CN116583399A - 聚烯烃系树脂薄膜和使用了其的层叠体 - Google Patents
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Abstract
[课题]本发明的目的在于,提供:双轴取向聚酰胺系树脂薄膜那样的强度高的基材薄膜与聚烯烃系树脂薄膜的层叠体中,示出高的热封强度、且耐破袋特性、耐弯曲针孔性高的层叠体。[解决方案]一种层叠体,其为含有聚烯烃系树脂薄膜、和双轴拉伸尼龙薄膜的层叠体,所述聚烯烃系树脂薄膜满足下述1)~3),且由包含丙烯‑α烯烃无规共聚物的聚丙烯系树脂组合物形成,所述层叠体满足下述4)~6)。1)依次包含密封层、芯层、层压层。2)构成密封层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量为3重量%以下。3)构成芯层、层压层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量为3重量%以上且50重量%以下。4)在1℃下施加了1000次弯曲后的针孔个数为35个以下。5)刺穿强度为10N以上。6)层叠体的热封强度为20N/15mm以上。
Description
技术领域
本发明涉及聚烯烃系树脂薄膜。另外,涉及与选自由聚酰胺系树脂薄膜、聚酯系树脂薄膜、和聚丙烯系树脂薄膜组成的组中的至少1种聚合物所形成的双轴取向薄膜的层叠体。
背景技术
包装体如下制造:主要将聚酰胺系树脂薄膜、聚酯系树脂薄膜、或者聚丙烯系树脂薄膜等基材薄膜与将前述聚烯烃系树脂薄膜等作为密封剂的层叠体的周边部以前述聚烯烃系树脂薄膜面彼此接触的状态、在接近于聚烯烃系树脂薄膜的熔点的温度下进行加热压接(以下,热封),从而制造。
这些包装体被用于包装并运输生鲜食品、家常菜、点心等各种食品。通过使用包装体,从而不仅可以使食品效率良好地送到消费者手中,而且延迟食品的腐败,使赏味期限延长,或避免运输、保管中灰尘等混入的情况。
聚丙烯系树脂薄膜是廉价的,使用其的包装材料的热封缄(热封)性优异,因此,作为热封用薄膜被广泛使用。
对包装材料要求高的热封强度、和耐破袋特性,还需要输送时包装体弯曲所导致的针孔少,但将双轴取向聚酰胺系树脂薄膜等强度高的薄膜用于基材薄膜时,特别是作为改善了热封强度、耐破袋特性的包装体是已知的。
然而,要求性能的进一步的改善,热封用薄膜中也研究了耐破袋特性的改善。
进而,已知使用嵌段聚丙烯系树脂、添加聚乙烯系树脂的技术(例如参照专利文献1等)。
然而,嵌段聚丙烯系树脂存在透明性差、热封开始温度高的问题。
因此,已知在聚丙烯系树脂薄膜中添加有直链状低密度聚乙烯的技术(例如参照专利文献2等)。
然而,与双轴取向聚酰胺系树脂薄膜那样的强度高的基材薄膜层叠的情况下,存在热封强度变小的问题。该问题在使强度低的聚丙烯系薄膜为基材的情况下,没有明显化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-132186号公报
专利文献2:日本特开2020-75400号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于,提供:双轴取向聚酰胺系树脂薄膜那样的强度高的基材薄膜与聚烯烃系树脂薄膜的层叠体中,示出高的热封强度、且耐破袋特性、耐弯曲针孔性高的层叠体。
本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现:由包含丙烯-α烯烃无规共聚物的聚丙烯系树脂组合物形成的聚丙烯系树脂薄膜中,通过控制直链状低密度聚乙烯的分散状态,从而即使为与双轴取向聚酰胺系树脂薄膜那样的强度高的基材薄膜的层叠体,也示出高的热封强度,且耐破袋特性、耐弯曲针孔性改善,至此完成了本发明。
即,本发明具有以下的方案。
[1]一种层叠体,其为含有聚烯烃系树脂薄膜和双轴拉伸尼龙薄膜的层叠体,所述聚烯烃系树脂薄膜满足下述1)~3),且由包含丙烯-α烯烃无规共聚物的聚丙烯系树脂组合物形成,,所述层叠体满足下述4)~6)。
1)依次包含密封层、芯层、层压层。
2)构成密封层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量为3重量%以下。
3)构成芯层、层压层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量为3重量%以上且50重量%以下。
4)在1℃下施加了1000次弯曲后的针孔个数为35个以下。
5)刺穿强度为10N以上。
6)层叠体的热封强度为20N/15mm以上。
[2]根据[1]所述的层叠体,其中,前述聚烯烃系树脂薄膜的长度方向和宽度方向的杨氏模量为400MPa以上且800MPa以下。
[3]根据[1]或[2]所述的层叠体,其中,前述聚烯烃系树脂薄膜的厚度为15μm以上且80μm以下。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的层叠体,其中,前述直链状低密度聚乙烯的密度为910g/m3以上且935g/m3以下,且熔体流动速率为2.0g/10分钟以上且7.0g/10分钟以下。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的层叠体,其中,前述直链状低密度聚乙烯是使包含植物来源的乙烯的乙烯聚合而成的直链状低密度聚乙烯。
发明的效果
本发明的聚烯烃系树脂薄膜适于提供:示出高的热封强度、且耐破袋特性高的聚烯烃系树脂薄膜。
具体实施方式
以下,对本发明详细进行说明。本发明中的聚烯烃系树脂薄膜是由包含丙烯-α烯烃无规共聚物的聚丙烯系树脂组合物形成的。
(密封层)
(丙烯-α烯烃无规共聚物)
本发明中,构成密封层的聚丙烯系树脂组合物出于热封强度的方面包含丙烯-α烯烃无规共聚物。
丙烯-α烯烃无规共聚物可以举出丙烯与至少1种丙烯以外的碳原子数为2或4~20的α-烯烃的共聚物。作为上述碳原子数为2或4~20的α-烯烃单体,可以使用乙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1等。
丙烯-α烯烃无规共聚物出于热封性的方面优选使用乙烯作为丙烯以外的碳原子数为2或4~20的α-烯烃。另外,只要为至少1种以上即可,可以根据需要混合2种以上而使用。特别适合的是主要单体为丙烯、使恒定量的乙烯与丁烯共聚而成的丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物。本申请中,按照构成无规共聚物的单体组成比从多到少的顺序称呼并记载。
丙烯-α烯烃无规共聚物的熔体流动速率(MFR)的下限优选0.6g/10分钟、更优选1.0g/10分钟、进一步优选1.2g/10分钟。低于0.6g/10分钟时,薄膜厚度的均匀性有时受损。无规共聚物的熔体流动速率的上限优选12.0g/10分钟、更优选9.0g/10分钟、进一步优选8.0g/10分钟。
