WO2022065379A1 - 延伸多層フィルム及びこれから成る包装袋 - Google Patents

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WO2022065379A1
WO2022065379A1 PCT/JP2021/034856 JP2021034856W WO2022065379A1 WO 2022065379 A1 WO2022065379 A1 WO 2022065379A1 JP 2021034856 W JP2021034856 W JP 2021034856W WO 2022065379 A1 WO2022065379 A1 WO 2022065379A1
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layer
pbt
multilayer film
film
pet
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俊樹 山田
源英 畠
連 松▲崎▼
宗久 廣田
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東洋製罐株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/80Packaging reuse or recycling, e.g. of multilayer packaging

Definitions

  • the present invention relates to a stretched multilayer film having excellent mechanical strength and heat resistance, and a packaging bag made of the stretched multilayer film. More specifically, the present invention relates to a layer made of polybutylene terephthalate having excellent toughness and heat resistance. The present invention relates to a stretched multilayer film having an excellent layer made of polyethylene terephthalate and which can be stably obtained by stretching by a tenter method, and a packaging bag made of the stretched multilayer film.
  • Packaging bags containing food and drink have heat resistance that can be used for heat sterilization such as boil sterilization and retort sterilization, or cooking such as water bath and microwave oven heating, and impact resistance that can withstand drop impact.
  • it is formed of a multilayer film (laminated body) formed by laminating layers made of various materials in order to satisfy required performance such as barrier properties.
  • Patent Document 1 describes biaxially stretched polyethylene terephthalate (hereinafter, may be referred to as “PET”)-based film and polybutylene terephthalate (hereinafter, “PET”) in order from the outer surface in order to prevent holes due to microwave heating.
  • PET biaxially stretched polyethylene terephthalate
  • PET polybutylene terephthalate
  • a packaging bag made of a laminate made of a film (sometimes called PBT) and a heat-adhesive resin layer has been proposed.
  • Patent Document 2 is a laminated material in which a base material layer, a barrier layer, and a sealant layer are sequentially laminated, and the base material layer is directly laminated with a layer containing at least two types of polyester resin layers.
  • a laminated material characterized by being composed of an axially stretched multilayer film, comprising at least one PET layer and at least one PBT layer, wherein the PET layer and the PBT layer are adjacent to each other. Laminated materials that are laminated are described.
  • Patent Document 1 a laminated body mainly composed of a PET film and a PBT film having excellent heat resistance and toughness is used, but a biaxially stretched film is laminated via an adhesive layer. Therefore, two laminating steps are required to form a three-layered laminate including the heat-adhesive resin layer, which is inferior in productivity and economic efficiency. Further, as the number of adhesive layers increases, the amount of adhesive used also increases, so that not only the problems of productivity and economy but also the influence on the flavor of the contents are concerned.
  • Patent Document 2 describes that a biaxially stretched multilayer film can be produced by laminating PET and PBT by coextrusion by a T-die method or an inflation method, and then biaxially stretching by a tubular method, a tenter method or the like. ing.
  • Patent Document 2 since the biaxially stretched film is prepared and then the sealant layer is bonded, a laminating step using an adhesive is required, and productivity and economy are required. Inferior in sex.
  • the film curls when stretched by the tenter method due to the difference in crystallinity between PBT and PET, and a flat flat film-like film can be obtained up to the edge.
  • commercially available PBT and PET generally contain a copolymerization component in order to obtain desired physical properties, but depending on the content of the copolymerization component, the PBT layer and the PET layer are stretched adjacent to each other. The heat resistance and toughness expected of the multilayer film may be impaired.
  • an object of the present invention is to provide a stretched multilayer film having at least one PET layer and one PBT layer, respectively, and capable of effectively exhibiting both the excellent heat resistance and toughness of PET and PBT.
  • Another object of the present invention is to efficiently produce a stretched multilayer film having at least one PET layer and one PBT layer and having mechanical strength and toughness such as impact resistance with a small number of laminating times, and a tenter. It is an object of the present invention to provide a method for producing a stretched film without causing curl by stretching by a method.
  • Still another object of the present invention is to laminate at least one PET layer and one PBT layer, respectively, and a stretched multilayer film having a heat-sealing resin layer and having mechanical strength and toughness such as impact resistance. It is to provide a method of efficiently manufacturing by the number of times.
  • a stretched multilayer film having one or more layers each of a PBT layer made of polybutylene terephthalate and a PET layer made of polyethylene terephthalate, wherein the total content of the copolymerization components of the polybutylene terephthalate is 8 mol% or less.
  • a stretched multilayer film characterized in that the total content of the copolymerization components of the polyethylene terephthalate is 5 mol% or less, and each layer of the PBT layer and the PET layer is laminated without using an adhesive.
  • the stretched multilayer film of the present invention (1) Having a multilayer structure in which the stacking order of the PBT layer and the PET layer is symmetrical in the thickness direction of the film. (2)
  • the polybutylene terephthalate is homopolybutylene terephthalate.
  • the polyethylene terephthalate is homopolyethylene terephthalate.
  • the difference in the thickness of the symmetrical layers in the multilayer structure is within 50% of the thickness of the thick layer.
  • the multilayer structure is a PBT layer / PET layer / PBT layer, PET layer / PBT layer / PET layer, PBT layer / PET layer / functional resin layer / PET layer / PBT layer, PET layer / PBT layer / function. It is one of a sex resin layer / PBT layer / PET layer, and the multilayer film is a coextruded film.
  • the PET layer and / or the PBT layer contains a functional resin.
  • the functional resin comprises a resin or a resin composition having at least one of gas barrier property, easy tearing property, oxygen absorption property, UV barrier property, visible light barrier property, and rigidity.
  • At least one of the PET layer, the PBT layer, and the functional resin layer contains at least one of a reproduct resin, a recycled polyester resin, and a biomass polyester resin.
  • the total thickness of the PBT layer is in the range of 40 to 60% of the total thickness of all the layers of the stretched multilayer film.
  • the piercing strength per unit thickness is greater than 540 N / mm,
  • a sealant layer is laminated on one of the outermost surfaces without using an adhesive.
  • the sealant layer is a polytetramethylene glycol-modified polyester resin or an acid-modified olefin resin. Is preferable.
  • the sealant layer is laminated on the stretched multilayer film having no sealant layer.
  • the sealant layer is a polytetramethylene glycol-modified polyester resin or an acid-modified olefin-based resin.
  • a packaging bag characterized by being composed of either a stretched multilayer film having the sealant layer or the laminate.
  • a PBT layer made of polybutylene terephthalate having a copolymerization component content of 8 mol% or less and a PET layer made of polyethylene terephthalate having a copolymerization component content of 5 mol% or less are laminated by coextrusion.
  • a method for producing a stretched multilayer film which comprises forming a multilayer film and then stretching the multilayer film by simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching by a tenter method.
  • the stretched multilayer film of the present invention by stretching a multilayer film co-extruded using PBT and PET having a copolymerization component of the above values or less, a machine such as puncture resistance and impact resistance based on the PBT layer is obtained.
  • the target strength, heat resistance and barrier properties based on the PET layer are remarkably improved.
  • the stretched multilayer film of the present invention has superior resistance to a multilayer stretched film formed by adhering a stretched film made of PBT and a stretched film made of PET. It has piercing and heat resistance.
  • PET having a further reduced copolymerization component by using PET having a further reduced copolymerization component, a synergistic effect of further improving not only heat resistance but also piercing resistance can be obtained. Is also possible.
  • the stretched multilayer film of the present invention provides a stretched multilayer film in which curling is effectively prevented even when stretched by a tenter method by having a multilayer structure in which the stacking order is symmetrical in the thickness direction of the film. Can be done. Furthermore, by laminating the sealant layer at the same time as laminating the PBT layer and the PET layer by coextrusion, it becomes possible to form the sealant layer previously laminated after molding the stretched film without going through the laminating step. Excellent in productivity and economy.
  • a stretched multilayer film having at least one PBT layer and one PET layer, which have been produced by stretching according to the above method, can be stretched by a tenter method, and can be provided as a flat flat film.
  • a PBT layer made of PBT having a total copolymerization component content of 8 mol% or less and a PET layer made of PET having a total copolymerization component content of 5 mol% or less are an adhesive layer. It is an important feature that they are laminated without intervening. As a result, mechanical strength (toughness) such as piercing resistance and impact resistance based on the PBT layer and heat resistance based on the PET layer can be provided, and the piercing strength per unit film thickness is particularly suitable at 540 N / mm or more. Has an excellent mechanical strength of 600 N / mm or more, more preferably 650 N / mm or more.
  • the method for measuring the piercing strength per unit film thickness will be described later. That is, when the copolymerization component of PBT and PET is larger than the above value, the oriented crystallinity of PBT and PET is lowered, so that the physical properties such as piercing strength and heat resistance that are improved by stretching are not sufficiently improved. Not only that, but also the stability of stretching is reduced.
  • the tan ⁇ peak value is 0.27 or less in the dynamic viscoelasticity measurement (also referred to as DMS or DMA), and the tan ⁇ at the peak value is tan ⁇ .
  • the peak temperature of is in the range of 115 ° C. or higher.
  • tan ⁇ is a parameter called loss tangent, which is expressed by the ratio of loss elastic modulus / storage elastic modulus, loss elastic modulus is loss due to amorphous part, and storage elastic modulus is elasticity due to crystal part. ..
  • the smaller the peak value of tan ⁇ the more crystal parts are present, and the higher the peak temperature indicating this peak value, the higher the glass transition point.
  • the peak value of tan ⁇ is small, the peak temperature is high, and the stretched multilayer film has excellent heat resistance.
  • the multilayer film in which the PBT layer and the PET layer are laminated without interposing the adhesive layer is stretched by the coextrusion laminating, the interfacial adhesion strength between the PBT layer and the PET layer becomes strong, and as a result, the stretched PBT It is possible to exhibit superior puncture resistance and heat resistance as compared with a multilayer stretched film in which a film and a stretched PET film are laminated. Further, by having a plurality of PBT layers or PET layers, respectively, an effect that superior performance (piercing resistance, heat resistance, etc.) can be exhibited as compared with the case of forming a single layer having the same thickness as the total thickness of each layer. It will also be possible to obtain.
  • the stress caused by the difference in crystallinity between PBT and PET during stretching is canceled out.
  • the stretch balance can be adjusted, curling of the stretched multilayer film can be effectively prevented, and a flat stretched multilayer film can be produced.
  • a resin layer that can be laminated by coextrusion in addition to the PET layer and the PET layer it becomes possible to impart various functions to the stretched multilayer film by having the functional resin layer described later. ..
  • both the PBT layer and the PET layer are layers that can be the base material of the stretched multilayer film.
