間苯二甲酸二甲酯[39質量份]、癸二酸二甲酯[16質量份]、乙二醇[75質量份]、2,2-二甲基-1,3-丙二醇[25質量份],一邊升溫至230℃,一邊歷時4小時進行酯交換反應。酯交換反應結束後,一邊將系統內升溫至250℃,一邊歷時60分鐘減壓至10torr,並於250℃進行60分鐘縮聚反應。然後,藉由向系統內通入氮而破壞真空,使縮聚反應結束。反應結束後,取出聚酯樹脂,進行冷卻,藉此獲得聚酯A-3。玻璃轉移溫度為32℃。
(4) 聚酯B-1
向酯反應罐內添加對苯二甲酸二甲酯[45質量份]、間苯二甲酸二甲酯[45質量份]、癸二酸二甲酯[10質量份]、乙二醇[50質量份]、丙二醇[50質量份],一邊升溫至230℃,一邊歷時4小時進行酯交換反應。酯交換反應結束後,一邊將系統內升溫至250℃,一邊歷時60分鐘減壓至10torr,並於250℃進行60分鐘縮聚反應。然後,藉由向系統內通入氮而破壞真空,使縮聚反應結束。反應結束後,取出聚酯樹脂,進行冷卻,藉此獲得聚酯A-3。玻璃轉移溫度為47℃。
(5) 聚酯B-2
向酯反應罐內添加對苯二甲酸二甲酯[50質量份]、間苯二甲酸二甲酯[50質量份]、乙二醇[50質量份]、2,2-二甲基-1,3-丙二醇[50質量份],一邊升溫至230℃,一邊歷時4小時進行酯交換反應。酯交換反應結束後,一邊將系統內升溫至250℃,一邊歷時60分鐘減壓至10torr,並於250℃進行60分鐘縮聚反應。然後,藉由向系統內通入氮而破壞真空,使縮聚反應結束。反應結束後,取出聚酯樹脂,進行冷卻,藉此獲得聚酯B-2。玻璃轉移溫度為67℃。
將聚酯A-1、聚酯A-2、聚酯A-3及聚酯B-1、聚酯B-2的物性示於表1。
[表1]
單位 | 聚酯樹脂 | |||||||
A-1 | A-2 | A-3 | B-1 | B-2 | ||||
組成 | 多元 羧酸成分 | 對苯二甲酸 | 莫耳% | 55 | 70 | 45 | 45 | 50 |
間苯二甲酸 | 莫耳% | 15 | - | 39 | 45 | 50 | ||
癸二酸 | 莫耳% | 30 | 30 | 16 | 10 | - | ||
多元 醇成分 | 乙二醇 | 莫耳% | 50 | 30 | 75 | 50 | 50 | |
丙二醇 | 莫耳% | - | 70 | - | 50 | - | ||
2,2-二甲基-1,3-丙二醇 | 莫耳% | 50 | - | 25 | - | 50 | ||
物性 | ηsp/c | dl/g | 1.0 | 0.6 | 0.8 | 0.6 | 0.6 | |
數量平均分子量 | - | 30000 | 17000 | 32000 | 16000 | 18000 | ||
Tg | ℃ | 7 | 16 | 32 | 47 | 67 |
[實施例1]
向擠出機中裝入PET樹脂(由對苯二甲酸/乙二醇=100/100(莫耳%)所構成,固有黏度0.62dl/g,於將樹脂組成物整體設為100質量%時調配0.1質量%份之二氧化矽粒子)。利用擠出機使樹脂於280℃熔解後,自280℃之T字模進行澆鑄,藉由靜電密接法使之密接於20℃之冷卻輥而獲得單層結構之未延伸片。
繼而,將所獲得之未延伸片於115℃之溫度沿MD方向延伸3.5倍,繼而,通入延伸模式為多段延伸之拉幅機並沿TD方向延伸4.0倍。多段延伸為三段延伸,關於延伸溫度,第一段延伸於115℃實施,第二段延伸於112℃實施,第三段延伸於109℃實施。此外,於各延伸段之間設置有定長之模式。TD延伸後,立即於220℃實施3秒鐘之熱固定處理及1秒鐘之7%之緩和處理,獲得厚度25μm之雙軸配向聚酯膜。將此作為基材層。
將聚酯A-1[75質量%]、聚酯B-2[19質量%]、防霧劑C-1(Riken Vitamin公司製造之RIKEMAL L-71-D,非離子性界面活性劑,HLB7.3)[5質量%]、抗黏連劑D(GRACE公司製造之SYLOID C-812,非晶質二氧化矽)[1質量%]於乙酸乙酯溶液中加熱攪拌而獲得塗覆劑(A)。將該塗覆劑於基材層上以成為2μm之厚度之方式實施離線塗佈。將該層作為防霧層。
[實施例2]
將基材層之雙軸配向聚酯膜之TD延伸模式變更為對數形,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。
[實施例3]
將防霧層的厚度變更為0.3μm,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。
[實施例4]
將防霧層的厚度變更為2.9μm,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。
[實施例5至實施例9]
改變防霧層之塗覆劑組成,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。
將實施例5至實施例9及後述之比較例6至比較例11中所使用之塗覆劑(B)至塗覆劑(L)之組成示於表2。
此外,作為防霧劑C-2,使用非離子性界面活性劑(第一工業製藥公司製造之NOIGEN ES-149D,HLB11.5)。