具体而言,例如可以举出丙烯-乙烯无规共聚物(Prime Polymer Co.,Ltd.制Primepolypro F-724NPC、230℃、载荷2.16kg下的MFR7.0g/10分钟、熔点142℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(住友化学株式会社制住友Nobrene FL8115A、230℃、载荷2.16kg下的MFR7.0g/10分钟、熔点148℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(Prime Polymer Co.,Ltd.制Primepolypro F-794NV、230℃、载荷2.16kg下的MFR5.7g/10分钟、熔点134℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(住友化学株式会社制住友Nobrene FL6745A、230℃、载荷2.16kg下的MFR6.0g/10分钟、熔点130℃)等。
构成密封层的聚丙烯系树脂组合物中的丙烯-α烯烃无规共聚物的含量在热封强度的方面优选94重量%以上、更优选97重量%以上、进一步优选99重量%以上、特别优选100重量%。
(丙烯均聚物)
本发明中,通过使构成密封层的聚丙烯系树脂组合物含有丙烯均聚物,从而可以改善滑动性。作为使用的丙烯均聚物,对丙烯均聚物没有特别限定,但从防粘连性的观点出发,优选全同立构聚丙烯。
上述丙烯均聚物的熔体流动速率(MFR)(230℃、载荷2.16kg测定)没有特别限定,优选1.0g/10分钟以上且10.0g/10分钟以下、更优选2.0g/分钟以上且8.0g/分钟以下。这是由于,低于1g/10分钟时,粘度过度高,T模头中的挤出困难,相反地超过10g/10分钟的情况下,有时产生薄膜的发粘、薄膜的耐冲击强度(冲击强度)差等问题。具体而言,例如有:住友化学制丙烯均聚物FLX80E4(MFR7.5g/10分钟、熔点164℃)。
构成密封层的聚丙烯系树脂组合物中的丙烯均聚物的含量在热封强度的方面优选3重量%以下、更优选2重量%、进一步优选1重量%以下、特别优选0重量%。热封层中直链状低密度聚乙烯等聚乙烯系树脂的含量多时,彼此的相容性差,因此,热封强度有时降低。
(直链状低密度聚乙烯)
通过使构成密封层的聚丙烯系树脂组合物含有直链状低密度聚乙烯,从而可以改善耐弯曲针孔性。直链状低密度聚乙烯例如可以通过高压法、溶液法、气相法等制造法而制造。直链状低密度聚乙烯可以举出乙烯与至少1种碳数3以上的α烯烃的共聚物。作为α-烯烃,通常可以被称为α-烯烃,优选丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、4-甲基-1-戊烯等碳数3~12的α-烯烃。作为乙烯与α-烯烃的共聚物,例如可以举出乙烯·己烯-1共聚物、乙烯·丁烯-1共聚物、乙烯·辛烯-1共聚物等,从耐弯曲针孔性的观点出发,优选乙烯-己烯共聚物。
(植物来源的直链状低密度聚乙烯)
直链状低密度聚乙烯可以含有使源自甘蔗等植物的乙烯与石油等化石燃料或源自植物的乙烯等α烯烃聚合而成的、植物来源的直链状低密度聚乙烯。
植物来源的直链状低密度聚乙烯与化石燃料来源的直链状低密度聚乙烯为基本相同的物性,但从碳中和的观点出发,有削减产生的二氧化碳的效果,可以抑制温室效应。植物来源的直链状低密度聚乙烯的植物来源的乙烯的含量的下限优选50%、更优选80%。如果为50%以上,则二氧化碳削减效果良好。上限优选98%、更优选96%。如果超过98%,则共聚的α烯烃的比率下降,耐弯曲针孔性降低。
直链状低密度聚乙烯的MFR(190℃、2.18kg测定)的下限优选1.0g/10分钟、更优选2.0g/10分钟。而且上限优选7.0g/分钟、更优选5.0。通过设为上述范围内,从而与聚丙烯系树脂的相容性良好,可以得到高的密封强度。
直链状低密度聚乙烯的密度的下限优选910kg/m3、更优选913kg/m3。通过设为910kg/m3以上,从而可以得到良好的防粘连性。另外,上限为935kg/m3、更优选930kg/m3。通过为930kg/m3以下,从而可以得到良好的耐破袋性。具体而言,例如有:Braskem制乙烯-己烯共聚物(植物来源的直链状低密度聚乙烯)SLH218(MFR2.3g/分钟、密度916kg/m3、熔点126℃)、住友化学制乙烯-己烯共聚物(化石燃料来源的直链状低密度聚乙烯)FV405(MFR4.0g/分钟、密度923kg/m3、熔点118℃)等。
构成密封层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量在热封强度的方面优选3重量%以下、更优选2重量%、进一步优选1重量%以下、特别优选0重量%。
滑动性较大依赖于防粘连剂、有机润滑剂等添加剂的添加量,因此,即使在密封层中加入直链状低密度聚乙烯,也没有什么变化。
(添加剂)
本发明的构成密封层的聚烯烃系树脂组合物可以包含防粘连剂。防粘连剂可以为1种,但配混2种以上的粒径、形状不同的无机颗粒时,薄膜表面的凹凸中也形成复杂的突起,可以得到更高度的防粘连效果。
添加的防粘连剂没有特别限定,可以添加球状二氧化硅、不定形二氧化硅、沸石、滑石、云母、氧化铝、水滑石、硼酸铝等无机颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、超高分子量聚乙烯等有机颗粒。
构成密封层的聚丙烯系树脂组合物中所含的防粘连剂相对于添加的层的聚烯烃系树脂,优选3000ppm以下、更优选2500ppm以下。通过设为3000ppm以下,从而可以减少防粘连剂的脱落。另外,优选500ppm以上、更优选1000ppm以上。通过设为500ppm以上,从而可以得到良好的防粘连性。
聚烯烃系树脂组合物中也可以包含有机系润滑剂。层叠薄膜的滑动性、防粘连效果改善、薄膜的操作性变得良好。作为其理由,认为有机润滑剂渗出,存在于薄膜表面,从而体现润滑剂效果、脱模效果。
有机系润滑剂优选具有常温以上的熔点。有机润滑剂可以举出脂肪酸酰胺、脂肪酸酯。
具体而言,为油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺等。它们可以单独使用,但通过并用2种以上从而在严苛的环境下也可以维持滑动性、防粘连效果,故优选。
聚丙烯系树脂组合物中的有机润滑剂相对于聚烯烃系树脂,优选1500ppm以下、更优选1000ppm以下。通过设为1500ppm以下,从而在被暴露于夏季的仓库内那样的高温的场所进行保管也不易发生粘连。另外,优选200ppm以上、更优选250ppm以上。通过设为200ppm以上,从而可以得到良好的滑动性。
本发明的构成密封层的聚烯烃系树脂组合物在不有损本发明的目的范围内根据需要可以在任意的层中包含适量的抗氧化剂、抗静电剂、防雾剂、中和剂、成核剂、着色剂、其他添加剂和无机质填充剂等。
作为抗氧化剂,可以举出酚系和/或亚磷酸酯系的并用、或单独使用在一分子中具有酚系和亚磷酸酯系的骨架者。作为中和剂,可以举出硬脂酸钙等。
(芯层)
(丙烯-α烯烃无规共聚物)
本发明中,构成芯层的聚丙烯系树脂组合物出于热封强度的方面包含丙烯-α烯烃无规共聚物。
