聚酯系薄膜、层叠体和包装袋的制作方法

文档序号:16992491发布日期:2019-03-02 01:04阅读:274来源:国知局
聚酯系薄膜、层叠体和包装袋的制作方法

本发明涉及能作为包装材料、手提袋、折纸等使用的折叠保持性优异的聚酯薄膜,涉及耐水性、高温环境下的低收缩性、保香性、透明性优异的聚酯薄膜、以及使用其的层叠体、包装袋。



背景技术:

纸具有优异的折叠保持性,从而被广泛用于各种包装纸、手提袋、折纸等。然而,纸的耐水性差,被雨等湿润的情况下,有时产生破裂、或印刷发生变色。另外,纸没有透明性,因此,供于袋等包装用的情况下,还存在无法可见内容物的问题。因此,作为纸的替代,一直以来研究了塑料薄膜。

作为折叠保持性优异的薄膜,过去使用有具有透明性的玻璃纸。然而,玻璃纸具有吸湿性,因此,特性根据季节而变动,难以边维持制品的品质为一定边供给,且源自厚度的不均匀性的加工性差成为缺点。

另一方面,聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜具有强韧性、耐水性、透明性等优异的特性的优点,相反地,有折叠保持性差的缺点。

作为消除上述缺点的方法,公开了一种聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,通过降低薄膜的密度,从而保持折叠保持性为良好(例如参照专利文献1)。

然而,对于专利文献1的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,可以举出热收缩性大作为课题。指出:如果将使用这样的薄膜的袋等事先放置于盛夏的车中、无温度调节管理的仓库内等,则薄膜发生收缩/变形而变得无法使用。另外,对薄膜的印刷工序等需要高温的加工工序中,还存在由于薄膜的收缩而变得无法加工的问题。

另外,将折叠保持性优异的薄膜加工成袋状而使用的情况下,仅凭借扭转袋的口部就可以关闭,因此,存在无需系住口部等功夫的优点。聚乙烯薄膜作为折叠保持性优异的薄膜而已知(例如参照专利文献2)。然而,专利文献2的聚乙烯薄膜存在保香性不充分的缺点。袋的内容物有气味的情况下,即使关闭口部,气味也会通过聚乙烯薄膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4308662号公报

专利文献2:日本特公平7-5762号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

本发明的目的在于,消除前述那样的现有技术的问题。即,要提供:具有优异的折叠保持性、热收缩性小、保香性、透明性优异的聚酯薄膜。

用于解决问题的方案

本发明包含以下的构成。

1.一种聚酯系薄膜,其特征在于,由以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成成分的聚酯树脂形成,且满足下述特征(1)~(4)。

(1)由具有至少1层的折叠保持层的、2个以上的层构成,在薄膜面的至少任一个表层上具有该折叠保持层。

(2)对于前述折叠保持层,全部单体成分中,能成为非晶成分的1种以上的单体成分的总计(非晶成分量)为12摩尔%以上且30摩尔%以下,从折叠保持层的非晶成分量中减去除此之外的层的非晶成分量而得到的非晶成分量之差为4摩尔%以上且30摩尔%以下。

(3)折叠保持角度为20度以上且70度以下。

(4)在80℃热水中经10秒处理时的热收缩率在长度方向、宽度方向上均为0%以上且15%以下。

2.根据1所述的聚酯系薄膜,其特征在于,雾度为1%以上且12%以下。

3.根据1或2中任一项所述的聚酯系薄膜,其特征在于,长度方向和宽度方向的厚度不均均为18%以下。

4.根据1~3中任一项所述的聚酯系薄膜,其特征在于,其为单轴拉伸薄膜或双轴拉伸薄膜。

5.一种包装袋,其特征在于,其是将前述1~4中任一项所述的聚酯系薄膜用于至少一部分而得到的。

6.一种层叠体,其特征在于,其具有前述1~4中任一项所述的聚酯系薄膜作为至少1层。

7.一种包装袋,其特征在于,其是将前述6所述的层叠体用于至少一部分而得到的。

发明的效果

本发明的聚酯系薄膜具有优异的折叠保持性,热收缩率小,透明性优异。此外,本发明的聚酯系薄膜的保香性优异,因此,形成包含本发明的聚酯系薄膜作为至少一层的层叠体、和使用其的包装袋时的保香性优异。

