JP3510768B2 - 金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルム - Google Patents
金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルムInfo
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Description
工用ポリエステルフィルムに関し、更に詳しくは金属板
と貼合せて絞り加工などの製缶加工をする際優れた成形
加工性を示し、かつ耐熱性、耐レトルト性、保香性、耐
衝撃性、防錆性などに優れた金属缶、例えば飲料缶、食
品缶などを製造し得る金属板貼合せ成形加工用ポリエス
テルに関する。
に塗装が施されているが、最近、工程簡素化、衛生性向
上、公害防止などの目的で、有機溶剤を使用せずに防錆
性を得る方法の開発が進められ、その一つとして熱可塑
性フィルムによる被覆が試みられている。
ルミニウム等の金属板に熱可塑性樹脂フィルムをラミネ
ートした後、絞り加工等により製缶する方法の検討が進
められている。
加工性、耐熱性、耐衝撃性、保香性などの点で、共重合
ポリエステルフィルムが適していることが次第に明らか
になりつつある。しかしながら、このポリエステルフィ
ルムは緑茶類など極めて微妙な味わいが重要な飲料、さ
らには無味無臭が要求されるミネラルウォーターを内容
物とした場合、必ずしも十分な保香保味性を示さず、臭
気や味に対する変化が感知される。
は、特定量のアルカリ金属元素とゲルマニウム元素を含
有する共重合ポリエステルからなる、フレーバー性を向
上せしめた金属板成形加工用ポリエステルフィルムが提
案されている。しかし、このフィルムを用いた場合、コ
ールドパックシステムのような内容物をつめた段階で熱
のかからない工程では優れた保味保香性を示すが、レト
ルト処理のような内容物をつめた段階で熱処理が行われ
る工程においては、必ずしも十分な保味保香性を得られ
ない。
技術の欠点を解消し、共重合ポリエチレンテレフタレー
トフィルムが持っている優れた成形加工性、耐熱性、耐
衝撃性を保持しながら、内容物の保香性、特にレトルト
処理後の保味保香性を改善した金属板貼合せ成形加工用
ポリエステルフィルムを提供することにある。
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ある特定の融点と
ガラス転移温度を有する共重合ポリエチレンテレフタレ
ートを用い、特定の動的粘弾性を有するフィルムとすれ
ば、成形加工性を損なうことなくレトルト処理後の保味
保香性を改善できることを見出し、本発明に至った。
5℃である共重合ポリエチレンテレフタレートからなる
二軸延伸フィルムであって、フィルムの損失弾性率の最
高温ピーク温度(Te)と、DSC測定におけるガラス
転移温度(Tg)が下記式を満足することを特徴とする
金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルムである。
定におけるガラス転移温度(℃)、Teはフィルムの損
失弾性率の最高温ピーク温度(℃)である。)
フタレートの共重合成分としては、ジカルボン酸成分で
もジオール成分でもよい。
酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の如
き芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、デカンジカルボン酸等の如き脂肪族ジカルボ
ン酸、シクロヘキサンジカルボン酸の如き脂環族ジカル
ボン酸等が例示でき、またジオール成分としては1,4
−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチ
レングリコール等の如き脂肪族ジオール、1,4−シク
ロヘキサンジメタノールの如き脂環族ジオール、ビスフ
ェノールAの如き芳香族ジオールが例示できる。これら
は単独または二種以上を使用することができる。
が、結果としてポリマー融点が210〜245℃、好ま
しくは215〜240℃の範囲になる割合である。融点
が210℃未満では耐熱性が劣ることになる。一方、融
点が245℃を超えると、ポリマーの結晶性が大きすぎ
て成形加工性が損なわれる。
トの融点測定は、Du PontInstrument
s 910 DSCを用い、昇温速度20℃/分で融解
ピークを求める方法による。なおサンプル量は20mg
とする。
トの固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)は
0.52〜1.50であることが好ましく、さらに好ま
しくは0.57〜1.00、特に好ましくは0.60〜
0.80である。この固有粘度が0.52未満の場合に