丙烯-α烯烃无规共聚物可以举出丙烯与至少1种丙烯以外的碳原子数为2或4~20的α-烯烃的共聚物。作为上述碳原子数为2或4~20的α-烯烃单体,可以使用乙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1等。
丙烯-α烯烃无规共聚物出于热封性的方面优选使用乙烯作为丙烯以外的碳原子数为2或4~20的α-烯烃。另外,只要为至少1种以上即可,可以根据需要混合2种以上而使用。特别适合的是主要单体为丙烯、使恒定量的乙烯与丁烯共聚而成的丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物。本申请中,按照构成无规共聚物的单体组成比从多到少的顺序称呼并记载。
芯层的丙烯-α烯烃无规共聚物的熔体流动速率(MFR)的下限优选0.6g/10分钟、更优选1.0g/10分钟、进一步优选1.2g/10分钟。为0.6g/10分钟时,则薄膜厚度的均匀性有时受损。无规共聚物的熔体流动速率的上限优选12.0g/10分钟、更优选9.0g/10分钟、进一步优选8.0g/10分钟。
具体而言,例如可以举出丙烯-乙烯无规共聚物(Prime Polymer Co.,Ltd.制Primepolypro F-724NPC、230℃、载荷2.16kg下的MFR7.0g/10分钟、熔点142℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(住友化学株式会社制住友Nobrene FL8115A、230℃、载荷2.16kg下的MFR7.0g/10分钟、熔点148℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(Prime Polymer Co.,Ltd.制Primepolypro F-794NV、230℃、载荷2.16kg下的MFR5.7g/10分钟、熔点134℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(住友化学株式会社制住友Nobrene FL6745A、230℃、载荷2.16kg下的MFR6.0g/10分钟、熔点130℃)等。
构成芯层的聚丙烯系树脂组合物中的丙烯-α烯烃无规共聚物的含量出于热封强度的方面优选25重量%以上、更优选40重量%以上、进一步优选60重量%以上、特别优选75重量%以上、特别优选80重量%以上。出于耐弯曲针孔性的方面,优选97重量%以下、更优选90重量%以下、进一步优选85重量%以下。
(丙烯均聚物)
本发明中,通过使构成芯层的聚丙烯系树脂组合物含有丙烯均聚物,从而可以改善耐热性。作为使用的丙烯均聚物,优选结晶性高、抑制热收缩率的恶化的全同立构聚丙烯。
上述丙烯均聚物的熔体流动速率(MFR)(230℃、载荷2.16kg测定)没有特别限定,优选1.0g/10分钟以上且10.0g/10分钟以下、更优选2.0g/分钟以上且8.0g/分钟以下。这是由于,低于1g/10分钟时,粘度过高,T模头中的挤出困难,相反地超过10g/10分钟的情况下,产生薄膜的发粘、薄膜的耐冲击强度(冲击强度)差等问题。具体而言,例如有住友化学制丙烯均聚物FLX80E4(MFR7.5g/10分钟、熔点164℃)。
构成芯层的聚丙烯系树脂组合物中的丙烯均聚物的含量出于耐热性的方面优选30重量%以上、更优选40重量%以上。出于热封强度、耐破袋性的方面,优选50重量%以下、更优选30重量%以下、更进一步优选10重量%以下、特别优选0重量%。
滑动性较大依赖于防粘连剂、有机润滑剂等添加剂的添加量,因此,即使在芯层中加入直链状低密度聚乙烯,也没有什么变化。
(直链状低密度聚乙烯)
通过使构成芯层的聚丙烯系树脂组合物含有直链状低密度聚乙烯,从而可以改善耐弯曲针孔性。直链状低密度聚乙烯例如可以通过高压法、溶液法、气相法等制造法而制造。直链状低密度聚乙烯可以举出乙烯与至少1种碳数3以上的α烯烃的共聚物。作为α-烯烃,通常可以被称为α-烯烃,优选丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、4-甲基-1-戊烯等碳数3~12的α-烯烃。作为乙烯与α-烯烃的共聚物,例如可以举出乙烯·己烯-1共聚物、乙烯·丁烯-1共聚物、乙烯·辛烯-1共聚物等,从耐弯曲针孔性的观点出发,优选乙烯-己烯共聚物。
(植物来源的直链状低密度聚乙烯)
直链状低密度聚乙烯可以含有使源自甘蔗等植物的乙烯与源自石油等化石燃料或植物的乙烯等α烯烃聚合而成的、植物来源的直链状低密度聚乙烯。
植物来源的直链状低密度聚乙烯与化石燃料来源的直链状低密度聚乙烯为基本相同的物性,但从碳中和的观点出发,有削减产生的二氧化碳的效果,可以抑制温室效应。植物来源的直链状低密度聚乙烯的植物来源的乙烯的含量的下限优选50%、更优选80%。如果为50%以上,则二氧化碳削减效果良好。上限优选98%、更优选96%。如果超过98%,则共聚的α烯烃的比率下降,耐弯曲针孔性降低。
直链状低密度聚乙烯的MFR(190℃、2.18kg测定)的下限优选1.0g/10分钟、更优选2.0g/10分钟。而且上限优选7.0g/分钟、更优选5.0g/分钟。通过设为上述范围内,从而与聚丙烯系树脂的相容性良好,可以得到高的密封强度。
直链状低密度聚乙烯的密度的下限优选910kg/m3、更优选913kg/m3。通过设为910kg/m3以上,从而可以得到良好的防粘连性。而且上限为935kg/m3、更优选930kg/m3。通过设为930kg/m3以下,从而可以得到良好的耐破袋性。具体而言,例如有:Braskem制乙烯-己烯共聚物(植物来源的直链状低密度聚乙烯)SLH218(MFR2.3g/分钟、密度916kg/m3、熔点126℃)、住友化学制乙烯-己烯共聚物(化石燃料来源的直链状低密度聚乙烯)FV405(MFR4.0g/分钟、密度923kg/m3、熔点118℃)等。
构成芯层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量在耐弯曲针孔性的方面优选3重量%以上、更优选8重量%以上、进一步优选12重量%以上、特别优选15重量%以上。在耐热性的方面优选50重量%以下、更优选40重量%以下、进一步优选30重量%以下、特别优选25重量%以下。
(添加剂)
构成本发明的芯层的聚烯烃系树脂组合物可以包含防粘连剂。
添加的防粘连剂没有特别限定,可以添加球状二氧化硅、不定形二氧化硅、沸石、滑石、云母、氧化铝、水滑石、硼酸铝等无机颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、超高分子量聚乙烯等有机颗粒。
构成芯层的聚丙烯系树脂组合物中所含的防粘连剂相对于添加的层的聚烯烃系树脂,优选3000ppm以下、更优选2500ppm以下、更进一步优选1000ppm以下、特别优选500ppm以下。
聚烯烃系树脂组合物中可以包含有机系润滑剂。层叠薄膜的滑动性、防粘连效果改善,薄膜的操作性变良好。作为其理由,认为,有机润滑剂渗出,存在于薄膜表面,从而体现润滑剂效果、脱模效果。