  • the PBT layer improves the impact resistance and the piercing resistance of the film
  • the PET layer improves the heat resistance and the barrier property of the film. Is improved.
  • the polybutylene terephthalate constituting the PBT layer preferably contains as little copolymerization component as possible, and more preferably 8 mol% or less, particularly homopolybutylene terephthalate having 0 mol% copolymerization component.
  • PBT contains terephthalic acid as a dicarboxylic acid component and 1,4-butanediol as an alcohol component as main components, and the copolymerization component is 8 mol% or less (in the present specification, butylene containing the copolymerization component).
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PBT including terephthalate copolymers
  • the polyethylene terephthalate constituting the PET layer also preferably has as little copolymerization component as possible, and it is important that the content is 5 mol% or less (in the present specification, the ethylene terephthalate copolymer containing the copolymerization component is also used. Including, called polyethylene terephthalate (PET)).
  • PET polyethylene terephthalate
  • diethylene glycol is inevitably generated and contained as a side reaction during the synthesis of PET, so that the copolymerization component excluding the copolymerization component inevitably contained is contained. The case of zero is defined as homopolyethylene terephthalate.
  • PBT and / or PET may be a blend of two or more of the above-mentioned homopolyester and the above-mentioned copolymerized polyester as long as the amount of the copolymerization component is not more than the above-mentioned value.
  • carboxylic acid component (copolymerization component) other than the terephthalic acid component of PBT and PET examples include isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, p- ⁇ -oxyethoxybenzoic acid, biphenyl-4,4'-dicarboxylic acid, and diphenoxyetane-.
  • examples thereof include 4,4'-dicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, adipic acid, sebacic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid and the like.
  • alcohol components other than ethylene glycol and 1,4-butanediol, propylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, cyclohexanedimethanol, and bisphenol A
  • Alcohol components such as ethylene oxide adduct, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, and sorbitan can be mentioned.
  • PBT and PET should have a molecular weight capable of forming a film, and the intrinsic viscosity measured using a phenol / tetrachloroethane mixed solvent as a solvent is 0.5 dL / g or more, particularly 0.55 to 1.20 dL / g. It is preferable to be in the range from the viewpoint of mechanical strength.
  • Other resins such as the functional resin described later can be blended in the PBT layer and the PET layer as long as the above-mentioned functions of the PBT layer and the PET layer are not impaired, and the PBT layer and the PET layer are not limited to the PBT layer and the PET layer. It can be blended in an amount of 50% by mass or less of the PET layer.
  • conventionally known resin compounding agents such as lubricants, antiblocking agents, fillers, antioxidants, colorants and antistatic agents can be blended into the PBT layer and the PET layer with known formulations.
  • the thickness of the PBT layer before stretching is preferably in the range of 25 to 500 ⁇ m, particularly 50 to 200 ⁇ m from the viewpoint of impact resistance and the like, and when a plurality of PBT layers are provided, the total thickness is in the above range. It is desirable to have. If the thickness of the PBT layer is thinner than the above range, the impact resistance, puncture resistance, crack resistance, etc. are inferior to those in the above range, while if it is thicker than the above range, it is in the above range. It becomes inferior in tearability and economic efficiency.
  • the thickness of the PET layer before stretching is preferably in the range of 25 to 500 ⁇ m, particularly 50 to 200 ⁇ m from the viewpoint of heat resistance, barrier properties, etc., and when a plurality of PET layers are provided, the total thickness is It is desirable to be in the above range. If the thickness of the PET layer is thinner than the above range, the heat resistance and barrier property are inferior to those in the above range, while if it is thicker than the above range, the tearability and economy are inferior to those in the above range. Become inferior in sex.
  • the stretched multilayer film of the present invention has one or more PBT layers and one or more PET layers, each of which is laminated without an adhesive layer.
  • the multilayer structure is a multilayer structure in which the stacking order of the PBT layer and the PET layer is symmetrical in the thickness direction of the film, whereby, as described above, the ultimate crystallization density of the PBT and PET is reached. It is possible to cancel the stress caused by the difference and adjust the stretch balance, and it is possible to effectively prevent the occurrence of curl of the stretched multilayer film.
  • the multilayer structure in which the stacking order of the PBT layer and the PET layer is symmetrical in the thickness direction of the film is not limited to this, but specifically, the PBT layer / PET layer / PBT.
  • the multilayer structure in which the stacking order of the PBT layer and the PET layer is symmetrical in the thickness direction of the film is similar to the thickness of the opposing layers at the symmetrical positions in the above-mentioned layer arrangement. It is desirable to have a multi-layered structure. Specifically, when there is a difference in the thickness of the opposing layers, the difference in thickness between the two is 50% or less, preferably 30% or less, more preferably 15% or less of the thickness of the thick layer. It is desirable to have. Further, the total thickness of the PBT layer is preferably in the range of 40 to 60% of the total thickness of all the layers of the stretched multilayer film.
  • the total thickness of the PBT layers is preferably in the range of 25 to 45% of the total thickness of all layers.
  • the mechanical strength such as puncture resistance and impact resistance obtained by the PBT layer cannot be sufficiently obtained
  • the PBT layer is thicker than the above range
  • the PBT layer is thicker than the above range.
  • the thickness of the PET layer may become thin, and the heat resistance may decrease.
  • the functional resin layer a layer made of various functional resins can be used as long as it can be coextruded with the PBT layer and the PET layer.
  • the functional resin layer is not limited to this, but is limited to a gas barrier resin layer, an easily tearable resin layer, an oxygen absorbing resin layer, a UV barrier resin layer, a visible light barrier resin layer, and a rigid resin layer. Examples thereof include an impact resistant resin layer, a chemical resistant layer, a puncture resistant layer, and a heat resistant layer.
  • a gas barrier resin layer, an easily tearable resin layer, an oxygen absorbing resin layer, and a UV barrier property can be exemplified.
  • the resin layer, the visible light barrier resin layer, and the rigid resin layer are at least one layer.
  • the functional resin layer is preferably made of a functional resin using the polyester resin described for the PBT layer and the PET layer as a base resin, and recycled polyester or biomass polyester can also be used as described later.
  • the polyester resin, which is the base of the functional resin should also have a molecular weight capable of forming a film like the above-mentioned PBT and PET, and preferably has an intrinsic viscosity in the above range.
  • the resin constituting the gas barrier resin layer is not limited to this, but is polymethoxylylene adipamide (nylon MXD6), polyvinyl alcohol (PVOH), ethylene- obtained from the polycondensation reaction of metaxylylene diamine and adipic acid.
  • Examples thereof include vinyl alcohol copolymer (EVOH), vinylidene chloride copolymer (PVDC), acrylonitrile copolymer (PAN), polyglycolic acid (PGA) and the like.
  • two or more of the above gas barrier resins may be blended.
  • the thickness of the gas barrier resin layer before stretching is preferably in the range of 5 to 500 ⁇ m, particularly 10 to 100 ⁇ m.
  • the thickness of the gas barrier resin layer is thinner than the above range, sufficient gas barrier properties cannot be obtained as compared with the case of the above range, while if it is thicker than the above range, the functions of the PBT layer and the PET layer are impaired. There is a risk and it will be inferior in economy.
  • the resin constituting the easily tearable resin layer is not limited to this, but is composed of a blend of polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate containing a polytetramethylene glycol unit, polyethylene terephthalate and polyester elastomer, and polyester in polyethylene terephthalate.
  • a polyester-based resin composition having linear tearability such as a blend in which an elastomer is dispersed, can be preferably used.
  • the thickness of the easily tearable resin layer before stretching is preferably in the range of 5 to 500 ⁇ m, particularly 10 to 100 ⁇ m. If the thickness of the easily tearable resin layer is thinner than the above range, sufficient tearability cannot be obtained as compared with the case where the resin layer is in the above range, while if it is thicker than the above range, the tearability may be rather lowered. be.
  • ⁇ Oxygen absorbing resin layer As the resin composition constituting the oxygen-absorbing resin layer, a polyester resin that can be used in the PBT layer and the PET layer, the gas barrier resin, and the like are used as a matrix resin, and an oxidizing organic component and a transition metal-based catalyst are conventionally known. Oxygen-absorbing resin compositions can be used. Examples of the oxidizing organic component include, but are not limited to, an ethylene-based unsaturated group-containing polymer, which is particularly derived as a polyene monomer and is a polyene homopolymer or a combination of two or more polyenes.
  • a random copolymer, a block polymer, or the like combined with another monomer can be used as the oxidizing organic component.
  • the polyene-based polymer is preferably an acid-modified polyene polymer having a carboxylic acid group, a carboxylic acid anhydride group, or a hydroxyl group introduced therein.
  • the oxidizing organic component is preferably contained in the oxygen-absorbing resin composition in a proportion of 0.01 to 10% by weight.
  • transition metal-based catalyst Group VIII metals of the Periodic Table such as iron, cobalt and nickel are suitable, but in addition, Group I metals such as copper and silver and Group IV metals such as tin, titanium and zirconium are suitable. , Vanadium and other Group V metals, Chromium and other Group VI metals, Manganese and other Group VII metals and the like. Transition metal catalysts are generally used in the form of low valence inorganic salts, organic salts or complex salts of the transition metals. The transition metal catalyst is preferably in the range of 100 to 3000 ppm as the concentration of the transition metal atom (based on the weight concentration) in the oxygen-absorbing resin composition.
  • the thickness of the oxygen-absorbing resin layer before stretching is preferably in the range of 5 to 500 ⁇ m, particularly 10 to 100 ⁇ m. If the thickness of the oxygen-absorbing resin layer is thinner than the above range, sufficient oxygen absorption cannot be obtained as compared with the case where the thickness is within the above range, while if it is thicker than the above range, the economy becomes inferior.
  • UV barrier resin layer As the resin constituting the UV barrier resin layer, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate or the like containing 2,6-naphthalenedicarboxylic acid as the dicarboxylic acid in the above-mentioned polyester resin can be used.
  • the thickness of the UV barrier resin layer before stretching is preferably in the range of 5 to 500 ⁇ m, particularly 10 to 100 ⁇ m.
  • ⁇ Visible light barrier resin layer As the resin composition constituting the visible light barrier resin layer, a resin composition obtained by adding a white pigment such as titanium oxide to the polyester resin described above can be used.
  • the thickness of the visible light barrier resin layer before stretching is preferably in the range of 5 to 500 ⁇ m, particularly 10 to 100 ⁇ m.
  • the stretched multilayer film of the present invention has a layer made of PBT and PET, it is excellent in rigidity by itself, but it can also be further provided with a rigid resin layer.
  • a resin composition in which an inorganic filler is added to the polyester resin described above can be used.
