JPH0819246B2

JPH0819246B2 - 容器成形用ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH0819246B2
Application number: JP1221579A
Authority: JP
Inventors: 正義小野; 欣治長谷川; 武夫浅井; 洋二村上
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0386729A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は容器成形用ポリエステルフイルムに関し、更
に詳しくは深絞り成形性、折曲げ性等に優れ、単独で、
或は金属板と貼合せた後に、容器に成形加工するのに有
用な容器成形用ポリエステルフイルムに関する。

＜従来技術とその問題点＞プラスチックフイルムに深絞り加工を施して容器を製
造することは従来より知られている。そして、このフイ
ルムとして通常ポリオレフィンフイルム、ポリスチレン
フイルム、ポリ塩化ビニルフイルム、無延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフイルム等が用いられている。しかし
ながら、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ルの最大の欠点は耐熱性が不足することであり、多くは
100℃以上では使用できない。また無延伸ポリエチレン
テレフタレートフイルムは、100℃以上では結晶化現象
が生じて透明性を失い、かつ脆くなるという欠点があ
る。さらに、従来から使用されてきたプラスチック素材
の多くはガスバリヤー性に問題がある。

また、金属容器には内外面の腐蝕防止として一般に塗
装が施されているが、最近、工程簡素化、衛生性向上、
公害防止等の目的で、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樹脂
フイルムによる被覆が試みられている。すなわち、ブリ
キ、ティンフリースチール、アルミニウム等の金属板に
熱可塑性樹脂フイ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。この熱可
塑性樹脂フイルムとしてポリオレフィンフイルムやポリ
アミドフイルムが試みられたが、成形加工性、耐熱性、
保香性の全てを満足するものではない。

一方、ポリエステルフイルム、特にポリエチレンテレ
フタレートフイルムがバランスのとれた特性を有すると
して注目され、これをベースとしたいくつかの提案がさ
れている。すなわち、（Ａ）二軸配向ポリエチレンテレフタレートフイルムを
低融点ポリエステルの接着層を介して金属板にラミネー
トし、製缶材料として用いる（特開昭56−10451号、特
開平１−192546号）。

（Ｂ）非晶性もしくは極めて低結晶性の芳香族ポリエス
テルフイルムを金属板にラミネートし、製缶材料として
用いる（特開平１−192545号）。

（Ｃ）低配向で、熱固定された二軸配向ポリエチレンテ
レフタレートフイルムを金属板にラミネートし、製缶材
料として用いる（特開昭64−22530号）。

しかし、これらの提案は、いずれも充分な特性が得ら
れず、それぞれ次の問題がある。

（Ａ）については、二軸配向ポリエチレンテレフタレ
ートフイルム耐熱性、保香性に優れるが、成形加工性が
不充分であり、大きな変形を伴う製缶加工ではフイルム
の白化（微小クラックの発生）、破断が発生する。

（Ｂ）については、非晶性もしくは極めて低結晶性の
芳香族ポリエステルフイルムであるため成形加工性は良
好であるが、保香性が劣り、また製缶後の印刷、レトル
ト殺菌処理等の後処理により脆化しやすく、缶外部から
の衝撃により割れ易いフイルムに偏質する恐れがある。

（Ｃ）については、上記（Ａ）と（Ｂ）の中間領域で
効果を発揮せんとするものであるが、フイルム面の等方
性が保障されないので、製缶加工のように全方位の変形
が行なわれる場合フイルムの特定方向において成形加工
性不充分となる場合がある。

＜問題を解決するための手段＞本発明者は、かかる問題を解決すべく鋭意検討した結
果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、融点が220〜245℃のイソフタル
酸共重合ポリエチレンテレフタレートからなり、面配向
係数が0.10〜0.16、150℃での熱収縮率が10％以下、密
度が1.385g/cm³未満であることを特徴とする容器成形用
ポリエステルフイルムである。

本発明におけるイソフタル酸共重合ポリエチレンテレ
フタレートは、ポリマー融点が220〜245℃、好ましくは
220〜240℃の範囲になる割合でイソフタル酸成分が共重
合されている共重合ポリエチレンテレフタレートであ
る。この融点が220℃未満では容器成形時にクレージン
グ（ひび割れ）が生じるので、好ましくない。また容器
に印刷を施すことが多く、この印刷時の熱に耐えるため
にも、220℃以上の融点をもつことが必要である。一
方、融点が245℃を超えると、例えば後述するフイルム
特性例えば面配向係数、熱収縮率等が所定の範囲内にあ
っても、容器への成形加工性が十分でなく、好ましくな
い。ここで、ポリエステルの融点測定は、セイコー電子
（株）製DSC−SSC/580を用い、昇温速度10℃／分で融解
ピークを求める方法による。