有机系润滑剂优选具有常温以上的熔点。有机润滑剂可以举出脂肪酸酰胺、脂肪酸酯。
具体而言,为油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺等。它们可以单独使用,但通过并用2种以上从而在严苛的环境下也可以维持滑动性、防粘连效果,故优选。
聚丙烯系树脂组合物中的有机润滑剂相对于聚烯烃系树脂,优选1500ppm以下、更优选1000ppm以下。通过设为1500ppm以下,从而在被暴露于夏季的仓库内那样的高温的场所进行保管也不易发生粘连。另外,优选200ppm以上、更优选250ppm以上。通过设为200ppm以上,从而可以得到良好的滑动性。
构成本发明的芯层的聚烯烃系树脂组合物在不有损本发明的目的范围内根据需要可以在任意的层中包含适量的抗氧化剂、抗静电剂、防雾剂、中和剂、成核剂、着色剂、其他添加剂和无机质填充剂等。
作为抗氧化剂,可以举出酚系和/或亚磷酸酯系的并用、或单独使用在一分子中具有酚系和亚磷酸酯系的骨架者。作为中和剂,可以举出硬脂酸钙等。
(层压层)
(丙烯-α烯烃无规共聚物)
本发明中,构成层压层的聚丙烯系树脂组合物出于热封强度的方面包含丙烯-α烯烃无规共聚物。
丙烯-α烯烃无规共聚物可以举出丙烯与至少1种丙烯以外的碳原子数为2或4~20的α-烯烃的共聚物。作为上述碳原子数为2或4~20的α-烯烃单体,可以使用乙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1等。
丙烯-α烯烃无规共聚物出于热封性的方面优选使用乙烯作为丙烯以外的碳原子数为2或4~20的α-烯烃。另外,只要为至少1种以上即可,可以根据需要混合2种以上而使用。特别适合的是主要单体为丙烯、使恒定量的乙烯与丁烯共聚而成的丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物。本申请中,按照构成无规共聚物的单体组成比从多到少的顺序称呼并记载。
丙烯-α烯烃无规共聚物的熔体流动速率(MFR)的下限优选0.6g/10分钟、更优选1.0g/10分钟、进一步优选1.2g/10分钟。0.6g/10分钟时,薄膜厚度的均匀性有时受损。无规共聚物的熔体流动速率的上限优选12.0g/10分钟、更优选9.0g/10分钟、进一步优选8.0g/10分钟。
具体而言,例如可以举出丙烯-乙烯无规共聚物(Prime Polymer Co.,Ltd.制Primepolypro F-724NPC、230℃、载荷2.16kg下的MFR7.0g/10分钟、熔点142℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(住友化学株式会社制住友Nobrene FL8115A、230℃、载荷2.16kg下的MFR7.0g/10分钟、熔点148℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(Prime Polymer Co.,Ltd.制Primepolypro F-794NV、230℃、载荷2.16kg下的MFR5.7g/10分钟、熔点134℃)、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物(住友化学株式会社制住友Nobrene FL6745A、230℃、载荷2.16kg下的MFR6.0g/10分钟、熔点130℃)等。
构成层压层的聚丙烯系树脂组合物中的丙烯-α烯烃无规共聚物的含量出于热封强度的方面优选25重量%以上、更优选40重量%以上、进一步优选60重量%以上、特别优选75重量%、特别优选80重量%以上。出于耐弯曲针孔性的方面,优选90重量%以下、更优选85重量%以下、进一步优选80重量%以下、特别优选75重量%以下、特别优选70重量%以下。
(丙烯均聚物)
本发明中,通过使构成层压层的聚丙烯系树脂组合物含有丙烯均聚物,从而可以改善耐热性。作为使用的丙烯均聚物,优选结晶性高、抑制热收缩率的恶化的全同立构聚丙烯。
上述丙烯均聚物的熔体流动速率(MFR)(230℃、载荷2.16kg测定)没有特别限定,优选1.0g/10分钟以上且10.0g/10分钟以下、更优选2.0g/分钟以上且8.0g/分钟以下。这是由于,低于1g/10分钟时,粘度过高,T模头中的挤出困难,相反地超过10g/10分钟的情况下,产生薄膜的发粘、薄膜的耐冲击强度(冲击强度)差等问题。具体而言,例如有住友化学制丙烯均聚物FLX80E4(MFR7.5g/10分钟、熔点164℃)。
构成层压层的聚丙烯系树脂组合物中的丙烯均聚物的含量出于耐热性的方面优选30重量%以上、更优选40重量%以上、特别优选50重量%以上。出于热封强度、耐弯曲针孔性的方面,优选70重量%以下、更优选65重量%以下、更进一步优选30重量%以下、特别优选0重量%。
(直链状低密度聚乙烯)
通过使构成层压层的聚丙烯系树脂组合物含有直链状低密度聚乙烯,从而可以改善耐弯曲针孔性。与仅使芯层含有直链状低密度聚乙烯的情况相比,使薄膜表面层也含有直链状低密度聚乙烯,从而耐弯曲针孔性飞跃性地改善。
直链状低密度聚乙烯例如可以通过高压法、溶液法、气相法等制造法而制造。直链状低密度聚乙烯可以举出乙烯与至少1种碳数3以上的α烯烃的共聚物。作为α-烯烃,通常可以被称为α-烯烃,优选丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、4-甲基-1-戊烯等碳数3~12的α-烯烃。作为乙烯与α-烯烃的共聚物,例如可以举出乙烯·己烯-1共聚物、乙烯·丁烯-1共聚物、乙烯·辛烯-1共聚物等,从耐弯曲针孔性的观点出发,优选乙烯-己烯共聚物。
(植物来源的直链状低密度聚乙烯)
直链状低密度聚乙烯可以含有使源自甘蔗等植物的乙烯与源自石油等化石燃料或植物的乙烯等α烯烃聚合而成的、植物来源的直链状低密度聚乙烯。
植物来源的直链状低密度聚乙烯与化石燃料来源的直链状低密度聚乙烯为基本相同的物性,但从碳中和的观点出发,有削减产生的二氧化碳的效果,可以抑制温室效应。植物来源的直链状低密度聚乙烯的植物来源的乙烯的含量的下限优选50%、更优选80%。如果为50%以上,则二氧化碳削减效果良好。上限优选98%、更优选96%。如果超过98%,则共聚的α烯烃的比率下降,耐弯曲针孔性降低。
直链状低密度聚乙烯的MFR(190℃、2.18kg测定)的下限优选1.0g/10分钟、更优选2.0g/10分钟。而且上限优选7.0g/分钟、更优选5.0。通过设为上述范围内,从而与聚丙烯系树脂的相容性良好,可以得到高的密封强度。
直链状低密度聚乙烯的密度的下限优选910kg/m3、更优选913kg/m3。通过设为910kg/m3以上,从而可以得到良好的防粘连性。而且上限为935kg/m3更优选930kg/m3。通过为930kg/m3以下,从而可以得到良好的耐破袋性。具体而言,例如有:Braskem制乙烯-己烯共聚物(植物来源的直链状低密度聚乙烯)SLH218(MFR2.3g/分钟、密度916kg/m3、熔点126℃)、住友化学制乙烯-己烯共聚物(化石燃料来源的直链状低密度聚乙烯)FV405(MFR4.0g/分钟、密度923kg/m3、熔点118℃)等。