附图说明

图1为折叠保持角度的测定方法的示意图。

具体实施方式

本发明的聚酯系薄膜为一种聚酯系薄膜,其特征在于,由以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成成分的聚酯树脂形成,且满足下述特征(1)~(4)。

(1)由具有至少1层的折叠保持层的、2个以上的层构成,在薄膜面的至少任一个表层上具有该折叠保持层。

(2)对于前述折叠保持层,全部单体成分中,能成为非晶成分的1种以上的单体成分的总计(非晶成分量)为12摩尔%以上且30摩尔%以下,从折叠保持层的非晶成分量中减去除此之外的层的非晶成分量而得到的非晶成分量之差为4摩尔%以上且30摩尔%以下。

(3)折叠保持角度为20度以上且70度以下。

(4)在80℃热水中经10秒处理时的热收缩率在长度方向、宽度方向上均为0%以上且15%以下。

满足前述特征的本发明的聚酯系薄膜为折叠保持性优异的聚酯系薄膜。另外,薄膜具有良好的保香性,因此,形成包装袋时的保香性优异。进而,对薄膜进行加热时的收缩少,因此,即使在高温环境下也可以保持其形状。此外,本发明的聚酯系薄膜的厚度精度良好,因此,印刷加工性良好,且具有高的透明性。

特别是,前述折叠保持性与低收缩性以及折叠保持性与良好的厚度精度分别为自相矛盾的特性,以往没有能完全满足这些特性的聚酯系薄膜。以下,对本发明的聚酯系薄膜进行说明。

1.聚酯系薄膜的层构成

对于本发明的聚酯系薄膜,为了兼顾低收缩性和折叠保持性,必须使薄膜的层数为2层以上、且至少表层中的任1层设为折叠保持层。关于折叠保持层和除此之外的层的构成特征如后述。优选的层构成为:两表层均设为折叠保持层、且使中心层为除此之外的层的2种3层构成。

折叠保持层的层比率优选20%以上~80%以下。折叠保持层比率小于20%时,薄膜的折叠保持性会降低,故不优选。折叠保持层的层比率变得高于80%时,薄膜的折叠保持性提高而变得优选,但收缩率会变得高于15%,故不优选。折叠保持层的层比率更优选30%以上~70%以下。

另外,对于折叠保持层和除此之外的层,为了使薄膜表面的粘接性良好,也可以设置实施了电晕处理、涂覆处理、火炎处理等的层,在不脱离本发明的特征的范围内可以任意设置。

2.构成聚酯系薄膜的聚酯原料

2.1.聚酯原料的种类

本发明中使用的聚酯以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主要构成成分。以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主要构成成分是指,聚酯的构成单元100摩尔%中含有50摩尔%的对苯二甲酸乙二醇酯单元。

另外,作为本发明中使用的聚酯中除对苯二甲酸乙二醇酯单元以外的成分,优选包含能成为非晶成分的1种以上的单体成分(以下,简记作非晶成分)。这是由于,通过存在非晶成分,从而薄膜的折叠保持性提高。各成分的含量在折叠保持层和除此之外的层中不同,因此,如后述。作为能成为非晶成分的羧酸成分的单体,例如可以举出间苯二甲酸、1,4-环己烷二羧酸、2,6-萘二甲酸。

另外,作为能成为非晶成分的二醇成分的单体,例如可以举出新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2-二乙基1,3-丙二醇、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-异丙基-1,3-丙二醇、2,2-二正丁基-1,3-丙二醇、己二醇。

其中,通过使用间苯二甲酸、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇中的任1种以上,从而提高薄膜的非晶性,变得容易使折叠保持角度为70度以下。更优选使用新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇中的任1种以上,特别优选使用新戊二醇。

本发明中,可以包含除对苯二甲酸乙二醇酯、非晶成分以外的成分。作为构成聚酯的二羧酸成分,可以举出邻苯二甲酸等芳香族二羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二甲酸等脂肪族二羧酸、和脂环式二羧酸等。其中,优选聚酯中不含有三元以上的多元羧酸(例如偏苯三酸、均苯四酸和它们的酐等)。