[表2A]
塗覆劑(A) | 塗覆劑(B) | 塗覆劑(C) | 塗覆劑(D) | 塗覆劑(E) | 塗覆劑(F) | |||
固形物成分 (質量%) | 聚酯樹脂A | A-1 (Tg 7℃) | 75 | 47 | 85 | - | - | 75 |
A-2 (Tg 16℃) | - | - | - | 75 | - | - | ||
A-3 (Tg 32℃) | - | - | - | - | 75 | - | ||
聚酯樹脂B | B-1 (Tg 47℃) | - | - | - | - | - | 18 | |
B-2 (Tg 67℃) | 19 | 47 | 9 | 18 | 18 | - | ||
防霧劑C | C-1 (HLB 7.3) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
C-2 (HLB 11.5) | - | - | - | - | - | - | ||
抗黏連劑D | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
組成比 | 聚酯樹脂 | A/B | 80/20 | 50/50 | 90/10 | 80/20 | 80/20 | 80/20 |
[表2B]
塗覆劑(G) | 塗覆劑(H) | 塗覆劑(I) | 塗覆劑(J) | 塗覆劑(K) | 塗覆劑L) | |||
固形物成分 (質量%) | 聚酯樹脂A | A-1 (Tg 7℃) | 40 | 90 | - | 75 | 80 | 94 |
A-2 (Tg 16℃) | - | - | - | - | - | - | ||
A-3 (Tg 32℃) | - | - | - | - | - | - | ||
聚酯樹脂B | B-1 (Tg 47℃) | - | - | 75 | - | - | - | |
B-2 (Tg 67℃) | 54 | 4 | 18 | 18 | 19 | - | ||
防霧劑C | C-1 (HLB 7.3) | 5 | 5 | 5 | - | - | 5 | |
C-2 (HLB 11.5) | - | - | - | 5 | - | - | ||
抗黏連劑D | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
組成比 | 聚酯樹脂 | A/B | 43/57 | 96/4 | 0/100 | 80/20 | 80/19 | 100/0 |
將藉由實施例所獲得之積層膜的物性及各種評價結果示於表3。
[表3A]
單位 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | |||
積層膜 構成 | 基材層 | 厚度 | μm | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
延伸倍率 | MD/TD | 倍 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | |
TD延伸方式 | - | 多段延伸 | 對數形 | 多段延伸 | 多段延伸 | 多段延伸 | ||
TD延伸溫度 | 第一段 | ℃ | 115 | 115 | 115 | 115 | 115 | |
第二段 | 112 | 112 | 112 | 112 | ||||
第三段 | 109 | 109 | 109 | 109 | ||||
防霧層 | 塗覆劑 | - | (A) | (A) | (A) | (A) | (B) | |
厚度 | μm | 2.0 | 2.0 | 0.3 | 2.9 | 2.0 | ||
積層膜 物性 | 霧度 | % | 4.1 | 4.2 | 2.2 | 7.1 | 4.5 | |
熱密封 強度 | 120℃ | N/15mm | 4.6 | 4.4 | 2.2 | 6.6 | 10.8 | |
140℃ | 4.1 | 4.0 | 2.2 | 6.4 | 11.2 | |||
160℃ | 4.3 | 4.2 | 2.1 | 6.5 | 11.5 | |||
180℃ | 4.5 | 4.3 | 2.6 | 5.9 | 11.2 | |||
水接觸角 | 度 | 20 | 21 | 20 | 21 | 25 | ||
剝離強度 | N/15mm | 0.4 | 0.3 | 0.1 | 0.9 | 0 | ||
衝擊強度 | J | 0.64 | 0.66 | 0.71 | 0.65 | 0.66 | ||
撕裂強度 | MD | mN | 235 | 222 | 233 | 235 | 223 | |
TD | 162 | 155 | 162 | 164 | 166 | |||
MD/TD | - | 1.45 | 1.43 | 1.44 | 1.43 | 1.34 | ||
配向係數 | - | 0.72 | 0.71 | 0.72 | 0.79 | 0.75 | ||