  • the inorganic filler include kaolinite (kaolinite), pyrophyllite (pyrophyllite), talc (talc), smectite (montmorillonite, byderite, hectrite, saponite, soconite, stivite), and mica.
  • the resin composition is a nanocomposite in which the inorganic filler is dispersed in the continuous phase on the nano-order.
  • the thickness of the rigid resin layer before stretching is preferably in the range of 5 to 500 ⁇ m, particularly 10 to 100 ⁇ m.
  • the reproduct resin is a resin obtained by crushing and reducing the resin, film, or the like discharged in the step of producing the stretched multilayer film of the present invention, and is a resin containing PBT or PET as a main component.
  • the reproduct resin may contain virgin polyester together with the reproduct resin.
  • Examples of the recycled polyester resin include polyester recycled by mechanical recycling, and generally, the recovered polyester bottle is crushed and cleaned to be recycled, and the polyester generally contains an alcohol component.
  • Ethylene glycol is contained as a carboxylic acid component, and terephthalic acid and isophthalic acid are contained as carboxylic acid components.
  • the recycled polyester resin may contain virgin polyester together with the recycled polyester.
  • biomass polyester examples include polyesters made by using ethylene glycol derived from biomass ethanol produced from sugar cane, corn and the like as a diol component as a diol component, and using the above-mentioned fossil fuel-derived dicarboxylic acid as a dicarboxylic acid component.
  • the biomass polyester may contain virgin polyester together with the biomass polyester.
  • a sealant layer may be laminated on one of the outermost surfaces without using an adhesive.
  • a stretched multilayer film having a sealant layer can be obtained without going through a laminating step, which is excellent in productivity and economy.
  • the piercing strength per unit film thickness is larger than 400 N / mm, and particularly excellent mechanical strength of 500 N / mm or more is exhibited. Can be done.
  • the resin constituting the sealant layer a heat-sealable resin that can be coextruded together with PBT and PET can be used.
  • amorphous polyesters such as PETG, low melting point polyester resins such as ethylene terephthalate / isophthalate copolymers, or high glass transition temperature (Tg) polyester resins and low glass transition temperatures
  • Tg high glass transition temperature polyester resins and low glass transition temperatures
  • a polyester resin made by blending a polyester resin of Tg), a heat-sealing polyester resin such as a polyester-based thermoplastic elastomer such as polytetramethylene glycol-modified polybutylene terephthalate (PBT-PTMG), or an acid-modified olefin-based resin is preferably used.
  • PBT-PTMG polytetramethylene glycol-modified polybutylene terephthalate
  • PBT-PTMG or an acid-modified olefin resin can be preferably used because the heat sealability is less deteriorated due to stretching.
  • the thickness of the sealant layer before stretching is preferably in the range of 25 to 1000 ⁇ m, particularly 50 to 500 ⁇ m in consideration of thinning due to stretching.
  • the stretched multilayer film of the present invention is a multilayer film by coextrusion laminating using PBT and PET in which the content of the above-mentioned copolymerization component is reduced as much as possible, and if necessary, the above-mentioned functional resin and heat-sealable resin. Is manufactured in advance.
  • the production of a multilayer film by coextrusion can be performed by a conventionally known method. Using an extruder corresponding to each type of resin layer, the melts of each resin are superposed in a multilayer multiplex die, and this is used as a die orifice. It is done by extruding from.
  • a multilayer cast film is formed in advance from this film material by a T-die method, an inflation method, or the like.
  • the multilayer film co-extruded from the T-type multilayer multi-dice is taken up by a cast roll, then stretched in the longitudinal direction (MD) by a tenter or a stretching roll, and if necessary, laterally (TD) by using a tenter. It is stretched and, if necessary, heat-fixed.
  • the stretching may be either uniaxial stretching or biaxial stretching, but biaxial stretching is preferable.
  • biaxial stretching in addition to the sequential biaxial stretching in which the MD direction and the TD direction are sequentially stretched, the biaxial stretching in which the MD direction and the TD direction are simultaneously stretched by the tenter may be used.
  • a coextruded film is produced by the inflation method, it is stretched by the tubular method. That is, the multilayer parison co-extruded from the circular multilayer multiple die is cooled, and then the parison is heated to the stretching temperature and then inflation is performed, and if necessary, heat-fixed.
  • the obtained tubular film can be folded into a flat film if necessary, or can be slit and then wound into a roll.
  • the stretching ratio is preferably 2 to 10 times, particularly 2 to 5 times
  • the MD direction and the TD direction are each 2 to 10 times, particularly 2 to 5 times. It is preferably double.
  • another layer may be further laminated on the stretched multilayer film obtained through the above-mentioned coextrusion step and stretching step to form a laminated body.
  • a top coat layer, a sealant layer, or the like for protecting the above can be laminated if necessary.
  • Examples of the method for laminating such layers include a conventionally known dry laminating method, extrusion coating method, fusion method, and the like, and can be appropriately selected depending on the type of layer to be laminated.
  • a stretched multilayer film provided with a sealant layer by coextrusion can be formed, but preferably, the sealant layer is extruded and coated on the stretched multilayer film on which the sealant layer is not formed. It is preferable to stack them together. That is, laminating the sealant layer on one surface of the multilayer film at the same time as the PBT layer and the PET layer by the coextrusion laminating described above is advantageous in terms of economy and productivity, but is symmetrical in the thickness direction of the multilayer film. It is advantageous to further laminate a sealant layer on the stretched multilayer film because the property is impaired and the heat-sealing property is deteriorated by stretching.
  • the thickness of the sealant layer is preferably in the range of 15 to 150 ⁇ m, particularly 40 to 80 ⁇ m.
  • the packaging bag of the present invention is made by laminating and sealing a stretched multilayer film having the above-mentioned sealant layer or a laminate in which a sealant layer is formed on the stretched multilayer film so that the sealant layers are on the inner surface. ..
  • the shape of the packaging bag is not limited as long as it is made of the stretched multilayer film or laminate, and various shapes such as a pillow type pouch, a gusset type pouch, and a standing pouch can be adopted.
  • the print layer and the top coat layer are formed on the outer surface side (the surface opposite to the sealant layer) of the stretched multilayer film or the laminate, the print layer and the top are in the state of the stretched multilayer film or the laminate.
  • a coat layer it is obtained by laminating and sealing a stretched multilayer film or a laminate in which necessary layers are laminated except for a print layer and a top coat layer so that the sealant layers face each other.
  • the printed packaging bag may be prepared first, and a printing layer and a top coat layer may be formed on the outer surface of the packaging bag.
  • a multilayer coextruded cast film was formed using a lab plast mill (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) equipped with a multilayer T-die. The equipment combines the resins extruded from the first, second, and third extruders with a feed block T-die to produce a three-kind three-layer film laminated in the order of 1st, 2nd, and 3rd. It can be a film. Further, a multilayer film having another structure was formed by the following method.
  • ⁇ Single-layer> When forming the above-mentioned three-kind three-layer film, the single-layer film was formed by supplying the same type of resin to the first, second, and third extruders.
  • ⁇ Type 2 Two-Layer> When forming the above-mentioned three-type three-layer film, the two-type two-layer film was formed by supplying the same type of resin to the second and third extruders.
  • ⁇ Type 2 3-layer> When forming the above-mentioned type 3 3-layer film, the type 2 3-layer film was formed by supplying the same type of resin to the first and third extruders.
  • ⁇ Type 3 5 layers> The feed block of the device is changed, and the resins extruded from the 1st, 2nd, and 3rd extruders are merged with a T die, and the 1st / 2nd / 3rd / 2nd / A three-kind five-layer film laminated in the first order was formed.
  • the temperature settings of the T-dies were all set to 280 ° C., and the temperature settings of the extruder were changed depending on the supplied resin.
  • the thickness of all layers and each layer was adjusted by changing the rotation speed of the extruder and the picking speed of the accompanying film picking machine.
  • PET1 is supplied to the first and third extruders (set temperature 280 ° C.) and PBT1 is supplied to the second extruder (set temperature 250 ° C.) as a layer structure.
  • a cast film having a three-layer symmetrical structure of PET1 / PBT1 / PET1 was formed.
  • the stretched film was molded according to the method for molding the stretched film.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a simultaneous biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min. After the stretching was completed, a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds. This film had a total layer thickness of 25 ⁇ m.
  • Tables 1 and 2 The results of various evaluations are shown in Tables 1 and 2.
  • Example 2 In Example 1, a cast film having a three-layer symmetrical structure of PET2 / PBT1 / PET2 was formed in the same manner as in Example 1 except that PET2 was used instead of PET1. Using this cast film as the original fabric before stretching, a stretched film was prepared in the same manner as in Example 1. This film had a total layer thickness of 19 ⁇ m. The results of various evaluations are shown in Tables 1 and 2.
  • Example 1 A cast film having a three-layer symmetrical configuration of PET2 / PBT3 / PET2 was formed in the same manner as in Example 1 except that PET2 was used instead of PET1 and PBT3 was used instead of PBT1. Using this cast film as the original fabric before stretching, a stretched film was prepared in the same manner as in Example 1. This film had a total layer thickness of 24 ⁇ m. The results of various evaluations are shown in Tables 1 and 2.
  • Example 2 (Comparative Example 2) In Example 1, a cast film having a three-layer symmetrical configuration of PET3 / PBT1 / PET3 was formed in the same manner as in Example 1 except that PET3 was used instead of PET1. Using this cast film as the original fabric before stretching, a stretched film was prepared in the same manner as in Example 1. This film had a total layer thickness of 23 ⁇ m. The results of various evaluations are shown in Tables 1 and 2.
  • PET1 was supplied to the first, second, and third extruders (set temperature 280 ° C.) to form a PET single-layer cast film.
  • This film had a total layer thickness of 200 ⁇ m.
  • a stretched film was prepared in the same manner as in Example 1. This film had a thickness of 29 ⁇ m.
  • Tables 1 and 2 The results of various evaluations are shown in Tables 1 and 2.
  • PET4 is supplied to the first and third extruders (set temperature 280 ° C.) and PBT1 is supplied to the second extruder (set temperature 250 ° C.) to form a layer structure.
  • the stretched film was molded according to the method for molding the stretched film.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a simultaneous biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min. After the stretching was completed, a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds. This film had a total layer thickness of 25 ⁇ m.
  • Tables 3 and 4 The results of various evaluations are shown in Tables 3 and 4.
  • PET2 is supplied to the first and third extruders (set temperature 280 ° C.) and PBT1 is supplied to the second extruder (set temperature 250 ° C.) as a layer structure.
  • the stretched film was molded according to the method for molding the stretched film.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a simultaneous biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min. After the stretching was completed, a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds. This film had a total layer thickness of 21 ⁇ m.
  • Tables 3 and 4 The results of various evaluations are shown in Tables 3 and 4.