构成层压层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量在耐弯曲针孔性的方面优选3重量%以上、更优选8重量%以上、进一步优选15重量%以上、特别优选20重量%以上、最优选25重量%以上。在耐热性和热封强度的方面,优选50重量%以下、更优选40重量%以下、进一步优选30重量%以下。
滑动性较大依赖于防粘连剂、有机润滑剂等添加剂的添加量,因此,即使在层压层中加入直链状低密度聚乙烯,也没有什么变化。
(添加剂)
构成本发明的层压层的聚烯烃系树脂组合物可以包含防粘连剂。防粘连剂可以为1种,但配混2种以上的粒径、形状不同的无机颗粒时,薄膜表面的凹凸中也形成复杂的突起,可以得到更高度的防粘连效果。
添加的防粘连剂没有特别限定,可以添加球状二氧化硅、不定形二氧化硅、沸石、滑石、云母、氧化铝、水滑石、硼酸铝等无机颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、超高分子量聚乙烯等有机颗粒。
构成层压层的聚丙烯系树脂组合物中所含的防粘连剂相对于添加的层的聚烯烃系树脂,优选3000ppm以下、更优选2500ppm以下、更进一步优选1000ppm以下、特别优选500ppm以下、最优选200ppm以下。通过设为3000ppm以下,从而可以减少层压层表面的防粘连剂的脱落。
聚烯烃系树脂组合物中可以包含有机系润滑剂。层叠薄膜的滑动性、防粘连效果改善,薄膜的操作性变得良好。作为其理由,认为,有机润滑剂渗出,存在于薄膜表面,从而体现润滑剂效果、脱模效果。
有机系润滑剂优选具有常温以上的熔点。有机润滑剂可以举出脂肪酸酰胺、脂肪酸酯。
具体而言,为油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺等。它们可以单独使用,但通过并用2种以上从而在严苛的环境下也可以维持滑动性、防粘连效果,故优选。
聚丙烯系树脂组合物中的有机润滑剂相对于聚烯烃系树脂,优选1500ppm以下、更优选1000ppm以下、特别优选500ppm以下、特别优选200pp以下。通过设为1500ppm以下,从而在被暴露于夏季的仓库内那样的高温的场所进行保管也不易发生粘连。
构成本发明的层压层的聚烯烃系树脂组合物在不有损本发明的目的范围内根据需要可以在任意的层中包含适量的抗氧化剂、抗静电剂、防雾剂、中和剂、成核剂、着色剂、其他添加剂和无机质填充剂等。
作为抗氧化剂,可以举出酚系和/或亚磷酸酯系的并用、或单独使用在一分子中具有酚系和亚磷酸酯系的骨架者。作为中和剂,可以举出硬脂酸钙等。
(聚烯烃系树脂薄膜)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜具有层叠结构,依次具有密封层、芯层、层压层而成的层。
密封层和层压层是位于薄膜的表面侧的层,芯层位于它们之间。
层压层是适于贴合双轴取向聚酰胺薄膜等基材薄膜的层,优选实际上借助粘接性树脂与基材薄膜层叠。
密封层是适于以得到的层叠体的聚烯烃系树脂薄膜成为内侧的方式、重叠2张前述层叠体并热封来制造包装体的层。
本发明的聚烯烃系树脂薄膜优选构成密封层和芯层的聚丙烯系树脂组合物中的前述直链状低密度聚乙烯的含有率之差为1重量%以上且18重量%以下。密封层与芯层的直链状低密度聚乙烯的浓度差更优选15重量份以下、更进一步优选10重量%以下、特别优选8重量%以下。通过使含量之差为18重量%以下,从而可以较高地保持密封层、芯层的界面中的层间强度,可以得到高的热封强度。
本发明的聚烯烃系树脂薄膜优选构成芯层和层压层的聚丙烯系树脂组合物中的前述直链状低密度聚乙烯的含有率之差为1重量%以上且18重量%以下。密封层与芯层的直链状低密度聚乙烯的浓度差更优选15重量份以下、更进一步优选10重量%以下、特别优选8重量%以下。通过使含量之差为18重量%以下,从而可以较高地保持密封层、芯层的界面中的层间强度,可以得到高的热封强度。
本发明的聚烯烃系树脂薄膜优选的是,构成芯层的聚丙烯系树脂组合物中的前述直链状低密度聚乙烯的含有率大于构成密封层的聚丙烯系树脂组合物中的前述直链状低密度聚乙烯的含有率,且构成层压层的聚丙烯系树脂组合物中的前述直链状低密度聚乙烯的含有率大于构成芯层的聚丙烯系树脂组合物中的前述直链状低密度聚乙烯的含有率。如此,容易成为薄膜内均匀地分散有直链状低密度聚乙烯的状态,在耐弯曲针孔性的方面是有利的。另外,通过接近于热封面的树脂的聚丙烯系树脂的比率大,从而可以得到高的热封强度。
进而,通过密封层中使用熔点低的丙烯-α烯烃无规共聚物,芯层、层压层使用熔点高的丙烯-α烯烃无规共聚物,从而可以提高更良好的热封强度,且也可以进一步提高耐热性、耐弯曲针孔性。
优选对本发明的聚烯烃系树脂薄膜的层压层的表面用电晕处理等使表面活化。如此,与基材薄膜的层压强度改善。
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的厚度的下限优选15μm、更优选20μm、进一步优选25μm。如果为15μm以上,则容易得到热封强度、耐破袋特性。
薄膜厚度的上限优选80μm、更优选70μm、进一步优选65μm、更进一步优选60μm、特别优选50μm。如果为80μm以下,则薄膜的硬挺感不过度强,变得容易加工,此外,容易制造适合的包装体。
(聚烯烃系树脂薄膜的制造方法)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的成型方法例如可以使用吹胀方式、T模头方式,但为了提高透明性,优选T模头方式。吹胀方式的冷却介质为空气,而T模头方式使用冷却辊,因此,是为了提高冷却速度而有利的制造方法。通过加快冷却速度,从而可以抑制未拉伸片的结晶,因此,透明性变得有利。出于这样的理由,优选T模头方无取向的片。
将密封层、芯层、层压层用的聚丙烯系树脂组合物的原料分别混合,在各挤出机中进行熔融混合挤出,将从T模头熔融的密封层、芯层、层压层的层叠片流延在冷却辊上,得到无取向的片。冷却辊的温度的下限优选15℃、更优选20℃。如果低于上述,则在冷却辊上发生结露,有时变得密合不足。冷却辊的上限优选60℃、更优选50℃。如果超过上述,则透明性有时恶化。
通过将制造工序中制成的半成品或制造后的制品薄膜再利用的粒料添加到芯层中,从而可以再利用树脂而不有损热封强度、耐弯曲针孔性、耐破袋性。
(聚烯烃系树脂薄膜的特性)
(雾度)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的雾度的下限优选1.0%、更优选2.0%、进一步优选2.5%、特别优选3.0%。如果为1.0%以上,则不是薄膜表面的凹凸极端少的状态,因此,包装体的内表面粘连不易发生。
雾度的上限优选20.0%、更优选15.0%、进一步优选10.0%、更进一步优选8%以下、特别优选6%以下。如果为20.0%以下,则容易得到包装体的可视性。直链状低密度聚乙烯的结晶性高,雾度容易增大,但如果为上述优选范围内的添加,则雾度的增大被抑制。