は耐衝撃性が不足することがあり好ましくない。他方、
固有粘度が1.50を超える場合には、成形加工性が損
なわれることがある。
タレートは、その製法により限定されることはないが、
テレフタル酸、エチレングリコールおよび共重合成分を
エステル化反応させ、ついで得られた反応生成物を目的
とする重合度になるまで重縮合反応させて共重合ポリエ
チレンテレフタレートとする方法、あるいはテレフタル
酸ジメチルエステル、エチレングリコールおよび共重合
成分をエステル交換反応させ、ついで得られた反応生成
物を目的とする重合度になるまで重縮合反応させて共重
合ポリエチレンテレフタレートとする方法を好ましく挙
げることができる。また、上記の方法(溶融重合)によ
り得られた共重合ポリエチレンテレフタレートは、必要
に応じて固相状態での重合方法(固相重合)により、さ
らに重合度の高いポリマーとすることができる。
は必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、粘度調整剤、
可塑剤、色相改良剤、滑剤、核剤、紫外線吸収剤などの
添加剤を加えることができる。
アンチモン化合物(Sb化合物)、チタン化合物(Ti
化合物)、ゲルマニウム化合物(Ge化合物)などが好
ましく挙げられ、この中さらにチタン化合物、ゲルマニ
ウム化合物はフィルムの保香性の面より好ましい。チタ
ン化合物としては、例えばチタンテトラブトキシド、酢
酸チタンなどが好ましく挙げられる。また、ゲルマニウ
ム化合物としては、(イ)無定形酸化ゲルマニウム、
(ロ)微細な結晶性酸化ゲルマニウム、(ハ)酸化ゲル
マニウムをアルカリ金属またはアルカリ土類金属もしく
はそれらの化合物の存在下にグリコールに溶解した溶
液、(ニ)酸化ゲルマニウムを水に溶解した溶液などが
好ましく挙げられる。触媒の使用量は通常用いられてい
る量でよい。
フィルムの巻取り性を向上させる目的で滑剤を添加する
ことが好ましい。滑剤の種類は無機、有機系の如何を問
わないが、無機系が好ましい。無機系滑剤としては、シ
リカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バ
リウムなどが例示でき、有機系滑剤としてはシリコーン
樹脂粒子、架橋ポリスチレン粒子などが例示できる。特
に耐ピンホール性の点で好ましい滑剤は、粒径比(長径
/短径)が1.0〜1.2である単分散の滑剤である。
このような滑剤としては、真球状シリカ、真球状シリコ
ーン樹脂粒子、球状架橋ポリスチレンなどが例示でき
る。
性と耐ピンホール性および保香保味性から決定するとよ
い。すなわち、平均粒径1.5μmのシリカであれば
0.06重量%以上0.25重量%以下、平均粒径0.
8μmのシリカであれば0.1重量%以上0.45重量
%以下の範囲で添加することにより、保香保味性を損な
うことなく巻取性を確保することができる。
ではなく、例えばポリエステル製造時に用いた触媒など
の一部または全部を反応工程で析出させた内部析出粒子
を用いることもできる。また、外部添加粒子と内部析出
粒子を併用することも可能である。
品缶または飲料缶に用いられるのに適するには、該フィ
ルムより溶出あるいは飛散する物質が少ないほど良い
が、それらの物質を全くなくすことは実質的に不可能で
ある。そこで、食品缶または飲料缶用途に使用するため
には、例えばイオン交換水で121℃、2時間抽出した
ときのフィルム1inch2当りの抽出量が0.5mg
以下であることが好ましく、0.1mg以下であること
が更に好ましい。
伸、熱固定した状態で使用される。このとき、ポリエス
テルフィルムの損失弾性率の最高温ピーク温度(Te)
と、DSC測定におけるガラス転移温度(Tg)は下記
式(1)および下記式(2)を満足する必要がある。
定におけるガラス転移温度(℃)、Teはフィルムの損
失弾性率の最高温ピーク温度(℃)である。)
熱性が劣るようになりレトルト後の保味保香性が悪化す
る。このため、共重合ポリエチレンテレフタレートの共
重合成分としては、少なくとも1成分に、共重合成分の
割合を増加させたときにガラス転移温度が変化しない、
もしくは上昇するような成分を用いることが好ましい。
共重合成分の割合を増加させたときにガラス転移温度を
上昇させるような成分としては、ジカルボン酸成分とし
て2,6−ナフタレンジカルボン酸が、ジオール成分と
しては1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましく
例示できる。
定用パンに20mgのフィルムサンプルを入れ、290
℃加熱ステージ上で5分間加熱溶融後、すばやく試料パ
ンを氷の上に敷いたアルミ箔上で急冷固化し、Du P
ont Instruments 910 DSCを用
い、昇温速度20℃/分でガラス転移点を求める方法に
よる。
と、フィルムの分子配向性や結晶性が高くなりすぎるた