厚度不均 | % | 3.0 | 3.1 | 2.1 | 4.4 | 2.9 | ||
防霧評價 | - | A | A | A | A | A | ||
易開封性評價 | 120℃ | - | A | A | A | A | A | |
140℃ | - | A | A | A | A | A | ||
160℃ | - | A | A | A | A | A | ||
180℃ | - | A | A | A | A | A |
[表3B]
單位 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | |||
積層膜 構成 | 基材層 | 厚度 | μm | 25 | 25 | 25 | 25 |
延伸倍率 | MD/TD | 倍 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | |
TD延伸方式 | - | 多段延伸 | 多段延伸 | 多段延伸 | 多段延伸 | ||
TD延伸溫度 | 第一段 | ℃ | 115 | 115 | 115 | 115 | |
第二段 | 112 | 112 | 112 | 112 | |||
第三段 | 109 | 109 | 109 | 109 | |||
防霧層 | 塗覆劑 | - | (C) | (D) | (E) | (F) | |
厚度 | μm | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | ||
積層膜 物性 | 霧度 | % | 3.9 | 4.1 | 4.3 | 4.4 | |
熱密封 強度 | 120℃ | N/15mm | 2.2 | 6.6 | 8.1 | 3.3 | |
140℃ | 2.4 | 6.9 | 7.9 | 3.5 | |||
160℃ | 3.1 | 7.1 | 8.8 | 4.1 | |||
180℃ | 2.8 | 6.8 | 8.5 | 3.9 | |||
水接觸角 | 度 | 22 | 27 | 24 | 20 | ||
剝離強度 | N/15mm | 0.8 | 0.2 | 0 | 0.7 | ||
衝擊強度 | J | 0.71 | 0.62 | 0.65 | 0.71 | ||
撕裂強度 | MD | mN | 222 | 231 | 233 | 238 | |
TD | 164 | 158 | 159 | 166 | |||
MD/TD | - | 1.35 | 1.46 | 1.47 | 1.43 | ||
配向係數 | - | 0.71 | 0.72 | 0.71 | 0.69 | ||
厚度不均 | % | 3.5 | 2.8 | 3.0 | 3.3 | ||
防霧評價 | - | A | A | A | A | ||
易開封性評價 | 120℃ | - | A | A | A | A | |
140℃ | - | A | A | A | A | ||
160℃ | - | A | A | A | A | ||
180℃ | - | A | A | A | A |
[比較例1]
將基材層之雙軸配向聚酯膜之TD延伸模式變更為直線形,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的TD方向的撕裂強度低,於易開封性評價時產生膜破裂而不良。
[比較例2]
將基材層之雙軸配向聚酯膜之TD延伸模式變更為直線形,將TD延伸倍率變更為3.5倍,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的耐黏連性及衝擊強度不良。
[比較例3]
將基材層之雙軸配向聚酯膜之TD延伸模式變更為直線形,將MD延伸倍率變更為4.0倍,將TD延伸倍率變更為3.5倍,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的耐黏連性不良。
[比較例4]
將防霧層的厚度變更為0.2μm,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的水接觸角大,防霧性不良,不僅如此,熱密封強度弱,於易開封性評價時無法熱密封而不良。
[比較例5]
將防霧層的厚度變更為3.2μm,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的耐黏連性不良。
[比較例6]
改變防霧層之塗覆劑組成,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的熱密封強度強,於易開封性評價時難以開封而不良。
[比較例7]
改變防霧層之塗覆劑組成,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的耐黏連性不良,不僅如此,熱密封強度弱,於易開封性評價時無法熱密封而不良。
[比較例8]
改變防霧層之塗覆劑組成,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的熱密封強度強,於易開封性評價時難以開封而不良。