(静摩擦系数)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的静摩擦系数的上限优选0.70、更优选0.50、进一步优选0.40。如果为0.70以下,则在包装体中填充食品时、开封时没有的面彼此容易滑动,开口良好。
单独的静摩擦系数的下限优选0.10、更优选0.15、进一步优选0.20、更进一步优选0.25、特别优选0.30。如果为0.10以上,则运输卷状的薄膜时不易发生卷绕崩坏。
(杨氏模量)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的杨氏模量(长度方向)的下限优选200MPa、更优选300MPa、进一步优选400MPa、更进一步优选500MPa、特别优选600MPa。如果低于200MPa,则硬挺度过度弱,有时不易加工。杨氏模量(长度方向)的上限优选1000MPa、更优选800MPa、更进一步优选750MPa。超过1000MPa的薄膜脆,因此,耐破袋性有时恶化。
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的杨氏模量(宽度方向)的下限优选200MPa、更优选300MPa、进一步优选400MPa、更进一步优选500MPa、特别优选600MPa。如果低于200MPa,则硬挺度过度弱,有时不易加工。杨氏模量(宽度方向)的上限优选1000MPa、更优选800MPa、进一步优选750MPa。超过1000MPa的薄膜脆,因此,耐破袋性有时恶化。如果在聚丙烯系树脂薄膜中加入少量的直链状低密度聚乙烯,则杨氏模量增大。
(冲击强度)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的冲击强度的下限优选0.20J、更优选0.25J、进一步优选0.30J、更优选0.55J。通过设为0.20J以上,从而可以提高包装体的耐落下破袋性。冲击强度如果为1.0J则是充分的。冲击强度较大依赖于厚度、和薄膜的分子取向。另外,冲击强度与耐落下破袋性未必相关。
(加速粘连强度)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的加速粘连强度的下限优选20mN/70mm、更优选30mN/70mm、更进一步优选36mN/70mm。如果为20mN/70mm以上,则容易得到薄膜的硬挺感。加速粘连强度的上限优选100mN/70mm、更优选80mN/70mm、更进一步优选70mN/70mm、特别优选60mN/70mm。如果为100mN/70mm以下,则在包装体的内表面不易引起粘连。如果对芯层、层压层添加直链状低密度聚乙烯,则加速粘连强度的恶化被抑制。
(刺穿强度)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜单独的刺穿强度的下限优选1.0N、更优选1.2N、进一步优选1.5N、更进一步优选1.7N。如果为1.0μm以上,则层叠体的耐刺穿针孔性变得良好。刺穿强度如果为5.0N/μm,则极优异的,如果为3.0N/μm,则充分。刺穿强度较大依赖于薄膜的取向,因此,仅凭借树脂的变更不怎么变化。
(薄膜面取向系数)
薄膜的面取向系数的下限优选0.000、更优选0.001。难以制造低于上述的薄膜。薄膜的面取向的上限为0.010、更优选0.008、进一步优选0.006以下。如果为上述以上,则薄膜被不均匀拉伸,厚度均匀性有时恶化。
(热封开始温度)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的热封开始温度的下限优选110℃、更优选120℃。如果为110℃以上,则硬挺感高,容易操作。热封开始温度的上限为150℃、更优选10℃、进一步优选130℃。如果为150℃以下,则可以以高速制造包装体,有经济优势。热封开始温度受到密封层的熔点较大影响。因此,如果为对芯层、层压层的直链状低密度聚乙烯,则热封温度的变化被抑制。
(润湿张力)
本发明的聚烯烃系树脂薄膜的、与选自由聚酰胺树脂薄膜、聚酯树脂薄膜、和聚丙烯树脂薄膜组成的组中的至少1种薄膜层压的面的润湿张力的下限优选30mN/m、更优选35mN/m。如果为30mN/m以上,则层压强度不易降低。润湿张力的上限优选55mN/m、更优选50mN/m。如果为55mN/m以下,则将聚烯烃系树脂薄膜卷绕于辊时,不易发生薄膜彼此的粘连。
(层叠体的构成和制造方法)
使用了本发明的聚烯烃系树脂薄膜的层叠体是将前述聚烯烃系树脂薄膜作为密封剂使用、与选自由聚酰胺系树脂薄膜、聚酯系树脂薄膜、和聚丙烯系树脂薄膜组成的组中的至少1种薄膜的层叠体。另外,作为公知的技术,出于赋予粘接性、阻隔性的目的,使用在这些基材薄膜上进行了涂覆、蒸镀加工而成者,或可以形成进一步层叠铝箔等的构成。
具体而言,例如可以举出双轴拉伸(聚对苯二甲酸乙二醇酯)PET薄膜/铝箔/密封剂、双轴拉伸(聚对苯二甲酸乙二醇酯)PET薄膜/双轴拉伸尼龙薄膜/密封剂、双轴拉伸尼龙薄膜/密封剂、双轴拉伸聚丙烯薄膜/密封剂、双轴拉伸(聚对苯二甲酸乙二醇酯)PET薄膜/双轴拉伸尼龙薄膜/铝箔/密封剂等。
双轴拉伸尼龙薄膜与其他基材薄膜相比强度高,层叠体的密封强度变高。
作为使用的双轴拉伸尼龙薄膜,优选由尼龙6、尼龙66形成的双轴拉伸薄膜,厚度优选为15~30μm的范围。
通过将本发明的聚烯烃系树脂薄膜作为密封剂使用,从而可以改善层叠体的热封性和耐破袋特性、耐弯曲针孔性。
层叠的方法可以使用干式层压方式、挤出层压方式等公知的方法,但也可以为任意层压方式。
对层叠体的特性进行阐述。
(耐弯曲针孔性)
耐弯曲性可以以Gelbo针孔评价测定。对本发明的层叠体在1℃下施加1000次弯曲后的针孔个数的上限优选35个、更优选30个、进一步优选25个、特别优选20个。如果为35个以下,则由于输送包装体时的弯曲冲击而不易产生针孔。
针孔个数的个数如果为10个左右则非常优异。
(刺穿强度)
本发明的层叠体的刺穿强度的下限优选10N、更优选12N、进一步优选14N。如果为10N以上,则包装体与突起接触时不易产生针孔。刺穿强度的上限优选45N、更优选30N、进一步优选25N。如果为45N以下,则层叠体的硬挺感不过度强,操作变得容易。刺穿强度较大依赖于薄膜的取向,因此,仅凭借树脂的变更不怎么变化。
(热封强度)
本发明的层叠体的热封强度的下限优选20N/15mm、更优选25N/15mm、进一步优选30N/15mm。如果为20N/15mm以上,则容易得到耐破袋性。热封强度如果为60N/15mm则非常优异,如果为35N/15mm则充分。
(包装体)
出于保护食品等内容物不受自然界的灰尘、气体等影响的目的,将以包裹内容物的周围的方式配置的前述层叠体称作包装体。包装体可以通过切出前述层叠体,利用经加热的热封棒、超声波密封等将内表面彼此粘接而制成袋状等来制造,例如广泛使用有将2张长方形的层叠体以密封层侧为内侧的方式重叠、且将四边热封而成的四边密封袋等。内容物可以为食品,也可以为日用杂货等其他产品等,包装体的形状也可以为自立袋、枕状包装体等长方形以外的形状。