另外,作为构成聚酯的乙二醇以外的二醇成分,可以举出二乙二醇、1,4-丁二醇等长链二醇、己二醇等脂肪族二醇、双酚a等芳香族系二醇等。其中,优选聚酯中不含有碳数8个以上的二醇(例如辛二醇等)、或三元以上的多元醇(例如三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油、二甘油等)。

进而,作为构成聚酯的成分,可以含有包含ε-己内酯、四亚甲基二醇等的聚酯弹性体。聚酯弹性体有提高薄膜的柔软性并降低折叠保持角度的效果,因此,特别适合用于折叠保持层。

本发明的聚酯系薄膜中,根据需要可以添加各种添加剂、例如、蜡类、抗氧化剂、防静电剂、结晶成核剂、减粘剂、热稳定剂、着色用颜料、防着色剂、紫外线吸收剂等。另外,优选至少在薄膜的表层中添加作为使薄膜的滑动性良好的润滑剂的微粒。作为微粒,可以选择任意微粒。例如作为无机系微粒,可以举出二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、碳酸钙、高岭土、硫酸钡等,作为有机系微粒,可以举出丙烯酸类树脂颗粒、三聚氰胺树脂颗粒、有机硅树脂颗粒、交联聚苯乙烯颗粒等。微粒的平均粒径可以在以库尔特计数器测定时在0.05~3.0μm的范围内根据需要适宜选择。

作为在本发明的聚酯系薄膜中配混颗粒的方法,例如可以在制造聚酯系树脂的任意阶段添加,优选的是,在酯化的阶段、或酯交换反应结束后且缩聚反应开始前的阶段,以分散于乙二醇等的浆料的形式添加并进行缩聚反应。另外,还可以举出如下方法:使用带排气口的混炼挤出机,将分散于乙二醇、水、除此之外的溶剂的颗粒的浆料和聚酯系树脂原料进行共混的方法;将经干燥的颗粒和聚酯系树脂原料用混炼挤出机进行共混的方法等。

以下,对折叠保持层中优选的非晶成分进行说明。

2.2.折叠保持层中所含的聚酯原料的非晶成分

本发明中的折叠保持层是指,构成本发明的薄膜的各层中、下述的非晶成分量最多的层。具有该非晶成分量最多的层2层以上的情况下,其任意层也称为折叠保持层。本发明的折叠保持层中使用的聚酯的非晶成分量优选12摩尔%以上、更优选13摩尔%以上、特别优选14摩尔%以上。另外,非晶成分量的上限为30摩尔%、优选28摩尔%以下。此处的非晶成分量是指,能成为非晶成分的羧酸、或二醇单体成分量的总和。这是由于,对于酯成分1个单元(羧酸单体和二醇单体通过酯键连接而成的1个单位),酸成分或二醇成分中的任意一者如果为能成为非晶成分的单体,则该酯单元视为非晶。

折叠保持层的非晶成分量低于12摩尔%时,将熔融树脂从模头挤出后,即使进行骤冷固化,在后续的拉伸和热固定工序中也会结晶,因此,难以使折叠保持角度为70度以下,而不优选。

另一方面,折叠保持层的非晶成分量的总计为30摩尔%以上时,虽然能降低薄膜的折叠保持角度,但是薄膜的厚度不均恶化,因此,印刷性会变差。进而,折叠保持层的非晶成分量为30摩尔%以上时,薄膜的收缩率会超过15%,故不优选。

另外,折叠保持层中所含的对苯二甲酸乙二醇酯单元在聚酯的构成单元100摩尔%中、优选50摩尔%以上且85摩尔%以下。对苯二甲酸乙二醇酯单元少于50摩尔%时,产生薄膜的机械强度、耐热性等变得不充分的担心。另一方面,对苯二甲酸乙二醇酯单元多于85摩尔时,非晶成分量会相对变少,因此,难以使折叠保持角度为70度以下。