[比較例9]
改變防霧層之塗覆劑組成,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的熱密封強度弱,於易開封性評價時無法熱密封而不良。
[比較例10]
改變防霧層之塗覆劑組成,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的水接觸角大,防霧性不良。
[比較例11]
改變防霧層之塗覆劑組成,除此以外,與實施例1同樣地獲得積層膜。所獲得之積層膜的耐黏連性不良,不僅如此,熱密封強度弱,於易開封性評價時無法熱密封而不良。
將藉由比較例所獲得之積層膜的物性及各種評價結果示於表4。
[表4A]
單位 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例6 | |||
積層膜 構成 | 基材層 | 厚度 | μm | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
延伸倍率 | MD/TD | 倍 | 3.5/4.0 | 3.5/3.5 | 4.0/3.5 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | |
TD延伸方式 | - | 直線 | 直線 | 直線 | 多段延伸 | 多段延伸 | 多段延伸 | ||
TD延伸溫度 | 第一段 | ℃ | 115 | 115 | 115 | 115 | 115 | 115 | |
第二段 | 112 | 112 | 112 | ||||||
第三段 | 109 | 109 | 109 | ||||||
防霧層 | 塗覆劑 | - | (A) | (A) | (A) | (A) | (A) | (G) | |
厚度 | μm | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 0.2 | 3.2 | 2.0 | ||
積層膜 物性 | 霧度 | % | 4.1 | 5.5 | 5.1 | 2.0 | 7.5 | 4.4 | |
熱密封 強度 | 120℃ | N/15mm | 4.1 | 4.3 | 4.4 | 1.9 | 7.7 | 12.2 | |
140℃ | 4.5 | 4.0 | 4.3 | 1.8 | 7.5 | 12.5 | |||
160℃ | 4.5 | 4.8 | 5.1 | 1.1 | 7.6 | 12.4 | |||
180℃ | 4.4 | 4.9 | 4.4 | 1.5 | 7.6 | 13.0 | |||
水接觸角 | 度 | 19 | 19 | 22 | 52 | 22 | 23 | ||
剝離強度 | N/15mm | 0 | 1.5 | 1.1 | 0 | 1.2 | 0 | ||
衝擊強度 | J | 0.70 | 0.44 | 0.56 | 0.61 | 0.71 | 0.61 | ||
撕裂強度 | MD | mN | 200 | 222 | 120 | 222 | 223 | 245 | |
TD | 95 | 150 | 190 | 149 | 155 | 165 | |||
MD/TD | - | 2.11 | 1.48 | 0.63 | 1.49 | 1.44 | 1.48 | ||
配向係數 | - | 0.51 | 0.99 | 1.22 | 0.75 | 0.78 | 0.81 | ||
厚度不均 | % | 2.2 | 6.3 | 5.8 | 2.1 | 5.1 | 2.8 | ||
防霧評價 | - | A | A | A | D | A | A | ||
易開封性評價 | 120℃ | - | D | A | A | B | A | C | |
140℃ | - | D | A | A | B | A | C | ||
160℃ | - | D | A | A | B | A | C | ||
180℃ | - | D | A | A | B | A | C |
[表4B]
單位 | 比較例7 | 比較例8 | 比較例9 | 比較例10 | 比較例11 | |||
積層膜 構成 | 基材層 | 厚度 | μm | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
延伸倍率 | MD/TD | 倍 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | 3.5/4.0 | |
TD延伸方式 | - | 多段延伸 | 多段延伸 | 多段延伸 | 多段延伸 | 多段延伸 | ||
TD延伸溫度 | 第一段 | ℃ | 115 | 115 | 115 | 115 | 115 | |
第二段 | 112 | 112 | 112 | 112 | 112 | |||
第三段 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 | |||