对包装体的特性进行阐述。
(耐落下破袋性)
由使用了本发明的层叠体形成的包装体的耐落下破袋性的下限优选12次以上、更优选15次以上、进一步优选20次以上、更进一步优选22次以上、特别优选24次以上。如果为12次以上,则使放入了食品的包装体错误地落下时也不易产生破袋。耐落下破袋性如果为30次左右则充分。
包装体的耐落下破袋性受到层叠体的耐弯曲针孔性、刺穿强度、热封强度的影响,这些特性最好设为优选的范围。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行详细说明,但并不限定于这些。各实施例中得到的特性利用以下的方法测定、评价。评价时,将薄膜制膜的工序中的薄膜的流动方向设为长度方向、与流动方向垂直的方向设为宽度方向。
(1)树脂密度
依据JIS K7112:1999年的D法(密度梯度管)评价密度。
以N=3测定,计算平均值。
(2)熔体流动速率(MFR)
基于JIS K-7210-1,对于丙烯-α烯烃无规共聚物、丙烯均聚物,在230℃、载荷2.16kg下进行测定,对于直链状低密度聚乙烯,在190℃、载荷2.16kg下进行测定。以N=3进行测定,算出平均值。
(3)熔点
将使用株式会社岛津制作所制、岛津差示扫描量热计DSC-60得到的、树脂的DSC曲线的最大熔融峰的温度作为熔点。开始温度设为30℃、升温速度设为5℃/分钟、结束温度设为180℃。以N=3进行测定,算出平均值。
(4)雾度
基于JIS K7136测定雾度。层压前的聚烯烃系树脂薄膜中,以N=3进行测定,算出平均值。
(5)静摩擦系数
使薄膜的密封层侧彼此重叠,用万能拉伸试验机STM-T-50BP(BaldwinCo.,Ltd制),依据JIS K7125进行测定。样品在以下的3种方法中,沿长度方向切成200mm、沿宽度方向切成80mm的大小,进行测定。
(6)杨氏模量
依据JIS-K7127,在23℃下测定长度方向和宽度方向的拉伸强度。算出此时的杨氏模量(拉伸初始弹性模量)。以N=3进行测定,算出平均值。
(7)面取向系数
依据JIS K0062:1999年的化学制品的折射率测定法评价密度。以N=3进行测定,算出平均值。面取向系数根据式1而计算。
面取向系数=(Nx+Ny)/2-Nz(式1)
Nx:长度方向的折射率Ny:宽度方向的折射率Nz:厚度方向的折射率
(8)润湿张力
依据JIS-K6768塑料-薄膜和片-润湿张力试验方法测定层压层表面的润湿张力。
(9)耐冲击性(J)
使用东洋精机制薄膜冲击试验机,在23℃下进行测定。
(10)加速粘连强度
将聚烯烃系树脂薄膜剪切成长度方向148mm、宽度方向105mm。使密封面彼此相对并重叠。在50℃环境下预热30分钟后,用保持为50℃的7.0cm见方的铝板夹持。使用株式会社东洋精机制作所制Mini test press MP-SCH,在50℃、100kN的条件下对铝板和样品进行压制,保持15分钟。将取出的样品裁切成宽度方向70mm。将重叠的样品打开30mm,以与宽度方向平行的方式插入3mm直径的金属棒。在株式会社岛津制作所制Autograph AG-I上安装样品,测定在长度方向上、在200mm/分钟的条件下使金属棒移动时的加权。以N=3测定,计算平均值。
(11)刺穿强度
对于聚烯烃系树脂薄膜、和层叠体,依据食品卫生法中的“食品、添加物等的标准基准第3:器具和容器包装”(昭和57年厚生省告示第20号)的“2.强度等试验法”,在23℃下测定刺穿强度。以刺穿速度50mm/分钟使前端部直径0.7mm的针刺穿薄膜,测定针贯通薄膜时的强度。以N=3进行测定,算出平均值。
(12)热封开始温度
对于聚烯烃系树脂薄膜,依据JIS Z 1713(2009)测定热封开始温度。此时,将薄膜裁切成50mm×250mm(薄膜的宽度方向×长度方向)的长方形的试验片(热封用)。重叠2张试验片的密封层部彼此,使用株式会社东洋精机制作所制,热倾斜试验机(热封试验机),使热封压力为0.2MPa、热封时间为1.0秒。然后,在施加各5℃倾斜进行升温的条件下进行热封。热封后,将试验片以宽15mm切出。使通过热封而熔接的试验片在180°下打开,在卡盘上夹持未密封部分,将密封部分剥离。然后,求出热封强度达到4.9N的时刻的温度。试验机使用Instron Instruments制的万能材料试验机5965。试验速度设为200mm/分钟。以N=5进行测定,算出平均值。
(13)耐弯曲针孔性
将层叠有聚烯烃系树脂薄膜的层叠体切成长度方向280mm、宽度方向260mm。以聚烯烃系树脂薄膜成为内侧的方式,形成高度260mm的圆筒状,用玻璃纸胶带固定。在TESTER SANGYO CO,.LTD.制、带恒温槽的Gelbo Flex Tester上安装样品,以1℃施加1000次的弯曲负荷。拆下样品,测定针孔的数量。以N=3进行测定,算出平均值。
(14)热封强度
热封条件及强度测定条件如下。即,使实施例/比较例中得到的层叠体的聚烯烃系树脂薄膜侧彼此重叠,在0.2MPa的压力下,以密封棒的宽度10mm、热封温度160℃进行热封1秒后自然冷却。由在各温度下热封的薄膜分别切取长度方向80mm、宽度方向15mm的试验片,对各试验片,测定以十字头速度200mm/分钟剥离热封部时的剥离强度。试验机使用INSTRONINSTRUMENTS制的万能材料试验机5965。分别以N=3次进行测定,计算平均值。
(15)耐落下破袋性
切出层叠体,制作封入了饱和食盐水200ml的内尺寸纵170mm、横120mm的四方密封袋。此时的热封条件如下:在0.2MPa的压力下1秒、设为密封棒的宽度10mm、热封温度160℃。制袋加工后切掉四方密封袋的端部,密封幅度设为5mm。然后,在+5℃的环境下放置8小时,在该环境下使四方密封袋从1.2m的高度以面成为水平的方式向平坦的混凝土地面落下。重复落下直至袋破裂为止,测定重复的落下次数。对于20个样品重复进行,计算平均值。
(实施例1)
(聚烯烃系树脂薄膜)
对于实施例1的聚丙烯系树脂薄膜,基于后述的表1和表2所示的各层的树脂组成和其比例,调整原料。将表1和表2中记载的各层中的调整物设为100重量份,在密封层中,以母料添加使得作为有机润滑剂的山嵛酸酰胺成为360ppm、作为无机防粘连剂的平均粒径4μm的二氧化硅成为2000ppm。芯层中以母料添加作为有机润滑剂的山嵛酸酰胺2700ppm。
(密封层中使用的原料)
PP-1:住友化学制丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物FL6745A(MFR6.0g/10分钟、熔点130℃)
LL-1:Braskem制乙烯-己烯共聚物(植物来源的直链状低密度聚乙烯)SLH218(MFR2.3g/分钟、密度916kg/m3、熔点126℃)二氧化硅颗粒:信越化学工业制非晶性二氧化硅KMP130-4(平均粒径4μm)
有机润滑剂:日本精化制山嵛酸酰胺BNT-22H
(芯层中使用的原料)
PP-2:住友化学制丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物FL8115A(MFR7.0g/10分钟、熔点148℃)