本発明におけるイソフタル酸共重合ポリエチレンテレ
フタレートは、平均粒径2.5μｍ以下の滑剤を含有す
る。この滑剤は無機、有機系を問わないが、無機系が好
ましい。無機系滑剤としては、シリカ、アルミナ、二酸
化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が例示で
き、有機系滑剤としてはシリコーン粒子等が例示でき
る。いずれも平均粒径が2.5μｍ以下であることを要す
る。滑剤の平均粒径が2.5μｍを超える場合には、深絞
り成形された部分の、滑剤が起点となり、ピンホールを
生じたり、場合によっては破断するので、好ましくな
い。

イソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート中の
滑剤の量は、フイルム製造工程における巻取性によって
決めるとよい。一般に粒径の大なるものは少量、小なる
ものは多量添加するのが好ましい。例えば、平均粒径2.
3μｍのシリカの場合は0.05重量％、平均粒径0.3μｍの
二酸化チタンでは１重量％程度添加するのが好ましい。
また意図的に滑剤の含量を調整することにより、フイル
ムを不透明化することもできる。例えば二酸化チタンを
10〜15重量％添加することにより、白色のフイルムとす
ることができる。

本発明におけるイソフタル酸共重合ポリエチレンテレ
フタレートには、また、必要に応じて酸化防止剤、熱安
定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、顔料、帯電防止剤などの
他の添加剤を分散含有させることができる。

本発明におけるイソフタル酸共重合ポリエチレンテレ
フタレートは、その製法によって限定されることはな
い。例えば、テレフタル酸、エチレングリコール及びイ
ソフタル酸をエステル化反応させ、次いで得られる反応
生成物を重縮合反応させてイソフタル酸共重合ポリエチ
レンテレフタレートとする方法、ジメチルテレフタレー
ト、エチレングリコール及びジメチルイソフタレートを
エステル交換反応させ、次いで得られる反応生成物を重
縮合反応させてイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフ
タレートとする方法が好ましく用いられる。またポリエ
チレンイソフタレートをポリエチレンテレフタレートに
ブレンド後溶融し、分配反応により共重合化する方法も
採用し得る。

本発明のポリエステルフイルムは、上記イソフタル酸
共重合ポリエチレンテレフタレートを溶融し、ダイより
吐出してフイルム状に成形し、二軸延伸、熱固定したも
のである。このフイルムの面配向係数は0.10以上0.16以
下、好ましくは0.11を超え0.15以下であることを要す
る。フイルムの面配向係数が0.10未満では、深絞り加工
の深絞り比が高くなった場合、クラックが入る等の問題
が生ずるので好ましくない。一方、面配向係数が0.16を
超えると、深絞り加工時破断が生じ、深絞り加工そのも
のが不可能となる。

ここで、面配向係数とは、以下の式により定義される
ものである。

ｆ＝［（nx＋ny）/2］−nz 上記式において、f:面配向係数、nx、ny、nz:それぞ
れ、フイルムの横、縦、厚さ方向の屈折率である。な
お、屈折率は以下のようにして測定する。

アッベの屈折計の接眼側に偏光板アナライザーを取り
付け、単色光NaD線で、それぞれの屈折率を測定する。
マウント液はヨウ化メチレンを用い、測定温度は25℃で
ある。

本発明のポリエステルフイルムは、更に、150℃での
熱収縮率が10％以下、好ましくは７％以下、特に好まし
くは６％以下であり、かつ密度が1.385g/cm³未満、好ま
しくは1.380〜1.384g/cm³であることを要する。

ここで、熱収縮率は、室温にてサンプルフイルムに２
点（約10cmの間隔）の標点をつけ、150℃の熱風循環型
オーブン内に30分間保持し、その後室温に戻して上記標
点の間隔を測定し、150℃での温度保持前後の差を求
め、この差と150℃での温度保持前の標点間隔とから算
出する。そして、フイルムの縦方向の熱収縮率をもって
代表させる。また、密度は密度勾配管にて測定する。

ポリエステルフイルムの熱収縮率（150℃）が10％を
超えると、深絞り加工した後容器に印刷を施す時に寸法
収縮が大きく、容器の形が歪んでしまい、好ましくな
い。この熱収縮率が10％以下、更には７％以下、特に６
％以下であれば、印刷時の容器の形の歪はないか、また
は小さく、良好な結果が得られる。またフイルム密度が
1.385g/cm³を超えると、深絞り成形性に劣り、フイルム
が割れたり、破れたり、或は破断することが生じ、好ま
しくない。