进而,本发明的折叠保持层中所含的非晶成分量优选的是,与除折叠保持层以外的层中所含的非晶成分量相比,以4摩尔%以上且30摩尔%以下的范围较多地包含(从折叠保持层中所含的非晶成分量中减去除折叠保持层以外的层中所含的非晶成分量时之差为4摩尔%~30摩尔%的范围)。该非晶成分量之差小于4摩尔%时,各层的原料组成会接近单一。假定各层的原料组成相同、即、单层构成的薄膜,为了使折叠保持角度为70度以下而形成非晶成分量为12摩尔%以上且30摩尔%以下的单层薄膜时,如上述,薄膜的收缩率会超过15%,厚度不均会恶化。相反地,为了使收缩率为15%以下、厚度不均限定为规定的范围而使非晶成分量为12摩尔%以下时,薄膜的折叠保持角度会超过70度。如此,薄膜的层构成接近单一时,会变得无法全部满足薄膜所需的物性。折叠保持层与除此之外的层的非晶成分量之差进一步优选4.5摩尔%以上。另外,折叠保持层中所含的非晶成分量的上限为30摩尔%,因此,非晶成分量之差的上限为30摩尔%。

对于除折叠保持层以外的层中使用的聚酯,以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主要构成成分,且含有前述非晶成分量的非晶成分,但在聚酯的构成单元100摩尔%中、对苯二甲酸乙二醇酯单元更优选60摩尔%以上、更优选65摩尔%以上。

3.本发明的聚酯系薄膜的特性

接着,对本发明的聚酯系薄膜所需的特性进行说明。

3.1.折叠保持角度

对于本发明的聚酯薄膜,以后述的方法测定的折叠保持角度必须为20度以上且70度以下。折叠保持角度为70度以下时,折纸、包装等中进行折叠时折痕打开,可以得到美丽的美观。更优选的折叠保持角度的上限为65度,上限如果为60度则进一步优选。另外,折叠保持角度越小越优选,本发明的能覆盖的范围为20度是下限,也可以说即使折叠保持角度为25度以上,实用上也优选。

3.2.收缩率

对于本发明的聚酯系薄膜,在80℃的热水中经10秒进行处理时的宽度方向、长度方向的热水热收缩率必须均为0%以上且15%以下。

收缩率超过15%时,例如将薄膜与其他原材料层压等并暴露于高温时,薄膜的收缩变大,因此,变得无法维持原来的形状。热水热收缩率的上限优选14%,上限更优选13%。另一方面,热水热收缩率低于零时,是指薄膜伸长,与收缩率高的情况同样地,薄膜变得难以维持原来的形状,故不优选。

3.3.长度方向的厚度不均

对于本发明的聚酯系薄膜,在长度方向上使测定长为10m时的厚度不均优选18%以下。长度方向的厚度不均为超过18%的值时,对薄膜进行印刷时,变得容易产生印刷不良,故不优选。需要说明的是,长度方向的厚度不均更优选16%以下、特别优选14%以下。另外,长度方向的厚度不均越小越优选,但认为其下限从制膜装置的性能出发1%左右是限度。

3.4.宽度方向的厚度不均

另外,在宽度方向上,使测定长为1m时的厚度不均优选18%以下。宽度方向的厚度不均为超过18%的值时,对薄膜进行印刷时,变得容易产生印刷不良,故不优选。需要说明的是,宽度方向的厚度不均不均更优选16%以下、特别优选14%以下。需要说明的是,宽度方向的厚度不均越接近0%越优选,但下限从制膜装置的性能和生产的容易性出发,认为1%是妥当的。

3.5.雾度

对于本发明的聚酯系薄膜,雾度优选1%以上且15%以下。雾度超过15%时,薄膜的透明性变差,因此,形成袋等的包装材料时,内容物的可视性变差。雾度的上限更优选13%以下、特别优选11%以下。雾度越低,透明性变得越高而优选,但以现有的技术水平,1%为下限,即使为2%以上,实用上也可以说是充分的。

3.6.厚度

本发明的聚酯系薄膜的厚度优选3μm以上且200μm以下。薄膜的厚度小于3μm时,印刷等的加工变困难(操作性变差),而不优选。另一方面,薄膜厚度大于200μm时,不仅薄膜的折叠性降低,而且薄膜的使用重量增加,化学成本变高,故不优选。薄膜的厚度优选5μm以上且160μm以下、更优选7μm以上且120μm以下。