PP-3:住友化学制丙烯均聚物FLX80E4(MFR7.5g/10分钟、熔点164℃)
LL-1:Braskem制乙烯-己烯共聚物(植物来源的直链状低密度聚乙烯)SLH218(MFR2.3g/分钟、密度916kg/m3、熔点126℃)
LL-2:住友化学制乙烯-己烯共聚物(化石燃料来源的直链状低密度聚乙烯)FV405(MFR4.0g/分钟、密度923kg/m3、熔点118℃)
LDPE-1:Braskem制乙烯-己烯共聚物(植物来源的低密度聚乙烯)SLH818(MFR8.1g/分钟、密度918kg/m3)
有机润滑剂:日本精化制山嵛酸酰胺BNT-22H
(层压层中使用的原料)
PP-2:住友化学制丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物FL8115A(MFR7.0g/10分钟、熔点148℃)
PP-3:住友化学制丙烯均聚物FLX80E4(MFR7.5g/10分钟、熔点164℃)
LL-1:Braskem制乙烯-己烯共聚物(植物来源的直链状低密度聚乙烯)SLH218(MFR2.3g/分钟、密度916kg/m3、熔点126℃)
LL-2:住友化学制乙烯-己烯共聚物(化石燃料来源的直链状低密度聚乙烯)FV405(MFR4.0g/分钟、密度923kg/m3、熔点118℃)
LDPE-1:Braskem制乙烯-己烯共聚物(植物来源的低密度聚乙烯)SLH818(MFR8.1g/分钟、密度918kg/m3)
将这些原料按照表1、表2所示的比例以成为均匀的方式进行混合,得到用于制造聚烯烃系树脂薄膜的混合原料。
(熔融挤出)
对于中间层中使用的混合原料,使用螺杆直径90mm的3阶型单螺杆挤出机,对于热封层用和层压层用的混合原料,分别使用直径65mm和直径45mm的3阶型单螺杆挤出机,按照热封层/中间层/层压层的顺序导入至T槽型模具,将模具的出口温度设为230℃而进行挤出,所述T槽型模具设计如下:以宽度800mm将预成型段(preland)分为2阶段、且以使熔融树脂的流动变得均匀的方式将高度差部分的形状设为曲线状以使模具内的流动变得均匀。层压层/中间层/热封层的厚度比率分别设为25%/50%/25%。
(冷却)
将从模具出来的熔融树脂片利用35℃的冷却辊冷却,得到厚度由30μm构成的未拉伸的聚烯烃系树脂薄膜。利用冷却辊冷却时,利用空气喷嘴固定冷却辊上的薄膜的两端,利用气刀将熔融树脂片的全部宽度按压在冷却辊,同时使真空腔室发挥作用而防止空气混入到熔融树脂片与冷却辊之间。对于空气喷嘴,两端均沿薄膜行进方向串联地设置。模具周围由片包围,以防止熔融树脂片被风吹到。另外,使真空腔室的抽吸口的方向与挤出的片的行进方向一致。进而,模具周围由片包围,以防止熔融树脂片被风吹到。
(电晕处理)
对薄膜的层压层的表面实施电晕处理(电力密度20W·min/m2)。
(卷取)
以制膜速度为20m/分钟实施。对于制膜而成的薄膜修整边缘部分,并卷取成卷状态。
(层叠体的制作)
将使主剂(Toyo-Morton Corporation制、TM569)33.6质量份与固化剂(Toyo-Morton Corporation制、CAT10L)4.0质量份与乙酸乙酯62.4质量份混合而得到的酯系粘接剂以其涂布量成为3.0g/m2的方式涂布于基材薄膜,将实施例和比较例中得到的聚烯烃系树脂薄膜与作为基材薄膜的双轴拉伸尼龙薄膜(东洋纺株式会社制、N1102、厚度15μm)与上述基材薄膜进行干式层压。将卷取其而成者保持为40℃而进行3天熟化,得到层叠体。
(实施例2)
实施例1中,使用表1和表2所示的原料,使未拉伸聚烯烃系树脂薄膜的厚度为60μm,除此之外,以同样的方法得到聚烯烃系树脂薄膜。与实施例1同样地得到层叠体。
(实施例3~实施例7)
实施例1中,使用表1和表2所示的原料,以同样的方法得到30μm的聚烯烃系树脂薄膜。与实施例1同样地得到层叠体。
(比较例1~比较例4、比较例6~7)
实施例1中,使用表1和表2所示的原料,以同样的方法得到30μm的聚烯烃系树脂薄膜。与实施例1同样地得到层叠体。
(比较例5)
实施例1中,使用表1和表2所示的原料,使用仅芯层的挤出机,以同样的方法得到单层30μm的聚烯烃系树脂薄膜。与实施例1同样地得到层叠体。
比较例1中,芯层、层压层中未添加直链状低密度聚乙烯,因此,耐落下破袋性、耐弯曲针孔性差。
比较例2、比较例3中,密封层与芯层中的直链状低密度聚乙烯含量之差大,因此,热封强度差。
比较例4中,密封层中的直链状低密度聚乙烯的含量大,因此,热封强度差。
比较例5中,遍及薄膜整个区域地大量含有直链状低密度聚乙烯,因此,在薄膜表面附近较多地含有直链状低密度聚乙烯,热封强度差。
比较例6中,芯层中含有直链状低密度聚乙烯,但层压层中不含有直链状低密度聚乙烯,因此,耐弯曲针孔性差。
比较例7中,添加高压法低密度聚乙烯(LDPE)作为聚乙烯,因此,热封强度差。
将上述结果示于表1和表2。
[表1]
[表2]
产业上的可利用性
根据本发明,可以提供:与双轴取向聚酰胺系树脂薄膜那样的强度高的基材层叠的情况下,也示出良好的低温密封性、高的热封强度、且耐破袋特性、耐弯曲针孔性高的聚烯烃系树脂薄膜,可以较大地贡献于产业。
Claims (6)
1.一种层叠体,其为含有聚烯烃系树脂薄膜和双轴拉伸尼龙薄膜的层叠体,所述聚烯烃系树脂薄膜满足下述1)~3),且由包含丙烯-α烯烃无规共聚物的聚丙烯系树脂组合物形成,所述层叠体满足下述4)~6),
1)依次包含密封层、芯层、层压层,
2)构成密封层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量为3重量%以下,
3)构成芯层、层压层的聚丙烯系树脂组合物中的直链状低密度聚乙烯的含量为3重量%以上且50重量%以下,
4)在1℃下施加了1000次弯曲后的针孔个数为35个以下,
5)刺穿强度为10N以上,
6)层叠体的热封强度为20N/15mm以上。
2.根据权利要求1所述的层叠体,其中,所述聚烯烃系树脂薄膜的长度方向和宽度方向的杨氏模量为400MPa以上且800MPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的层叠体,其中,所述聚烯烃系树脂薄膜的厚度为15μm以上且80μm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的层叠体,其中,所述直链状低密度聚乙烯的密度为910g/m3以上且935g/m3以下,且熔体流动速率为2.0g/10分钟以上且7.0g/10分钟以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的层叠体,其中,所述直链状低密度聚乙烯是使包含植物来源的乙烯的乙烯聚合而成的直链状低密度聚乙烯。
6.一种包装体,其使用了权利要求1~5中任一项所述的层叠体。
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