防霧層 | 塗覆劑 | - | (H) | (I) | (J) | (K) | (L) | |
厚度 | μm | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | ||
積層膜 物性 | 霧度 | % | 3.9 | 4.4 | 10.3 | 3.1 | 3.5 | |
熱密封 強度 | 120℃ | N/15mm | 1.5 | 11.9 | 1.2 | 4.5 | 1.1 | |
140℃ | 1.4 | 12.2 | 1.2 | 5.1 | 1.5 | |||
160℃ | 1.5 | 12.4 | 1.1 | 5.3 | 1.7 | |||
180℃ | 1.3 | 12.5 | 0.9 | 5.3 | 1.4 | |||
水接觸角 | 度 | 25 | 25 | 8 | 53 | 23 | ||
剝離強度 | N/15mm | 1.1 | 0 | 0.3 | 0.6 | 1.8 | ||
衝擊強度 | J | 0.77 | 0.63 | 0.65 | 0.66 | 0.73 | ||
撕裂強度 | MD | mN | 234 | 224 | 233 | 243 | 237 | |
TD | 157 | 151 | 167 | 167 | 167 | |||
MD/TD | - | 1.49 | 1.48 | 1.40 | 1.46 | 1.42 | ||
配向係數 | - | 0.77 | 0.71 | 0.72 | 0.78 | 0.71 | ||
厚度不均 | % | 4.3 | 3.1 | 2.9 | 3.3 | 4.3 | ||
防霧評價 | - | A | A | A | D | A | ||
易開封性評價 | 120℃ | - | B | A | B | A | B | |
140℃ | - | B | C | B | A | B | ||
160℃ | - | B | C | B | A | B | ||
180℃ | - | B | C | B | A | B |
[圖1]係表示膜之製造步驟中TD方向的直線形的延伸模式之示意圖。
[圖2]係表示膜之製造步驟中TD方向的多段延伸的延伸模式之示意圖。
[圖3]係表示膜之製造步驟中TD方向的對數形的延伸模式之示意圖。
[圖4]係實施例中之易開封性之評價所使用之A-PET容器的形狀的示意圖。
Claims (13)
- 一種積層膜,至少具有基材層及防霧層之兩層; (a) 將前述積層膜的防霧層面與厚度200μm之未延伸聚對苯二甲酸乙二酯片以0.2MPa、1秒鐘於120℃、140℃、160℃、180℃之各溫度進行熱密封,使用15mm寬之試片所測定之熱密封強度均為2.0N/15mm以上至12.0N/15mm以下; (b) 於5℃、50%R.H.條件下,對前述積層膜的防霧層的表面滴加1μL之蒸餾水,於5秒後所測定之水接觸角為50°以下; (c) 使前述積層膜的防霧層面與前述積層膜的基材層面重疊,以450kgf/m 2之荷重於40℃條件下靜置1週後,使用15mm寬之試片所測定之剝離強度為1N/15mm以下; (d) 擺錘式衝擊試驗中於5℃條件下之衝擊強度為0.5J以上; (e) 於5℃條件下之撕裂強度在前述積層膜的長度方向及寬度方向均為100mN以上; (f) 前述防霧層的厚度為0.3μm以上至未達3.0μm。
- 如請求項1所記載之積層膜,其中於5℃條件下所測定之前述積層膜的長度方向的撕裂強度相對於寬度方向的撕裂強度之強度比(撕裂強度 MD/撕裂強度 TD)為0.6至1.5。
- 如請求項1或2所記載之積層膜,其中使用阿貝折射計並藉由式(1)之計算式所求出之前述積層膜的配向係數為0.6至1.5; 式(1) 配向係數={Nx-(Ny+Nz)/2}/{Ny-(Nx+Nz)/2} Nx:膜的長度方向的折射率; Ny:膜的寬度方向的折射率; Nz:膜的厚度方向的折射率。
- 如請求項1或2所記載之積層膜,其中前述基材層為雙軸配向聚酯膜。
- 如請求項1或2所記載之積層膜,其中前述防霧層包含玻璃轉移溫度Tg為0℃以上至40℃以下之聚酯樹脂(A)及玻璃轉移溫度Tg為41℃以上至80℃以下之聚酯樹脂(B)中至少2種樹脂。
- 如請求項5所記載之積層膜,其中於構成前述防霧層之樹脂中,前述聚酯樹脂(A)與前述聚酯樹脂(B)之質量比為聚酯樹脂(A):聚酯樹脂(B)=50/50至90/10。
- 如請求項5所記載之積層膜,其中前述防霧層包含非離子性界面活性劑。
- 如請求項7所記載之積層膜,其中前述非離子性界面活性劑的親水親油平衡值為3以上至10以下。
- 如請求項1或2所記載之積層膜,其中前述積層膜的厚度不均為5%以下。
- 如請求項1或2所記載之積層膜,其中前述積層膜的霧度未達10%。
- 如請求項1或2所記載之積層膜,其具有前述接著層、前述基材層及印刷層。
- 一種食品包裝容器用蓋材,係包含如請求項1至11中任一項所記載之積層膜。
- 一種食品包裝容器,係具有如請求項12所記載之蓋材。
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