4.聚酯系薄膜的制膜条件

4.1.熔融挤出

本发明的聚酯系薄膜可以如下得到:对于上述2.“构成聚酯系薄膜的聚酯原料”中记载的聚酯原料,折叠保持层和除此之外的层中利用不同的挤出机使其熔融,进行共挤出,从而形成未拉伸的层叠薄膜,将其通过以下所示的规定的方法进行单轴拉伸或双轴拉伸,由此可以得到。更优选通过双轴拉伸得到的薄膜(双轴拉伸薄膜)。需要说明的是,聚酯如前述可以如下得到:以含有适量的能成为非晶成分的单体的方式,选定二羧酸成分、二醇成分的种类和量并缩聚,从而可以得到。另外,也可以将小片状的聚酯混合2种以上并作为薄膜的原料使用。

将原料树脂熔融挤出时,优选用料斗干燥机、桨式干燥机等干燥机、或真空干燥机,将各层的聚酯原料进行干燥。如此,使各层的聚酯原料干燥后,利用挤出机,在200~300℃的温度下进行熔融,以层叠薄膜的形式挤出。挤出可以采用t模头法、管式法等已知的任意方法。

之后,将挤出并熔融的层叠薄膜进行骤冷,从而可以得到未拉伸的层叠薄膜。需要说明的是,作为将熔融树脂骤冷的方法,可以适合采用如下方法:将熔融树脂从喷嘴浇铸至旋转鼓上并骤冷固化,从而得到实质上未取向的树脂片。薄膜只要在纵(长度)方向、横(宽度)方向中的任意者、至少一个方向上进行拉伸即可。以下,对最初进行纵向拉伸、接着进行横向拉伸的依次双轴拉伸法进行说明,即使为颠倒顺序的横向拉伸-纵向拉伸,由于仅主取向方向变化,因此,也可以。而且,还可以为同时双轴拉伸法。

4.2.纵向拉伸

纵向的拉伸中,可以将未拉伸薄膜导入至连续地配置有多个辊组的纵向拉伸机。纵向拉伸时,优选在预热辊上进行预加热,直至薄膜温度成为65℃~90℃。薄膜温度低于65℃时,沿纵向进行拉伸时变得不易拉伸,变得容易产生断裂,故不优选。另外,高于90℃时,薄膜变得容易粘合于辊,薄膜卷绕在辊上,或变得容易产生辊污染,故不优选。

薄膜温度成为65℃~90℃后进行纵向拉伸。纵向拉伸倍率可以设为1倍以上且5倍以下。1倍是指未进行纵向拉伸,因此,为了得到横单轴拉伸薄膜,使纵的拉伸倍率成为1倍,为了得到双轴拉伸薄膜,成为1.1倍以上的纵向拉伸。而且,纵向拉伸倍率的上限可以为任意倍,但如果为过高的纵向拉伸倍率,则变得不易进行横向拉伸,变得容易产生断裂,故优选5倍以下。

另外,纵向拉伸后,使薄膜在长度方向上松弛(长度方向上的松弛),从而可以降低纵向拉伸中产生的薄膜长度方向的收缩率。进而,通过长度方向上的松弛,从而可以降低在拉幅机内引起的弯曲现象(应变)。本发明的聚酯系薄膜使用非晶原料,因此认为,由于纵向拉伸而产生的长度方向上的收缩性对弯曲应变是支配性的。这是由于,后续工序的横向拉伸、最终热处理中,以夹持薄膜宽度方向的两端的状态进行加热,因此,仅薄膜的中央部在长度方向上收缩。长度方向上的松弛率优选0%以上且70%以下(松弛率0%是指未进行松弛)。长度方向上的松弛率的上限根据使用的原料、纵向拉伸条件而确定,无法超过其而实施松弛。本发明的聚酯系薄膜中,长度方向上的松弛率的上限为70%。长度方向上的松弛可以如下实施:将纵向拉伸后的薄膜在65℃~100℃以下的温度下加热,调整辊的速度差,从而实施。加热手段可以使用辊、近红外线、远红外线、热风加热器等,均可。另外,长度方向上的松弛也可以如下实施:不是在刚刚纵向拉伸后而是利用例如横向拉伸(包含预热区)、最终热处理,缩小长度方向的夹具间隔,从而实施(此时,薄膜宽度方向的两端也在长度方向上松弛,因此,弯曲应变减少),可以在任意的时机实施。