  • PET2 is supplied to the first and third extruders (set temperature 280 ° C.) and PBT is supplied to the second extruder (set temperature 250 ° C.) to form a layer structure.
  • the stretched film was molded according to the method for molding the stretched film.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a sequential biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min. After the stretching was completed, a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds. This film had a total layer thickness of 20 ⁇ m.
  • Tables 3 and 4 The results of various evaluations are shown in Tables 3 and 4.
  • PET5 is supplied to the first and third extruders (set temperature 280 ° C.) and PBT1 is supplied to the second extruder (set temperature 250 ° C.) as a layer structure.
  • the stretched film was molded according to the method for molding the stretched film.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a simultaneous biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min. After the stretching was completed, a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds. This film had a total layer thickness of 20 ⁇ m.
  • Tables 3 and 4 The results of various evaluations are shown in Tables 3 and 4.
  • Example 8 According to the method for forming the two-kind three-layer cast film, PBT1 is supplied to the first and third extruders (set temperature 280 ° C.) and PET4 is supplied to the second extruder (set temperature 250 ° C.) to form a layer structure.
  • the stretched film was molded according to the method for molding the stretched film.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a simultaneous biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min. After the stretching was completed, a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds. This film had a total layer thickness of 18 ⁇ m.
  • Tables 3 and 4 The results of various evaluations are shown in Tables 3 and 4.
  • PET2 is used in the first extruder (set temperature 280 ° C.)
  • PBT1 is used in the second extruder (set temperature 250 ° C.)
  • the third extruder (set temperature) is used.
  • a reproduct resin (Reg) obtained by crushing and reducing the cast film prepared in Example 4 at 280 ° C. and diluted 10-fold with PET2 was supplied, and five layers of PET2 / PBT1 / Reg / PBT1 / PET2 were supplied as a layer structure.
  • a cast film having a symmetrical structure was molded.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a simultaneous biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min. After the stretching was completed, a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds. This film had a total layer thickness of 24 ⁇ m.
  • PET4 is supplied to the first extruder (set temperature 280 ° C.) and PBT1 is supplied to the second and third extruders (set temperature 250 ° C.) as a layer structure.
  • a cast film having a two-layer asymmetric structure of PET4 / PBT1 was molded.
  • the stretched film was molded according to the method for molding the stretched film.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a simultaneous biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min. After the stretching was completed, a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds. This film had a total layer thickness of 24 ⁇ m. Further, the obtained film was curled with the PBT surface as the inside. The results of various evaluations are shown in Tables 3 and 4.
  • PET1 is used in the first extruder (set temperature 280 ° C.)
  • PBT1 is used in the second extruder (set temperature 250 ° C.)
  • the third extruder (set temperature) is used.
  • a dry blend of PBT-PTMG / PBT1 8/2 (weight ratio) was supplied at 250 ° C.), and a cast film having a three-layer structure of PET1 / PBT1 / PBT-PTMG was formed.
  • the stretched film was molded according to the method for molding the stretched film.
  • the stretching conditions were a pre-stretching heating temperature of 90 ° C., a stretching ratio of 3.0 times on the vertical axis and 3.0 times on the horizontal axis, and a simultaneous biaxial stretching method at an axial speed of 10 m / min.
  • a heat setting treatment was performed at 190 ° C. for 120 seconds.
  • This film had a total layer thickness of 27 ⁇ m.
  • Tables 5 and 6 The results of various evaluations are shown in Tables 5 and 6.
  • Example 11 In Example 10, a cast film having a three-layer structure of PET2 / PBT1 / PBT-PTMG was formed in the same manner as in Example 10 except that PET2 was used instead of PET1. Using this cast film as the original fabric before stretching, a stretched film was prepared in the same manner as in Example 10. This film had a total layer thickness of 27 ⁇ m. The results of various evaluations are shown in Tables 5 and 6.
  • a cast film having a three-layer structure of PTMG was molded. Using this cast film as the original fabric before stretching, a stretched film was prepared in the same manner as in Example 10. This film had a total layer thickness of 27 ⁇ m. The results of various evaluations are shown in Tables 5 and 6.
  • Example 7 a cast film having a three-layer structure of PET1 / PBT3 / PBT-PTMG was molded in the same manner as in Example 10 except that PBT3 was used instead of PBT1. Using this cast film as the original fabric before stretching, a stretched film was prepared in the same manner as in Example 10. This film had a total layer thickness of 27 ⁇ m. The results of various evaluations are shown in Tables 5 and 6.
  • Example 8 a cast film having a three-layer structure of PET3 / PBT1 / PBT-PTMG was molded in the same manner as in Example 10 except that PET3 was used instead of PET1. Using this cast film as the original fabric before stretching, a stretched film was prepared in the same manner as in Example 10. This film had a total layer thickness of 27 ⁇ m. The results of various evaluations are shown in Tables 5 and 6.
  • the stretched multilayer film of the present invention is excellent in mechanical strength such as impact resistance, heat resistance, barrier property, etc., and is a flat film-like stretched film in which the number of times of laminating is small and the amount of adhesive used is reduced. Since it is a multilayer film, it is excellent in productivity and economy, and can be used for various contents, and it can be suitably used for foods because of its excellent flavor property.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