めに成形加工性が著しく低下する。Teの値は共重合成
分および共重合量にもよるが、製膜条件により、特に二
軸延伸の倍率または延伸温度で調整する方法が好ましく
挙げられる。
て測定周波数10Hz、動的変位±25×10-4cmに
て求められる。
屈折率は1.500〜1.540であることが好まし
く、1.505〜1.530であることが更に好まし
い。この屈折率が低すぎると成形加工が不十分となり、
一方高すぎると非晶に近い構造となるため、耐熱性が低
下することがある。
くは厚みが6〜75μmである。更に8〜75μm、特
に10〜50μmであることが好ましい。厚みが6μm
未満では加工時に破れなどが生じやすくなり、一方75
μmを超えるものは過剰品質であって不経済である。
れる金属板、特に製缶用金属板としては、ブリキ、ティ
ンフリースチール、アルミニウム等の板が適切である。
金属板へのポリエステルフィルムの貼合せは、例えば下
記、の方法で行うことができる。 金属板をフィルムの融点以上に加熱しておいてフィ
ルムを貼合せた後冷却し、金属板に接するフィルムの表
層部(薄層部)を非晶化して密着させる。 フィルムに予め接着剤層をプライマーコートしてお
き、この面と金属板を貼合せる。接着剤層としては公知
の樹脂接着剤、例えばエポキシ系接着剤、エポキシ−エ
ステル系接着剤、アルキッド系接着剤等を用いることが
できる。
なお、例中の特性は下記の方法で測定した。 (1)ポリエステルの固有粘度 オルトクロロフェノール中、35℃で測定する。
SCを用い、昇温速度20℃/分で融解ピークを求める
方法による。なおサンプル量は20mgとする。
g) DSC測定用パンに20mgのフィルムサンプルを入
れ、290℃加熱ステージ上で5分間加熱溶融後、すば
やく試料パンを氷の上に敷いたアルミ箔上で急冷固化
し、Du Pont Instruments 910
DSCを用い、昇温速度20℃/分でガラス転移点を
求める方法による。
ク温度(Te) 動的粘弾性測定装置を用いて測定周波数10Hz、動的
変位±25×10-4cmにて損失弾性率を求め、このと
きの最高温ピーク温度をもって示す。
25mmのティンフリースチールの両面に貼合せ、水冷
した後150mm径の円板状に切り取り、絞りダイスと
ポンチを用いて4段階で深絞り加工し、55mm径の側
面無継目容器(以下、缶と略す)を作成した。この缶に
ついて以下の観察および試験を行い、各々下記の基準で
評価した。 深絞り加工性−1 ○:フィルムに異常なく加工されたフィルムに白化や破
断が認められない。 △:フィルムの缶上部に白化認められる。 ×:フィルムの一部にフィルム破断が認められる。 深絞り加工性−2 ○:異常なく加工され、缶内フィルム面の防錆性試験
(1%NaCl水溶液を缶内に入れ、電極を挿入し、缶
体を陽極にして6Vの電圧をかけた時の電流値を測定す
る。以下、ERV試験と略す)において0.2mA以下
を示す。 ×:フィルムに異常はないが、ERV試験では電流値が
0.2mA以上であり、通電箇所を拡大観察するとフィ
ルムの粗大滑剤を起点としたピンホール状の割れが認め
られる。
却した後、各テストにつき10個ずつを高さ30cmか
ら塩ビタイル床面に落とした後、缶内のERV試験を行
った結果、 ○:全10個について0.2mA以下であった。 △:1〜5個について0.2mA以上であった。 ×:6個以上について0.2mA以上であるか、あるい
は落下後既にフィルムのひび割れが認められた。
た後、(3)に記した耐衝撃性評価を行った結果、 ○:全10個について0.2mA以下であった。 △:1〜5個について0.2mA以上であった。 ×:6個以上について0.2mA以上であるか、あるい
は200℃×5分間加熱後既にフィルムのひび割れが認
められた。
器で120℃、1時間レトルト処理を行い、しかる後、
50℃で30日間保存した。得られた缶を各テストにつ
き10個ずつ高さ50cmから塩ビタイル床面に落とし
た後、缶内のERV試験を行った。 ○:全10個について0.2mA以下であった。 △:1〜5個について0.2mA以上であった。 ×:6個以上について0.2mA以上であるか、あるい
は落下後既にフィルムのひび割れが認められた。
し、常温下(20℃)30日間保管する。その浸漬液を
用いて30人のパネラーにて試飲テストを行い、比較用
のイオン交換水と比較し、下記基準で評価する。 ◎:30人中3人以下が比較液と比べて味の変化を感じ
た。 〇:30人中4人〜6人が比較液と比べて味の変化を感
じた。 △:30人中7人〜9人が比較液と比べて味の変化を感
じた。 ×:30人中10人以上が比較液と比べて味の変化を感
じた。
し、蒸気滅菌器で120℃、1時間レトルト処理を行
い、しかる後、常温下(20℃)30日間保管する。そ
の浸漬液を用いて30人のパネラーにて試飲テストを行
い、比較用のイオン交換水と比較し、下記基準で評価す