长度方向上的松弛(未进行松弛的情况下,为纵向拉伸)后,优选将薄膜暂时冷却,优选在表面温度为20~40℃的冷却辊上进行冷却。

4.3.横向拉伸

在纵向拉伸后,优选的是,在拉幅机内,在利用夹具夹持有薄膜的宽度方向的两端处的状态下,以65℃~110℃,以3.5~5倍左右的拉伸倍率进行横向拉伸。在进行横向的拉伸前,优选事先进行预加热,预加热可以进行直至薄膜表面温度成为75℃~120℃。

在横向拉伸后,优选使薄膜通过不执行积极的加热操作的中间区。对于拉幅机的横向拉伸区,在如下的最终热处理区中温度高,因此,如果不设置中间区,则最终热处理区的热(热风本身、辐射热)会流入横向拉伸工序中。上述情况下,横向拉伸区的温度不稳定,因此,不仅薄膜的厚度精度恶化,而且热封强度、收缩率等物性中也会产生偏差。因此,优选的是,横向拉伸后的薄膜通过中间区并经过规定的时间后,实施最终热处理。重要的是,该中间区中,在未通过薄膜的状态下,使条状的纸片垂下时,以该纸片基本完全沿垂直方向垂下的方式,阻断随着薄膜的行进的随伴流、来自横向拉伸区、最终热处理区的热风。中间区的通过时间为1秒~5秒左右即可。小于1秒时,中间区的长度变得不充分,热的阻断效果不足。另一方面,中间区优选长,但过长时,设备变大,因此,5秒左右即可。

4.4.最终热处理

通过中间区后,优选的是,在最终热处理区中,在横向拉伸温度以上且180℃以下进行热处理。热处理温度如果不是横向拉伸温度以上,则不发挥作为热处理的效果。上述情况下,薄膜的80℃热水收缩率会变得高于15%,故不优选。热处理温度变得越高,薄膜的收缩率越降低,但高于180℃时,薄膜的雾度变得高于15%,不会保持透明性,故不优选。

最终热处理时,以任意的倍率缩小拉幅机的夹具间距离(宽度方向上的松弛),从而可以降低宽度方向的收缩率。因此,最终热处理中,优选以0%以上且10%以下的范围进行宽度方向上的松弛(松弛率0%是指未进行松弛)。宽度方向上的松弛率越高,宽度方向的收缩率越降低,但松弛率的上限根据使用的原料、宽度方向上的拉伸条件、热处理温度而确定,无法超过其而实施松弛。本发明的聚酯系薄膜中,宽度方向上的松弛率的上限为10%。

另外,最终热处理区的通过时间优选2秒以上且20秒以下。通过时间为2秒以下时,在保持薄膜的表面温度未达到设定温度的情况下通过热处理区,因此,使热处理的意义消失。通过时间越长,热处理的效果越提高,因此,优选2秒以上、进一步优选5秒以上。但是,如果想要延长通过时间,则设备会巨大化,因此,实用上如果为20秒以下则是充分的。

之后,如果边将薄膜两端部裁切去除边卷取,则可以得到聚酯系薄膜辊。

实施例

接着,利用实施例和比较例对本发明具体进行说明,但本发明不受这些实施例的方式的任何限定,在不脱离本发明的主旨的范围内可以适宜变更。

薄膜的评价方法如以下所述。需要说明的是,出于薄膜的面积小等理由,无法立即特定长度方向和宽度方向的情况下,可以假定确定长度方向和宽度方向而测定,假定确定的长度方向和宽度方向相对于现实的方向差90度,没有特别产生问题。

<薄膜的评价方法>

[折叠保持角度]

在28℃50%rh环境的恒温室中将薄膜放置24小时。之后立即将各薄膜在20℃65%rh环境下裁切成10cm×10cm的正方形,进行一折二2次,形成一折四(2.5cm×2.5cm的正方形)。折叠薄膜时,使能以最初的一折二形成的长方形的短边成为纵向。之后,使底面的大小为3cm×3cm的5kg的砝码放置于一折四的薄膜20秒。卸下砝码后,测定折叠的薄膜打开的角度并求出。需要说明的是,薄膜完全被折叠的状态为0度、薄膜完全打开的角度为180度。