本発明は、PBT層及びPET層をそれぞれ1層以上有する延伸多層フィルムに関するものであり、前記PBTの共重合成分の合計含有量が8mol%以下且つ前記PETの共重合成分の合計含有量が5mol%以下であり、前記PBT層及びPET層の各層が接着剤を介することなく積層されていることにより、PET及びPBTが有する優れた耐熱性及び強靭性の両方が効果的に発現された延伸多層フィルムを提供できる。

Description

延伸多層フィルム及びこれから成る包装袋
 本発明は、機械的強度及び耐熱性に優れた延伸多層フィルム、及びこの延伸多層フィルムから成る包装袋に関するものであり、より詳細には、強靭性に優れたポリブチレンテレフタレートから成る層及び耐熱性に優れたポリエチレンテレフタレートから成る層を有し、テンター法による延伸により安定して得ることが可能な延伸多層フィルム及びこの延伸多層フィルムから成る包装袋に関する。
 飲食品等を内容物とする包装袋は、ボイル殺菌やレトルト殺菌等の加熱殺菌、或いは湯煎や電子レンジ加熱等の加熱調理に対応可能な耐熱性や、落下衝撃等に耐え得る耐衝撃性、或いはバリア性等の必要な性能を満足するために、種々の材料から成る層を積層して成る多層フィルム(積層体)から形成されている。
 例えば、下記特許文献1には、電子レンジ加熱による穴あきを防止するために、外面から順に二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」ということがある)系フィルム、ポリブチレンテレフタレート(以下、「PBT」ということがある)系フィルム及び熱接着性樹脂層から成る積層体から成る包装袋が提案されている。
 また下記特許文献2には、基材層、バリア層、シーラント層が順次貼り合わされたラミネート材であり、前記基材層が、少なくとも2種類のポリエステル系樹脂層を含む層が直接積層された二軸延伸多層フィルムで構成されていることを特徴とするラミネート材が記載されており、少なくとも1層のPET層と、少なくとも1層のPBT層を含み、かつ前記PET層とPBT層が隣接して積層されているラミネート材が記載されている。
特開2006-143223号公報 特開2018-187819号公報
 上記特許文献1に記載された発明においては、PETフィルム及びPBTフィルムを主体とする耐熱性及び強靭性に優れた積層体が使用されているが、二軸延伸フィルムが接着層を介して積層されているため、熱接着性樹脂層を含めた3層構成の積層体を形成するのに2回のラミネート工程が必要であり、生産性及び経済性に劣っている。また接着層の数が増えると接着剤の使用量も増えるため、生産性及び経済性の問題だけでなく、内容物のフレーバーへの影響も懸念される。
 上記特許文献2には、PETとPBTをTダイ法やインフレーション法によって共押出により積層し、その後チューブラー法やテンター法等により二軸延伸することによって二軸延伸多層フィルムを作成できることが記載されている。しかしながら上記特許文献2においても上記特許文献1と同様に、二軸延伸フィルムを作成した後、シーラント層を貼り合わせるものであるため、接着剤を用いたラミネート工程が必要であり、生産性及び経済性に劣っている。
 また、PBT層とPET層が隣接する共押出フィルムにおいては、PBTとPETの結晶性の相違から、テンター法で延伸するとフィルムがカールし、端縁までフラットな平膜状のフィルムを得ることができなかった。
 更に市販のPBTやPETは、所望の物性を得るために共重合成分が含有されていることが一般的であるが、この共重合成分の含有量によっては、PBT層及びPET層が隣接する延伸多層フィルムに期待される耐熱性及び強靭性が損なわれる場合がある。
 従って本発明の目的は、PET層及びPBT層をそれぞれ少なくとも1層備え、PET及びPBTが有する優れた耐熱性及び強靭性の両方を効果的に発現可能な延伸多層フィルムを提供することである。
 本発明の他の目的は、PET層及びPBT層をそれぞれ少なくとも1層備えた、耐衝撃性等の機械的強度及び強靭性を有する延伸多層フィルムを、少ないラミネート回数で効率よく製造すると共に、テンター方式による延伸で、延伸フィルムをカールを生じることなく製造する方法を提供することである。
 本発明の更に他の目的は、PET層及びPBT層をそれぞれ少なくとも1層、並びにヒートシール性樹脂層を備えた、耐衝撃性等の機械的強度及び強靭性を有する延伸多層フィルムを、少ないラミネート回数で効率よく製造する方法を提供することである。
 本発明によれば、ポリブチレンテレフタレートから成るPBT層及びポリエチレンテレフタレートから成るPET層をそれぞれ1層以上有する延伸多層フィルムであって、前記ポリブチレンテレフタレートの共重合成分の合計含有量が8mol%以下であり、前記ポリエチレンテレフタレートの共重合成分の合計含有量が5mol%以下であり、前記PBT層及びPET層の各層が接着剤を介することなく積層されていることを特徴とする延伸多層フィルムが提供される。
 本発明の延伸多層フィルムにおいては、
(1)前記PBT層及び前記PET層の積層順序がフィルムの厚み方向で対称となる多層構造を有すること、
(2)前記ポリブチレンテレフタレートがホモポリブチレンテレフタレートであること、
(3)前記ポリエチレンテレフタレートがホモポリエチレンテレフタレートであること、
(4)前記多層構造における対称位置にある層の厚みの差が、厚肉の層の厚みの50%以内であること、
(5)機能性樹脂層を少なくとも1層有すること、
(6)前記多層構造が、PBT層/PET層/PBT層、PET層/PBT層/PET層、PBT層/PET層/機能性樹脂層/PET層/PBT層、PET層/PBT層/機能性樹脂層/PBT層/PET層の何れかであり、該多層フィルムが共押出フィルムであること、
(7)前記PET層及び/又は前記PBT層が、機能性樹脂を含有すること、
(8)前記機能性樹脂が、ガスバリア性、易引裂性、酸素吸収性、UVバリア性、可視光バリア性、剛性のうち一つ以上の機能を有する樹脂又は樹脂組成物から成ること、
(9)前記PET層、前記PBT層、及び前記機能性樹脂層の少なくとも一つが、リプロダクト樹脂、リサイクルポリエステル樹脂、バイオマスポリエステル樹脂の少なくとも1種を含有すること、
(10)前記PBT層の合計厚みが、延伸多層フィルムの全層の合計厚みの40~60%の範囲にあること、
(11)単位厚み当たりの突き刺し強度が540N/mmより大きいこと、
(12)最表面の一方にシーラント層が、接着剤を介することなく積層されていること、
(13)前記シーラント層が、ポリテトラメチレングリコール変性ポリエステル樹脂又は酸変性オレフィン系樹脂であること、
が好適である。
 本発明によれば更に、上記シーラント層を有しない延伸多層フィルムに、シーラント層が積層されて成ることを特徴とする積層体が提供される。
 本発明の積層体においては、前記シーラント層が、ポリテトラメチレングリコール変性ポリエステル樹脂又は酸変性オレフィン系樹脂であることが好適である。
 本発明によれば更にまた、上記シーラント層を有する延伸多層フィルム又は上記積層体の何れかから成ることを特徴とする包装袋が提供される。
 本発明によれば、共重合成分の含有量が8mol%以下のポリブチレンテレフタレートから成るPBT層及び共重合成分の含有量が5mol%以下のポリエチレンテレフタレートから成るPET層を、共押出により積層して多層フィルムを形成した後、該多層フィルムをテンター法による同時二軸延伸又は逐次二軸延伸で延伸することを特徴とする延伸多層フィルムの製造方法が提供される。
 本発明の延伸多層フィルムの製造方法においては、
(1)前記PBT層及びPET層と共に、ヒートシール性樹脂層を共押出により積層すること、
(2)前記PBT層及びPET層の積層順序がフィルムの厚み方向で対象となるように共押出により積層すること、
が好適である。
 本発明の延伸多層フィルムにおいては、共重合成分が上記値以下であるPBT及びPETを用いて共押出された多層フィルムを延伸することにより、PBT層に基づく耐突き刺し性や耐衝撃性等の機械的強度や、PET層に基づく耐熱性やバリア性が顕著に向上されている。このことは後述する実施例の結果からも明らかであり、本発明の延伸多層フィルムは、PBTから成る延伸フィルムとPETから成る延伸フィルムを接着して成る多層延伸フィルムに比して、優れた耐突き刺し性及び耐熱性を有している。
 また後述する実施例1及び2の結果からも明らかなように、共重合成分がより低減されたPETを使用することにより、耐熱性だけでなく耐突き刺し性もさらに向上するという相乗効果を得ることも可能となる。
 更にPBT及びPETが共押出により積層されていることから、接着剤の使用量が低減されており、耐フレーバー性にも優れている。
 本発明の延伸多層フィルムにおいては、積層順序がフィルムの厚み方向で対称となる多層構造とすることにより、テンター方式により延伸した場合でもカールの発生が有効に防止された延伸多層フィルムを提供することができる。
 更にまた、シーラント層の積層を共押出によりPBT層及びPET層の積層と同時に行うことにより、従来延伸フィルムの成形後に積層していたシーラント層を、ラミネート工程を経ることなく形成することが可能となり、生産性及び経済性に優れている。
 また本発明の延伸多層フィルムの製造方法においては、ラミネート回数の低減及び接着剤の使用量の低減による経済性及び生産性の向上を図ることができると共に、従来インフレーション法による共押出及びチューブラー法による延伸により製造されていたPBT層及びPET層をそれぞれ少なくとも1層有する延伸多層フィルムを、テンター方式により延伸することが可能となり、フラットな平膜で提供することが可能になる。
(延伸多層フィルム)
 本発明の延伸多層フィルムは、共重合成分の合計含有量が8mol%以下であるPBTから成るPBT層と、共重合成分の合計含有量が5mol%以下であるPETから成るPET層が、接着層を介することなく積層されていることが重要な特徴である。これによりPBT層に基づく耐突き刺し性や耐衝撃性等の機械的強度(強靭性)やPET層に基づく耐熱性を備えることができ、特に単位膜厚当たりの突き刺し強度が540N/mm以上、好適には600N/mm以上、より好適には650N/mm以上という優れた機械的強度を有している。尚、単位膜厚当たりの突き刺し強度の測定方法については後述する。
 すなわち、PBT及びPETの共重合成分が上記値よりも多い場合には、PBT及びPETの配向結晶性が低下するため、延伸に伴い向上する突き刺し強度や耐熱性等の物性が十分に向上しないだけでなく、延伸の安定性も低下する。
 また後述する実施例の結果からも明らかなように、本発明の延伸多層フィルムでは、動的粘弾性測定(DMS或いはDMAとも呼ばれる)において、tanδピーク値が0.27以下、該ピーク値におけるtanδのピーク温度が115℃以上の範囲にある。tanδは損失正接と呼ばれるパラメータであり、損失弾性率/貯蔵弾性率の比で表され、損失弾性率は非晶部に起因する損失であり、貯蔵弾性率は結晶部に起因する弾性率である。tanδのピーク値が小さいほど結晶部が多く存在しており、このピーク値を示すピーク温度が高いほどガラス転移点が高いことを示している。本発明の延伸多層フィルムにおいては、tanδのピーク値が小さく、且つそのピーク温度が高く、優れた耐熱性を有している。
 またPBT層とPET層が共押出ラミネートにより接着層を介することなく積層された多層フィルムが延伸されていることにより、PBT層とPET層の界面接着強度が強固なものとなり、その結果、延伸PBTフィルムと延伸PETフィルムを積層した多層延伸フィルムよりも優れた耐突き刺し強度や耐熱性を発現することが可能となる。
 更にPBT層又はPET層をそれぞれ複数有することにより、それぞれの合計厚みと同一の厚みを有する単層で形成した場合よりも優れた性能(耐突き刺し性や耐熱性等)を発現可能になるという効果を得ることも可能になる。
 また後述するように、PET層/PBT層/PET層のように厚み方向に対称の層構成を採用することにより、延伸に際してPBTとPETの結晶性の相違に起因して生じる応力を相殺して延伸バランスを調整することが可能となり、延伸多層フィルムのカールの発生を有効に防止することができ、フラットな延伸多層フィルムを作成することができる。
 更にPET層及びPET層以外にも、共押出により積層可能な樹脂層を有することにより、特に、後述する機能性樹脂層を有することにより延伸多層フィルムに種々の機能を付与することが可能になる。
[PBT層及びPET層]
 本発明において、PBT層及びPET層はいずれも延伸多層フィルムの基材となり得る層であり、PBT層によりフィルムの耐衝撃性や耐突き刺し性が向上し、PET層によりフィルムの耐熱性やバリア性が向上する。
 PBT層を構成するポリブチレンテレフタレートは、共重合成分が可及的に少ないことが好ましく、8mol%以下、特に共重合成分が0mol%のホモポリブチレンテレフタレートであることが好適である。
 PBTは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、アルコール成分として1,4-ブタンジオールを主成分とし、共重合成分が8mol%以下であることが重要である(本明細書では、共重合成分を含むブチレンテレフタレート共重合体も含めて、ポリブチレンテレフタレート(PBT)という)。