る。 ◎:30人中3人以下が比較液と比べて味の変化を感じ
た。 〇:30人中4人〜6人が比較液と比べて味の変化を感
じた。 △:30人中7人〜9人が比較液と比べて味の変化を感
じた。 ×:30人中10人以上が比較液と比べて味の変化を感
じた。
に示す成分を共重合した共重合ポリエチレンテレフタレ
ート(固有粘度0.64、粒径比1.1、平均粒径0.
5μmの真球状シリカを0.2重量%含有)を乾燥した
後溶融押出し、急冷固化して未延伸フィルムを得た。次
いで、この未延伸フィルムを表1に示す温度および倍率
で縦延伸した後、表1に示す温度および倍率で横延伸
し、更に180℃で熱固定して二軸延伸ポリエステルフ
ィルムを得た。得られたフィルムの厚みは25μmであ
った。また、フィルムのガラス転移温度(Tg)と損失
弾性率の最高ピーク温度(Te)を表1に、評価結果を
表2に示す。
明のポリエステルフィルムを使用した缶では、深絞り加
工性、耐熱脆化性、耐レトルト性、耐衝撃性が良好であ
るとともに、保香性、特にレトルト後の保味保香性に優
れたものであった。
ステルフィルムは、金属板と貼合わせた後製缶加工、例
えば深絞り加工して金属缶を成形するにあたり、成形加
工性、耐熱性、耐レトルト性、耐衝撃性が良好であると
ともに、保香性、特にレトルト後の保味保香性に優れた
ものであり、金属容器用として極めて有用である。
Claims (4)
- 【請求項1】 融点が210〜245℃である共重合ポ
リエチレンテレフタレートからなる二軸延伸フィルムで
あって、動的粘弾性測定装置を用いて測定周波数10H
zかつ動的変位±25×10 −4 cmにて規定されるフ
ィルムの損失弾性率の最高温ピーク温度(Te)と、D
SC測定におけるガラス転移温度(Tg)が下記式
(1)および下記式(2)を満足することを特徴とする
金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルム。 【数1】Tg≧78 … (1) Te−Tg≦30 … (2) (ここで、Tgは290℃加熱溶融−急冷後のDSC測
定におけるガラス転移温度(℃)、Teはフィルムの損
失弾性率の最高温ピーク温度(℃)である。) - 【請求項2】 共重合ポリエチレンテレフタレートの共
重合成分がナフタレンジカルボン酸である請求項1に記
載の金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルム。 - 【請求項3】 共重合ポリエチレンテレフタレートが重
縮合触媒としてゲルマニウム化合物を用いて製造された
ものである請求項1又は2に記載の金属板貼合せ成形加
工用ポリエステルフィルム。 - 【請求項4】 フィルムをイオン交換水で121℃、2
時間抽出処理したときの抽出量が0.5mg/inch
2以下である請求項1に記載の金属板貼合せ成形加工用
ポリエステルフィルム。
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---|---|---|---|
JP17835797A JP3510768B2 (ja) | 1996-10-11 | 1997-07-03 | 金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルム |
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JP26975396 | 1996-10-11 | ||
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10166440A JPH10166440A (ja) | 1998-06-23 |
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ID=26498552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP17835797A Expired - Lifetime JP3510768B2 (ja) | 1996-10-11 | 1997-07-03 | 金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルム |
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Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-07-03 JP JP17835797A patent/JP3510768B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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