[热水热收缩率]

将薄膜裁切成10cm×10cm的正方形,在无载荷状态下在80±0.5℃的热水中浸渍10秒使其收缩后,在25℃±0.5℃的水中浸渍10秒,从水中取出。之后,测定薄膜的纵和横向的尺寸,依据下式1,求出各方向的收缩率。需要说明的是,测定进行2次,求出其平均值。

收缩率={(收缩前的长度-收缩后的长度)/收缩前的长度}×100(%)式1

[雾度]

依据jis-k-7136,使用雾度计(日本电色工业株式会社制、300a)进行测定。需要说明的是,测定进行2次,求出其平均值。

[长度方向的厚度不均]

将薄膜取样为长度方向11m×宽度方向40mm的卷状,使用micron测定器株式会社制的连续接触式厚度计,以测定速度5m/分钟,沿薄膜的长度方向连续地测定厚度(测定长度为10m)。将测定时的最大厚度设为tmax.、最小厚度设为tmin.、平均厚度设为tave.,由下式2算出薄膜的长度方向的厚度不均。

厚度不均={(tmax.-tmin.)/tave.}×100(%)··式2

[宽度方向的厚度不均]

将薄膜取样为长度40mm×宽度1.2m的宽幅的带状,使用micron测定器株式会社制的连续接触式厚度计,以测定速度5m/分钟,沿薄膜试样的宽度方向,连续地测定厚度(测定长度为1m)。将测定时的最大厚度设为tmax.、最小厚度设为tmin.、平均厚度设为tave.,由上式2算出薄膜的长度方向的厚度不均。

[保香性]

使用薄膜,以袋的内尺寸成为50mm×50mm的方式,将薄膜内层面彼此热封(三方密封)制作袋。在该袋中插入浸渗有下述所示的试验用各香料0.2cc的脱脂棉并密闭包装。接着,将该袋放入100ml玻璃瓶,盖上盖并密闭。将该玻璃瓶在25℃的常温条件下放置,1小时后打开盖,进行玻璃瓶中的臭气官能试验。臭气官能试验如下:由同一评价人员5人,对于香料的香味感知有无,进行以下的3等级的官能评价。

○:未感知到香味

δ:稍感知到香味

×:感知到香味

作为香料,使用小林香料公司制的草莓提取物、橙子提取物、苹果提取物、和香草提取物、nacalaitesque,inc.制的薄荷醇、柠檬烯,共计6种气味成分,对于各自评价保香效果。

<聚酯原料的制备>

[合成例1]

在具备搅拌机、温度计和部分流式冷凝器的不锈钢制高压釜中,投入作为二羧酸成分的对苯二甲酸二甲酯(dmt)100摩尔%、和作为多元醇成分的乙二醇(eg)100摩尔%,使得乙二醇以摩尔比计成为对苯二甲酸二甲酯的2.2倍,作为酯交换催化剂,使用乙酸锌0.05摩尔%(相对于酸成分),边将生成的甲醇蒸馏去除至体系外边进行酯交换反应。之后,添加作为缩聚催化剂的三氧化锑0.225摩尔%(相对于酸成分),在280℃、26.7pa的减压条件下,进行缩聚反应,得到特性粘度0.75dl/g的聚酯(a)。该聚酯(a)为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

[合成例2]

以与合成例1同样的步骤,得到变更了单体的聚酯(b)~(e)。将各聚酯的组成示于表1。表1中,tpa为对苯二甲酸、bd为1,4-丁二醇、npg为新戊二醇、chdm为1,4-环己烷二甲醇、deg为二乙二醇。需要说明的是,制造聚酯(e)时,作为润滑剂,以相对于聚酯为7000ppm的比率添加sio2(fujisilysiachemical,ltd.,制sylysia266)。各聚酯适宜形成小片状。将聚酯(b)~(e)的组成示于表1。

[表1]

[实施例1]

将作为折叠保持层(a层)的原料的聚酯a与聚酯b与聚酯d与聚酯e以质量比5:60:30:5混合,将作为除此之外的层(b层)的原料的聚酯a与聚酯e以质量比95:5混合。