 またPET層を構成するポリエチレンテレフタレートも、共重合成分が可及的に少ないことが好ましく、5mol%以下であることが重要である(本明細書では、共重合成分を含むエチレンテレフタレート共重合体も含めて、ポリエチレンテレフタレート(PET)という)。なお、PETにおいては、PETの合成の際に副反応としてエチレングリコールの2量化によるジエチレングリコールが必然的に生成して含有されることから、不可避的に含まれる共重合成分を除いた共重合成分がゼロである場合をホモポリエチレンテレフタレートと定義する。
 またPBT及び/又はPETは、共重合成分量が上記値以下である限り、上記ホモポリエステル及び共重合ポリエステルの2種以上のブレンド物であってもよい。
 PBT及びPETのテレフタル酸成分以外のカルボン酸成分(共重合成分)としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、p-β-オキシエトキシ安息香酸、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、ジフェノキシエタン-4,4’-ジカルボン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等を挙げることができる。
 一方、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール以外のアルコール成分(共重合成分)としては、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6-へキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビタン等のアルコール成分を挙げることができる。
 PBT及びPETは、フィルム形成可能な分子量を有するべきであり、溶媒としてフェノール/テトラクロロエタン混合溶媒を用いて測定した固有粘度が0.5dL/g以上、特に0.55~1.20dL/gの範囲にあることが機械的強度の観点から好ましい。
 PBT層及びPET層には、PBT層及びPET層が有する上述した機能を損なわない範囲で、後述する機能性樹脂等の他の樹脂を配合することができ、これに限定されないが、PBT層又はPET層の50質量%以下の量で配合することができる。
 また、PBT層及びPET層には、滑剤、アンチブロッキング剤、充填剤、酸化防止剤、着色剤、帯電防止剤等の従来公知の樹脂用配合剤を公知の処方で配合することができる。
 PBT層の延伸前の厚みは、耐衝撃性等の観点から、25~500μm、特に50~200μmの範囲にあることが好適であり、PBT層を複数設ける場合には、合計厚みが上記範囲にあることが望ましい。上記範囲よりもPBT層の厚みが薄いと、上記範囲にある場合に比して、耐衝撃性、耐突き刺し性、耐クラック性等に劣り、一方上記範囲よりも厚いと、上記範囲にある場合に比して引き裂き性及び経済性に劣るようになる。
 またPET層の延伸前の厚みは、耐熱性、バリア性等の観点から、25~500μm、特に50~200μmの範囲にあることが好適であり、PET層を複数設ける場合には、合計厚みが上記範囲にあることが望ましい。上記範囲よりもPET層の厚みが薄いと、上記範囲にある場合に比して耐熱性、バリア性に劣り、一方上記範囲よりも厚いと、上記範囲にある場合に比して引き裂き性及び経済性に劣るようになる。
[多層構造]
 本発明の延伸多層フィルムにおいては、PBT層及びPET層をそれぞれ1層以上有し、これらが接着層を介することなく積層されている。本発明においては、この多層構造をPBT層及びPET層の積層順序がフィルムの厚み方向で対称となる多層構造とすることが好ましく、これにより、前述した通り、PBT及びPETの到達結晶化密度の相違により生じる応力を相殺して延伸バランスを調整することが可能となり、延伸多層フィルムのカールの発生を有効に防止することができる。
 本発明の延伸多層フィルムにおいて、PBT層及びPET層の積層順序がフィルムの厚み方向で対称となる多層構造は、これに限定されるものではないが、具体的は、PBT層/PET層/PBT層、PET層/PBT層/PET層、PBT層/PET層/機能性樹脂層/PET層/PBT層、PET層/PBT層/機能性樹脂層/PBT層/PET層、PBT層/機能性樹脂層A/PET層/機能性樹脂層B/PET層/機能性樹脂層A/PBT層、PET層/PBT層/機能性樹脂層A/機能性樹脂層B/PBT層/PET層、等を例示することができ、PBT層、PET層がそれぞれフィルムの厚み方向の中心に対して対称位置にあることが重要である。
 また本発明の延伸多層フィルムにおいて、PBT層及びPET層の積層順序がフィルムの厚み方向で対称となる多層構造は、上述した層の配列において、対称位置にある、相対する層の厚みが近似している多層構造であることが望ましい。具体的には、相対する層の厚みに差がある場合には両者の厚みの差が、厚肉の層の厚みの50%以下、好適には30%以下、より好適には15%以下であることが望ましい。
 またPBT層の合計厚みは、延伸多層フィルムの全層の合計厚みの40~60%の範囲にあることが好適である。また延伸多層フィルムが後述するシーラント層を備えた延伸多層フィルムの場合には、PBT層の合計厚みは、全層の合計厚みの25~45%の範囲にあることが好適である。上記範囲よりもPBT層の合計厚みが薄い場合は、PBT層により得られる耐突き刺し性や耐衝撃性等の機械的強度が十分得られず、その一方上記範囲よりもPBT層が厚い場合には、PET層の厚みが薄くなり、耐熱性が低下するおそれがある。
[機能性樹脂層]
 機能性樹脂層は、PBT層及びPET層と共押出可能である限り種々の機能性樹脂から成る層を使用できる。このような機能性樹脂層としては、これに限定されないが、ガスバリア性樹脂層、易引裂き性樹脂層、酸素吸収性樹脂層、UVバリア性樹脂層、可視光バリア性樹脂層、剛性樹脂層、耐衝撃性樹脂層、耐薬品性層、耐突刺性層、耐熱性層等を例示できるが、本発明においては、ガスバリア性樹脂層、易引裂き性樹脂層、酸素吸収性樹脂層、UVバリア性樹脂層、可視光バリア性樹脂層、剛性樹脂層の少なくとも1層であることが好適である。
 また機能性樹脂層は、PBT層及びPET層について述べたポリエステル樹脂をベース樹脂とする機能性樹脂から成ることが好ましく、後述するようにリサイクルポリエステルやバイオマスポリエステルも使用することができる。
 機能性樹脂のベースとなるポリエステル樹脂も、上述したPBT及びPETと同様にフィルム形成可能な分子量を有するべきであり、上記範囲の固有粘度を有することが好ましい。
<ガスバリア性樹脂層>
 ガスバリア性樹脂層を構成する樹脂としては、これに限定されないが、メタキシレンジアミンとアジピン酸との重縮合反応から得られるポリメタキシリレンアジパミド(ナイロンMXD6)、ポリビニルアルコール(PVOH)、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)、塩化ビニリデン共重合体(PVDC)、アクリロニトリル共重合体(PAN)、ポリグリコール酸(PGA)等を例示することができる。また上記のうちの2種以上のガスバリア性樹脂をブレンドしてもよい。
 ガスバリア性樹脂層の延伸前の厚みは、5~500μm、特に10~100μmの範囲にあることが好適である。上記範囲よりもガスバリア性樹脂層の厚みが薄いと、上記範囲にある場合に比して十分なガスバリア性を得ることができず、一方上記範囲より厚いと、PBT層及びPET層の機能を損なうおそれがあると共に経済性に劣るようになる。
<易引裂き性樹脂層>
 易引裂き性樹脂層を構成する樹脂としては、これに限定されないが、ポリテトラメチレングリコール単位を含有したポリブチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとのブレンド物、ポリエチレンテレフタレートとポリエステルエラストマーから成り、ポリエチレンテレフタレート中にポリエステルエラストマーが分散してなるブレンド物等の直線引裂き性を有するポリエステル系樹脂組成物を好適に使用できる。
 易引裂き性樹脂層の延伸前の厚みは、5~500μm、特に10~100μmの範囲にあることが好適である。上記範囲よりも易引裂き性樹脂層の厚みが薄いと、上記範囲にある場合に比して十分な引裂き性を得ることができず、一方上記範囲より厚いと、かえって引裂き性が低下するおそれがある。
<酸素吸収性樹脂層>
 酸素吸収性樹脂層を構成する樹脂組成物としては、PBT層及びPET層で使用し得るポリエステル樹脂や上記ガスバリア性樹脂等をマトリックス樹脂とし、酸化性有機成分及び遷移金属系触媒を含有する従来公知の酸素吸収性樹脂組成物を使用することができる。
 酸化性有機成分としては、これに限定されないが、エチレン系不飽和基含有重合体を挙げることができ、特にポリエンの単量体として誘導され、ポリエンの単独重合体、或いはポリエンを2種以上組み合わせ若しくは他の単量体と組み合わせたランダム共重合体、ブロック共重合体等を酸化性有機成分として用いることができる。ポリエン系重合体は、カルボン酸基、カルボン酸無水物基、水酸基が導入された酸変性ポリエン重合体であることが好ましい。
 酸化性有機成分は、酸素吸収性樹脂組成物中に0.01~10重量%の割合で含有されることが好ましい。
 遷移金属系触媒としては、鉄、コバルト、ニッケル等の周期律表第VIII族金属が好適であるが、他に銅、銀等の第I族金属、錫、チタン、ジルコニウム等の第IV族金属、バナジウム等の第V族金属、クロム等の第VI族金属、マンガン等の第VII族金属等であってもよい。遷移金属系触媒は、一般に、上記遷移金属の低価数の無機塩、有機塩或いは錯塩の形で使用される。
 遷移金属系触媒は酸素吸収性樹脂組成物中に、遷移金属原子の濃度(重量濃度基準)として100~3000ppmの範囲であることが好ましい。
 酸素吸収性樹脂層の延伸前の厚みは、5~500μm、特に10~100μmの範囲にあることが好適である。上記範囲よりも酸素吸収性樹脂層の厚みが薄いと、上記範囲にある場合に比して十分な酸素吸収性を得ることができず、一方上記範囲より厚いと経済性に劣るようになる。
<UVバリア性樹脂層>
 UVバリア性樹脂層を構成する樹脂としては、上述したポリエステル樹脂において、ジカルボン酸として2,6-ナフタレンジカルボン酸を含有する、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等を使用することができる。
 UVバリア性樹脂層の延伸前の厚みは、5~500μm、特に10~100μmの範囲にあることが好適である。
<可視光バリア性樹脂層>
 可視光バリア性樹脂層を構成する樹脂組成物としては、上述したポリエステル樹脂に、酸化チタン等の白色顔料が添加された樹脂組成物を使用することができる。
 可視光バリア性樹脂層の延伸前の厚みは、5~500μm、特に10~100μmの範囲にあることが好適である。
<剛性樹脂層>
 本発明の延伸多層フィルムは、PBT及びPETから成る層を有することから、それ自体剛性にも優れたものであるが、さらに剛性樹脂層を備えることもできる。
 このような剛性樹脂層を構成する樹脂組成物としては、上述したポリエステル樹脂に、無機フィラーが添加された樹脂組成物を使用することができる。
 無機フィラーとしては、例えば、カオリナイト族(カオリナイト)、パイロフィライト族(パイロフィライト)、タルク族(タルク)、スメクタイト族(モンモリロナイト、バイデライト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、スチブンサイト)、雲母族(マスコバイト、セリサイト)等の層状ケイ酸塩鉱物を挙げることができ、特に、タルク、マスコバイト並びにセリサイトを主成分とするマイカを好適に使用することができる。
 またこの樹脂組成物は、連続相に上記無機フィラーがナノオーダーで分散しているナノコンポジットであることが特に好適である。これにより延伸の際に、局所的な過延伸による歪み硬化が緻密に生じることになり、優れた延伸バランスを得ることが可能となる。
 剛性樹脂層の延伸前の厚みは、5~500μm、特に10~100μmの範囲にあることが好適である。
<その他の層>
 機能性樹脂層としては、上記の他、リプロダクト樹脂、リサイクルポリエステル樹脂、或いはバイオマスポリエステルを使用することもでき、これらの層を有することにより、延伸多層フィルムが環境対応適性に優れているという機能を備えることができる。
 リプロダクト樹脂は、本発明の延伸多層フィルムを作成する工程で排出された樹脂やフィルム等が粉砕還元された樹脂であり、PBTやPETを主成分とする樹脂である。リプロダクト樹脂には、リプロダクト樹脂と共にバージンポリエステルを含んでいてもよい。
 リサイクルポリエステル樹脂としては、例えばメカニカルリサイクルによりリサイクルされたポリエステルが挙げられ、一般的には、回収されたポリエステルボトルを粉砕・清浄化してリサイクルされたポリエステルであり、このポリエステルには、一般に、アルコール成分としてエチレングリコール、カルボン酸成分としてテレフタル酸及びイソフタル酸が含まれている。
 リサイクルポリエステル樹脂には、リサイクルポリエステルと共にバージンポリエステルを含んでいてもよい。
 バイオマスポリエステルとしては、例えばサトウキビやトウモロコシ等を原料として製造されたバイオマスエタノール由来のエチレングリコールをジオール成分として用い、ジカルボン酸成分として前述した化石燃料由来のジカルボン酸を用いて成るポリエステルが挙げられる。
 バイオマスポリエステルには、バイオマスポリエステルと共にバージンポリエステルを含んでいてもよい。
[シーラント層]
 本発明の延伸多層フィルムにおいては、前述した通り、最表面の一方にシーラント層が接着剤を介することなく積層されていてもよい。これによりラミネート工程を経ることなくシーラント層を有する延伸多層フィルムを得ることができ、生産性及び経済性に優れている。
 またPBT層及びPET層をそれぞれ1層以上有すると共にシーラント層を有する延伸多層フィルムにおいても、単位膜厚当たりの突き刺し強度は400N/mmより大きく、特に500N/mm以上の優れた機械的強度を発現し得る。