上述した面配向係数、熱収縮率（150℃）及び密度を
満足するポリエステルフイルムを得るには、例えば逐次
二軸延伸において、縦延伸倍率を2.5〜4.0倍の範囲か
ら、横延伸倍率を2.7〜4.0倍の範囲から、熱固定温度を
150〜220℃、好ましくは180〜200℃の範囲から選定し、
これらを組合せることで行なうとよい。

本発明の目的は、上述したポリマー組成、融点、面配
向係数、熱収縮率（150℃）及び密度の五つ条件が全て
満たされて始めて達成できるものである。例えば、ポリ
エチレンテレフタレートホモポリマーでは、面配向係
数、150℃での熱収縮率、密度の条件が満たされても十
分な深絞り加工性は得られない。

本発明の容器成形用ポリエステルフイルムは、厚みが
６〜250μｍ、更には12〜175μｍであることが好まし
い。

本発明の容器成形用ポリエステルフイルムは、フイル
ム単独の成形のみならず、アルミ板、鋼鈑等の金属板と
貼合せた後深絞り成形して容器にするのにも有効であ
る。

＜実施例＞以下、実施例を掲げて本発明を更に説明する。

実施例１及び比較例１、２平均粒径2.0μｍのシリカ0.07重量％を添加含有す
る、イソフタル酸12モル％共重合ポリエチレンテレフタ
レート（融点229℃、固有粘度0.60）を270℃で溶融押出
し、急冷固化して未延伸フイルムを得た。次いで、この
未延伸フイルムを、第１表に示す条件で、縦延伸し、横
延伸し、続いて熱固定処理して厚み125μｍの二軸配向
フイルムを得た。

このフイルムの特性を第４表に示す。

比較例３〜６平均粒径2.3μｍのシリカ0.05重量％を添加含有し、
第２表に示す割合のイソフタル酸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0.60）を第２
表に示す温度で溶融押出し、急冷固化して未延伸フイル
ムを得た。次いで、この未延伸フイルムを、第２表に示
す条件で、縦延伸し、横延伸し、続いて熱固定処理して
厚み125μｍの二軸配向フイルムを得た。

このフイルムの特性を第４表に示す。

実施例２、３第３表に示す滑剤を添加含有する、イソフタル酸12モ
ル％共重合ポリエチレンテレフタレート（固有粘度0.6
0）を270℃で溶融押出し、急冷固化して未延伸フイルム
とし、次いで該未延伸フイルムを縦延伸温度80℃、縦延
伸倍率3.3倍、横延伸温度110℃、横延伸倍率3.5倍で逐
次二軸延伸し、次いで210℃で熱固定した。

得られた二軸配向フイルム（厚み:25μｍ）の特性を
第４表に示す。

上記実施例１〜３、比較例１〜６で得られた計９種の
フイルム（いずれも巾600mm）を夫々IRヒーターで10秒
間加熱し、フイルムの温度を90℃にした後口径70mm、底
径55mm、深さ120mmの金属金型上に置き、圧力5kg/mm²で
圧空成形を行なった。次いで、カップ状物の縁を切り離
し、縁部のカーリング加工を行なってカップを成形し
た。

この成形に於て、圧空成形時に ○：フイルムにクラックまたは破断を生じなかった ×：フイルムにクラックまたは破断を生じたまた、印刷加工に於て ○：成形体にひずみを生じない ×：成形体にひずみを生じたの点を評価した結果を第４表に示す。

第４表の結果から、実施例１〜３のフイルムが深絞り
性、縁取りカーリング性等にすぐれていることがわか
る。

＜発明の効果＞本発明のポリエステルフイルムは深絞り成形性、折曲
げ加工性等に優れ、容器成形用すなわち単独、或は金属
板と貼合せた後の容器の深絞り成形用として優れたもの
であり、特に金属板と貼合せた後製缶加工して金属缶を
成形するにあたり深絞り加工性、製缶後の耐衝撃性及び
耐熱性に優れたものであり、金属容器用として有用であ
る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｃ０８Ｌ 67:00 (72)発明者村上洋二神奈川県相模原市小山３丁目37番19号帝人株式会社相模原研究センター内 (56)参考文献特開昭64−40400（ＪＰ，Ａ) 特開平３−67629（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】融点が220〜245℃のイソフタル酸共重合ポ
リエチレンテレフタレートからなり、面配向係数が0.10
〜0.16、150℃での熱収縮率が10％以下、密度が1.385g/
cm³未満であることを特徴とする容器成形用ポリエステ
ルフイルム。
【請求項２】金属板と貼合せてから容器に成形する請求
項１記載の容器成形用ポリエステルフイルム。