将a层和b层的混合原料分别投入不同的双螺杆挤出机,均在270℃下熔融。各熔融树脂在流路的中途由供料头接合,并从t模头排出,在将表面温度设定为30℃的冷却辊上进行冷却,从而得到未拉伸的层叠薄膜。以层叠薄膜的两表层成为a层、中心层成为b层(a层/b层/a层的2种3层构成)的方式,设定熔融树脂的流路,以a层与b层的厚度比率成为50:50的方式,调整排出量。

将冷却固化而得到的未拉伸的层叠薄膜导入至连续地配置有多个辊组的纵向拉伸机,在预热辊上进行预加热直至薄膜温度成为80℃后,拉伸至4.1倍。使刚刚纵向拉伸后的薄膜通入用热风加热器设定为100℃的加热炉,利用加热炉的入口与出口的辊间的速度差,沿长度方向进行20%松弛处理。之后,将经纵向拉伸的薄膜通过表面温度设定为25℃的冷却辊强制地进行冷却。

将松弛处理后的薄膜导入至横向拉伸机(拉幅机),进行5秒的预加热直至表面温度成为95℃后,沿宽度方向(横向)拉伸4.0倍。横向拉伸后的薄膜直接导入至中间区,以1.0秒通过。需要说明的是,在拉幅机的中间区,在薄膜未通过的状态下使条状的纸片垂下时,以该纸片基本完全沿垂直方向垂下的方式,阻断来自最终热处理区的热风和来自横向拉伸区的热风。

之后,将通过了中间区的薄膜导入至最终热处理区,以115℃进行5秒热处理。此时,在进行热处理的同时,通过缩小薄膜宽度方向的夹具间隔,从而沿宽度方向进行3%松弛处理。通过最终热处理区后将薄膜冷却,将两缘部裁切去除,以宽500mm卷取为卷状,从而遍及规定的长度地连续地制造厚20μm的双轴拉伸薄膜。得到的薄膜的特性通过上述方法评价。将制造条件示于表2、评价结果示于表3。

[实施例2~8]

将分别变更了原料的配混比率、树脂的挤出条件、横向拉伸、中间热处理、纵向拉伸、最终热处理条件的聚酯系薄膜制膜并评价。将实施例2~8的薄膜制造条件和特性示于表2、3。

[比较例1]

对于a层、b层,均将作为原料的聚酯a与聚酯b与聚酯d与聚酯e以质量比5:60:30:5混合,在与实施例1同样的条件下得到未拉伸的层叠薄膜。之后,在与实施例1同样的条件下进行薄膜的纵向拉伸,纵向拉伸后的薄膜不通过加热炉而冷却(即,长度方向上的松弛率为0%)。将纵向拉伸后的薄膜导入至拉幅机,使最终热处理温度为96℃、宽度方向上的松弛率为0%,除此之外,在与实施例1同样的条件下进行横向拉伸和最终热处理,得到宽500mm、厚20μm的双轴拉伸薄膜。将制造条件示于表2、评价结果示于表3。

[比较例2]

将作为a层的原料的聚酯a与聚酯b与聚酯e以质量比65:30:5混合,b层的原料混合的是,与实施例8相同聚酯原料。之后,使最终热处理温度为180℃,除此之外,在与实施例8相同条件下将薄膜制膜,得到宽500mm、厚20μm的双轴拉伸薄膜。将制造条件示于表2、评价结果示于表3。

[表2]

[表3]

[薄膜的评价结果]

由表3,实施例1~8的薄膜均在折叠角度、收缩率、雾度、厚度不均、保香性方面优异,得到了良好的评价结果。

另一方面,虽然比较例1的薄膜的折叠角度、雾度、保香性优异,但是在收缩率高、厚度不均差的方面,不是能耐于使用的薄膜。

另外,虽然比较例2的薄膜的收缩率、厚度不均、保香性优异,但雾度高至13.2%,折叠角度为82度。该薄膜不仅透明性差,而且不适于折叠用途。

产业上的可利用性

本发明的聚酯系薄膜具有优异的折叠保持性,高温环境下的热收缩性极小,透明性优异。此外,本发明的聚酯系薄膜的保香性优异,因此,形成包含本发明的聚酯系薄膜作为至少一层的层叠体、和使用其的包装袋时的保香性优异。

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