 シーラント層を構成する樹脂としては、PBT及びPETと共に共押出可能なヒートシール性樹脂を使用できる。例えば、これに限定されないが、PETGのような非晶ポリエステルや、エチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体のような低融点ポリエステル樹脂、或いは高ガラス転移温度(Tg)のポリエステル樹脂及び低ガラス転移温度(Tg)のポリエステル樹脂をブレンドして成るポリエステル樹脂、ポリテトラメチレングリコール変性ポリブチレンテレフタレート(PBT-PTMG)等のポリエステル系熱可塑性エラストマー等のヒートシール性ポリエステル樹脂や酸変性オレフィン系樹脂を好適に使用できる。中でもPBT-PTMG又は酸変性オレフィン系樹脂が、延伸によるヒートシール性の低下が少ないため好適に使用できる。
 また、シーラント層の延伸前の厚みは、延伸による薄肉化を考慮して、25~1000μm、特に50~500μmの範囲にすることが好適である。
(延伸多層フィルムの製造方法)
 本発明の延伸多層フィルムは、上述した共重合成分の含有量が可及的に低減されたPBT及びPET、並びに必要により上述した機能性樹脂やヒートシール性樹脂を用いて共押出ラミネートにより多層フィルムを予め製造する。
 共押出による多層フィルムの製造は、従来公知の方法により行うことができ、各樹脂層の種類に対応する押出機を用い、多層多重ダイ中で各樹脂の溶融物を重ね合わせ、これをダイオリフィスから押し出すことにより行われる。このフィルム材を、Tダイ法、インフレーション法等で予め多層キャストフィルムを製膜する。
 Tダイ法により共押出フィルムを作成する場合には、テンター法により延伸を行う。すなわち、T型の多層多重ダイスから共押出した多層フィルムをキャストロールに引き取り、次いで、テンター又は延伸ロールによって縦方向(MD)に延伸し、必要に応じてテンターを用いて横方向(TD)に延伸し、さらに、必要に応じて熱固定する。延伸は、一軸延伸又は二軸延伸の何れであってもよいが、二軸延伸であることが好適である。二軸延伸の場合には、MD方向とTD方向の延伸を順次行う逐次二軸延伸以外に、MD方向とTD方向の延伸をテンターで同時に行う二軸延伸であってもよい。
 一方、インフレーション法により共押出フィルムを作成する場合には、チューブラー法により延伸を行う。すなわち、サーキュラー状の多層多重ダイスから共押出した多層パリソンを冷却し、次いで、パリソンを延伸温度に加熱してからインフレーションし、必要に応じて熱固定する。得られたチューブ状フィルムは、必要により折り畳んでフラットフィルムにしたり、スリットしてからロール状に巻き取ることができる。
 本発明においてはテンター法による延伸でもフィルムのカールの発生が抑制されていることから、Tダイ法及びテンター法より延伸多層フィルムを製造することが好適である。Tダイ法及びテンター法による延伸多層フィルムの作成により、厚みムラが少なく、広幅で薄く、カールのないフィルムを、高速製膜で安定的に製造することが可能となる。
 延伸倍率は、一軸延伸の場合には、2~10倍、特に2~5倍であることが好ましく、二軸延伸の場合には、MD方向及びTD方向それぞれ2~10倍、特に2~5倍であることが好ましい。
(積層体)
 本発明においては、上述した共押出工程及び延伸工程を経て得られた延伸多層フィルムに、更に他の層を積層して、積層体とすることもできる。
 このような他の層としては、PBT及びPETと共押出では積層できない、これらと接着性に乏しい樹脂から成る層、蒸着層又はコーティング層、これらを別途備えたガスバリア性フィルム、印刷層や印刷層を保護するためのトップコート層、或いはシーラント層等を、必要により積層することができる。このような層の積層方法としては、従来公知のドライラミネート法、押出コート法、融着法等を例示でき、積層する層の種類によって適宜選択することができる。
 本発明においては、前述した通り、共押出によるシーラント層を備えた延伸多層フィルムを形成することもできるが、好適には、シーラント層を形成していない延伸多層フィルムに、シーラント層を押出コート法により積層することが好適である。すなわち、前述した共押出ラミネートによりPBT層及びPET層と同時にシーラント層を多層フィルムの一方の表面に積層することは、経済性及び生産性の点でメリットがある一方、多層フィルムの厚み方向の対称性が損なわれると共に、延伸によりヒートシール性が低下するというデメリットもあるため、延伸多層フィルムに更にシーラント層を積層することが有利である。
 延伸多層フィルムに更に形成するシーラント層を構成する樹脂としては、共押出ラミネート可能なヒートシール性樹脂として前述したヒートシール性ポリエステル樹脂や酸変性オレフィン系樹脂の他、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂を例示することができる。
 シーラント層の厚みは、15~150μm、特に40~80μmの範囲にあることが好適である。
(包装袋)
 本発明の包装袋は、上述したシーラント層を有する延伸多層フィルム、或いは延伸多層フィルムにシーラント層が形成された積層体を、シーラント層同士が内面となるように重ね合わせシールすることにより製袋する。
 包装袋は、上記延伸多層フィルム又は積層体から成る限り、その形状は制限されず、ピロータイプのパウチ、ガセットタイプのパウチ、スタンディングパウチ等の種々の形状を採用することができる。
 本発明の包装袋において、延伸多層フィルム又は積層体の外面側(シーラント層の反対側の面)に印刷層及びトップコート層を形成する場合、延伸多層フィルム又は積層体の状態で印刷層及びトップコート層を形成することが好適であるが、印刷層及びトップコート層を除いて必要な層が積層された延伸多層フィルム又は積層体を、シーラント層同士が向き合うように重ねてシールすることにより得られた包装袋を先に作成し、この包装袋の外面に印刷層及びトップコート層を形成してもよい。
(延伸フィルムの作製方法)
1.材料
 基材層の構成樹脂として、以下のポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリブチレンテレフタレート(PBT)を使用した。
 ・PET1(IV=0.84、イソフタル酸1.7mol%、ジエチレングリコール2.2mol%)
 ・PET2(IV=0.80、ジエチレングリコール1.6mol%、ホモPET)
 ・PET3(IV=0.90、イソフタル酸15mol%、ジエチレングリコール3.6mol%)
 ・PET4(IV=0.84、イソフタル酸2.0mol%、ジエチレングリコール2.2mol%)
 ・PET5(IV=0.77、ジエチレングリコール2.2mol%、ホモPET)
 ・PBT1(IV=1.14、ホモPBT)
 ・PBT2(PBT1:PBT3=3:1ブレンド物、イソフタル酸7.5mol%)
 ・PBT3(IV=1.00、イソフタル酸30mol%)
を用い、各種成形に供した。各樹脂とも成形前に乾燥処理を行った。
 ヒートシール性樹脂として、以下の樹脂を使用した。
 ・PBT-PTMG(融点 170℃、ガラス転移点 -50℃、重量平均分子量 1.6×10
2.成形
(1)キャストフィルムの成形
 多層Tダイを備えたラボプラストミル((株)東洋精機製作所製)を用い多層共押出キャストフィルムを製膜した。当該設備は、第1、第2、第3の押出機から押出した樹脂をフィードブロック方式Tダイにて合流させ、第1/第2/第3の順に積層された3種3層フィルムを製膜できる。また、下記方法により他の構成の多層フィルムを製膜した。
  <単層>前記3種3層フィルムを製膜する際に、第1、第2、第3の押出機に同種の樹脂を供給することによって単層フィルムを製膜した。
  <2種2層>前記3種3層フィルムを製膜する際に、第2、第3の押出機に同種の樹脂を供給することによって2種2層フィルムを製膜した。
  <2種3層>前記3種3層フィルムを製膜する際に、第1、第3の押出機に同種の樹脂を供給することによって2種3層フィルムを製膜した。
  <3種5層>前記装置のフィードブロックを変更し、第1、第2、第3の押出機から押出した樹脂をTダイにて合流させ、第1/第2/第3/第2/第1の順に積層された3種5層フィルムを製膜した。
 Tダイの温度設定はすべて280℃とし、押出機の温度設定は供給樹脂によって変化させた。全層、各層の厚みは押出機の回転数、付帯するフィルム引取機の引取速度を変化させて調整を行った。
(2)延伸フィルムの成形
 前記キャストフィルムを延伸前原反として、二軸延伸試験装置(x6H-S:(株)東洋精機製作所)にて二軸延伸成形し、延伸フィルムを成形した。
(フィルムの評価方法)
(1)フィルムの厚み測定
 フィルムの厚みは、JIS B 7503(1997)に準拠するダイヤルゲージにて測定した。測定数n=5として平均値を測定値とした。
(2)キャストフィルムの層比測定
 キャストフィルムの断面からミクロトームにて薄片を切削し、透過偏光顕微鏡にて観察し各層厚みを測定した。
(3)延伸フィルムの突き刺し強度測定
 延伸フィルムの突き刺し強度は、JIS Z 1707(1997)に準拠して測定した。突き刺し速度は50mm/分とした。測定数n=5として平均値を測定値とした。この突き刺し強度の測定値を延伸フィルム全層厚みで除すことにより、単位厚み当たりの突き刺し強度(突刺強度/全層厚)を算出した。また、この突き刺し強度の測定値を、延伸多層フィルム中に占めるPBT層の合計厚みで除すことにより、PBT層単位厚み当たりの突き刺し強度(突刺強度/PBT層厚)を算出した。
(4)延伸フィルムの動的粘弾性(tanδ)測定
 延伸フィルムから10mm×30mm大の試験片を切り出し、粘弾性スペクトロメータ(EXSTAR6000DMS:セイコーインスツルメンツ(株))を用いて測定を行った。測定条件を以下に示す。
  測定モード:引っ張り正弦波モード
  試験片標点間距離:5mm
  振動数:1Hz
  最小張力:50mN
  昇温プロファイル:25℃から200℃まで2℃/分にて昇温
 得られたtanδ曲線から、tanδが極大となる温度(tanδ極大温度)を算出した。
(実施例1)
 前記2種3層キャストフィルムの成形方法に従い、第1、第3の押出機(設定温度280℃)にPET1を、第2の押出機(設定温度250℃)にPBT1を供給し、層構成としてPET1/PBT1/PET1の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが200μm、各層厚みの比率はPET1/PBT1/PET1=50/100/50であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで同時二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが25μmであった。各種評価結果を表1及び表2に示す。
(実施例2)
 実施例1において、PET1に変えてPET2を使用した以外は実施例1と同様にしてPET2/PBT1/PET2の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例1と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは全層厚みが19μmであった。各種評価結果を表1及び表2に示す。
(実施例3)
 実施例1において、PET1に変えてPET2を使用し、PBT1に変えてPBT2(PBT1:PBT2=3:1のブレンド物)を使用した以外は、実施例1と同様にしてPET2/PBT2/PET2の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例1と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは全層厚みが22μmであった。各種評価結果を表1及び表2に示す。
(比較例1)
 実施例1において、PET1に変えてPET2を使用し、PBT1に変えてPBT3を使用した以外は、実施例1と同様にしてPET2/PBT3/PET2の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例1と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは全層厚みが24μmであった。各種評価結果を表1及び表2に示す。
(比較例2)
 実施例1において、PET1に変えてPET3を使用した以外は、実施例1と同様にしてPET3/PBT1/PET3の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例1と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは全層厚みが23μmであった。各種評価結果を表1及び表2に示す。
 (比較例3)
 前記単層キャストフィルムの成形方法に従い、第1、第2、第3の押出機(設定温度280℃)にPBT1を供給し、PBT単層キャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが127μmであった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例1と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは厚みが12μmであった。各種評価結果を表1及び表2に示す。
(比較例4)
 前記単層キャストフィルムの成形方法に従い、第1、第2、第3の押出機(設定温度280℃)にPET1を供給し、PET単層キャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが200μmであった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例1と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは厚みが29μmであった。各種評価結果を表1及び表2に示す。
(比較例5)
 比較例3で得られたPBT単層の延伸フィルムと、比較例4で得られたPET単層の延伸フィルムを、ウレタン系接着剤(3μm)を使用してドライラミネートにて多層延伸フィルムを作成した。この多層延伸フィルムは厚みが43μmであった。各種評価結果を表1及び表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(実施例4)
 前記2種3層キャストフィルムの成形方法に従い、第1、第3の押出機(設定温度280℃)にPET4を、第2の押出機(設定温度250℃)にPBT1を供給し、層構成としてPET4/PBT1/PET4の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが199μm、各層厚みの比率はPET4/PBT1/PET4=46/93/60であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで同時二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが25μmであった。各種評価結果を表3及び表4に示す。
(実施例5)
 前記2種3層キャストフィルムの成形方法に従い、第1、第3の押出機(設定温度280℃)にPET2を、第2の押出機(設定温度250℃)にPBT1を供給し、層構成としてPET/PBT/PETの3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが199μm、各層厚みの比率はPET2/PBT1/PET2=42/94/63であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで同時二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが21μmであった。各種評価結果を表3及び表4に示す。
(実施例6)
 前記2種3層キャストフィルムの成形方法に従い、第1、第3の押出機(設定温度280℃)にPET2を、第2の押出機(設定温度250℃)にPBTを供給し、層構成としてPET2/PBT1/PET2の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが199μm、各層厚みの比率はPET2/PBT1/PET2=37/94/68であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで逐次二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが20μmであった。各種評価結果を表3及び表4に示す。
(実施例7)
 前記2種3層キャストフィルムの成形方法に従い、第1、第3の押出機(設定温度280℃)にPET5を、第2の押出機(設定温度250℃)にPBT1を供給し、層構成としてPET5/PBT1/PET5の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが199μm、各層厚みの比率はPET5/PBT1/PET5=40/94/65であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで同時二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが20μmであった。各種評価結果を表3及び表4に示す。
(実施例8)
 前記2種3層キャストフィルムの成形方法に従い、第1、第3の押出機(設定温度280℃)にPBT1を、第2の押出機(設定温度250℃)にPET4を供給し、層構成としてPBT1/PET4/PBT1の3層対称構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが173μm、各層厚みの比率はPBT1/PET4/PBT1=32/100/41であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで同時二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが18μmであった。各種評価結果を表3及び表4に示す。
(実施例9)
 前記3種5層キャストフィルムの成形方法に従い、第1の押出機(設定温度280℃)にPET2を、第2の押出機(設定温度250℃)にPBT1を、第3の押出機(設定温度280℃)に実施例4で作成したキャストフィルムを粉砕還元したフレークをPET2にて10倍希釈したリプロダクト樹脂(Reg)を供給し、層構成としてPET2/PBT1/Reg/PBT1/PET2の5層対称構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが207μm、各層厚みの比率はPET2/PBT1/Reg/PBT1/PET2=45/49/15/51/47であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで同時二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが24μmであった。各種評価結果を表3及び表4に示す。
(比較例6)
 前記2種2層キャストフィルムの成形方法に従い、第1の押出機(設定温度280℃)にPET4を、第2,第3の押出機(設定温度250℃)にPBT1を供給し、層構成としてPET4/PBT1の2層非対称構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが216μm、各層厚みの比率はPET4/PBT1=92/124であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで同時二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが24μmであった。また、得られたフィルムはPBT面を内側としてカールしていた。各種評価結果を表3及び表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(実施例10)
 前記2種3層キャストフィルムの成形方法に従い、第1の押出機(設定温度280℃)にPET1を、第2の押出機(設定温度250℃)にPBT1を、第3の押出機(設定温度250℃)にPBT-PTMG/PBT1=8/2(重量比)のドライブレンド物を供給し、層構成としてPET1/PBT1/PBT-PTMGの3層構成となるキャストフィルムを成形した。このフィルムは全層厚みが190μm、各層厚みの比率はPET1/PBT1/PTMG-PBT=70/70/50であった。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、前記延伸フィルムの成形方法に従い延伸フィルムを成形した。延伸条件は、延伸前加熱温度90℃、縦軸3.0倍、横軸3.0倍の延伸倍率、軸方向速度10m/minで同時二軸延伸方式とした。また延伸終了後、190℃120秒でヒートセット処理を行った。このフィルムは全層厚みが27μmであった。各種評価結果を表5及び表6に示す。
(実施例11)
 実施例10において、PET1に変えてPET2を使用した以外は実施例10と同様にしてPET2/PBT1/PBT-PTMGの3層構成となるキャストフィルムを成形した。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例10と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは全層厚みが27μmであった。各種評価結果を表5及び表6に示す。
(実施例12)
 実施例10において、PET1に変えてPET2を使用し、PBT1に変えてPBT2(PBT1:PBT2=3:1のブレンド物)を使用した以外は、実施例10と同様にしてPET2/PBT2/PBT-PTMGの3層構成となるキャストフィルムを成形した。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例10と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは全層厚みが27μmであった。各種評価結果を表5及び表6に示す。
(比較例7)
 実施例10において、PBT1に変えてPBT3を使用した以外は、実施例10と同様にしてPET1/PBT3/PBT-PTMGの3層構成となるキャストフィルムを成形した。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例10と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは全層厚みが27μmであった。各種評価結果を表5及び表6に示す。
(比較例8)
 実施例10において、PET1に変えてPET3を使用した以外は、実施例10と同様にしてPET3/PBT1/PBT-PTMGの3層構成となるキャストフィルムを成形した。
 このキャストフィルムを延伸前原反として、実施例10と同様にして延伸フィルムを作成した。このフィルムは全層厚みが27μmであった。各種評価結果を表5及び表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 本発明の延伸多層フィルムは、耐衝撃性等の機械的強度や、耐熱性、バリア性等に優れていると共に、ラミネート回数が少なく、接着剤の使用量が低減された、平膜状の延伸多層フィルムであることから、生産性及び経済性に優れており、各種内容品用途に使用することができ、特にフレーバー性に優れる特徴から、食品用途に好適に使用することができる。

Claims (20)

  1.  ポリブチレンテレフタレートから成るPBT層及びポリエチレンテレフタレートから成るPET層をそれぞれ1層以上有する延伸多層フィルムであって、前記ポリブチレンテレフタレートの共重合成分の合計含有量が8mol%以下であり、前記ポリエチレンテレフタレートの共重合成分の合計含有量が5mol%以下であり、前記PBT層及びPET層の各層が接着剤を介することなく積層されていることを特徴とする延伸多層フィルム。
  2.  前記PBT層及び前記PET層の積層順序がフィルムの厚み方向で対称となる多層構造を有する請求項1記載の延伸多層フィルム。
  3.  前記ポリブチレンテレフタレートがホモポリブチレンテレフタレートである請求項1又は2記載の延伸多層フィルム。
  4.  前記ポリエチレンテレフタレートがホモポリエチレンテレフタレートである請求項1~3の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  5.  前記多層構造における対称位置にある層の厚みの差が、厚肉の層の厚みの50%以内である請求項2~4の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  6.  機能性樹脂層を少なくとも1層有する請求項1~5の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  7.  前記多層構造が、PBT層/PET層/PBT層、PET層/PBT層/PET層、PBT層/PET層/機能性樹脂層/PET層/PBT層、PET層/PBT層/機能性樹脂層/PBT層/PET層の何れかであり、該多層フィルムが共押出フィルムである請求項1~6の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  8.  前記PET層及び/又は前記PBT層が、機能性樹脂を含有する請求項1~7の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  9.  前記機能性樹脂が、ガスバリア性、易引裂性、酸素吸収性、UVバリア性、可視光バリア性、剛性のうち一つ以上の機能を有する樹脂又は樹脂組成物から成る請求項7又は8記載の延伸多層フィルム。
  10.  前記PET層、前記PBT層、及び前記機能性樹脂層の少なくとも一つが、リプロダクト樹脂、リサイクルポリエステル樹脂、バイオマスポリエステル樹脂の少なくとも1種を含有する請求項1~9の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  11.  前記PBT層の合計厚みが、延伸多層フィルムの全層の合計厚みの40~60%の範囲にある請求項1~10の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  12.  単位厚み当たりの突き刺し強度が540N/mmより大きい請求項1~11の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  13.  最表面の一方にシーラント層が、接着剤を介することなく積層されている請求項1~12の何れかに記載の延伸多層フィルム。
  14.  前記シーラント層が、ポリテトラメチレングリコール変性ポリエステル樹脂又は酸変性オレフィン系樹脂である請求項13記載の延伸多層フィルム。
  15.  請求項1~12の何れかに記載の延伸多層フィルムに、シーラント層が積層されて成ることを特徴とする積層体。
  16.  前記シーラント層が、ポリテトラメチレングリコール変性ポリエステル樹脂又は酸変性オレフィン系樹脂である請求項15記載の積層体。
  17.  請求項13~16の何れかに記載の延伸多層フィルム又は積層体の何れかから成ることを特徴とする包装袋。
  18.  共重合成分の含有量が8mol%以下のポリブチレンテレフタレートから成るPBT層及び共重合成分の含有量が5mol%以下のポリエチレンテレフタレートから成るPET層を、共押出により積層して多層フィルムを形成した後、該多層フィルムをテンター法による同時二軸延伸又は逐次二軸延伸で延伸することを特徴とする延伸多層フィルムの製造方法。
  19.  前記PBT層及びPET層と共に、ヒートシール性樹脂層を共押出により積層する請求項18記載の延伸多層フィルムの製造方法。
  20.  前記PBT層及びPET層の積層順序がフィルムの厚み方向で対象となるように共押出により積層する請求項18又は19記載の延伸多層フィルムの製造方法。
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