JP2005271424A - ヒートシーラブルフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 食品包装袋あるいは樹脂製食品包装容器の蓋材へと加工する際に適度な接着性と良好な滑り性という相反する性質を示すとともに、透明性をも兼ね備えたヒートシーラブルフィルムを提供すること。
【解決手段】片方の面がコロナ放電処理された高分子フィルムの他方側に、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂およびエチレン−メタアクリル酸共重合体樹脂の混合物にスリップ剤として微粒子を添加したヒートシール層を設けてなる積層フィルムであって、全光線透過率が９０％以上、ヘイズが５％以下、静摩擦係数および動摩擦係数がともに０．５以下であり、かつヒートシール面同士のヒートシール強度が２００〜４００ｇ／１５ｍｍであることを特徴とするヒートシーラブルフィルム。
【選択図】 なし

Description

本発明はシール性と滑り性という相反した性質に加えて透明性を併せ持つヒートシーラブルフィルムに関するものである。良好なヒートシール（以下ＨＳと略す）性を示す表面塗布層を設けたにも関わらず、その表面塗布層の滑り性が良好で、巻き取り時はもとより包装袋や樹脂容器の蓋剤等を製造する際の断裁、打ち抜きなどの実用上での取り扱い時においてもトラブルを生じさせないヒートシーラブルフィルムに関するものである。また、本発明によるヒートシーラブルフィルムは透明性を有しており、包装袋あるいは樹脂容器の蓋材等に用いた場合には内容物の目視確認が容易であり、そのような必要がある場合には好適に使用されるものである。

近年、自動包装機による包装の高速化や被包装物の多様化により、包装用フィルムに対する要求は高性能化、高機能化および高加工適性化の一途をたどっている。一般的に包装袋や蓋を有する容器といった形態に包装する際には、フィルムをヒートシールする。そのため包装袋や容器用蓋材として用いる包装用フィルムにはシーラブル層が必要であり、ヒートシーラブルフィルムとしてはポリエチレン系フィルムおよびポリプロピレンフィルムの無延伸フィルムなどの単膜、低融点樹脂物質の溶液をコーティングしたコーティングフィルム、ポリエステル系樹脂および熱接着性を有する共重合ポリエステルを積層した共重合フィルムなどが用いられてきた。

しかし、ＨＳ性を持つ単膜を用いてシーラブル層を形成する場合にはラミネート工程が必要であり積層フィルムの総厚みは大きくなる、また共押出し積層法（例えば特許文献１）ではシーラブル層の厚みを小さくすることは困難であるなど、生産コストや積層フィルムの用途が限定される等の問題があった。一方、コーティング法によってシーラブル層を積層する場合は溶剤を使用しており、乾燥時の溶剤の飛散および溶剤の処理など環境影響が大きいといった製造方法に関する問題があった。上記の製造方法に関する欠点を改良した積層フィルム（例えば特許文献２）は基材層（紙、プラスチックフィルム等）、接着層、アルミニウム箔層およびシーラブル層との積層により、透明性を損なっている上にフィルム表面に対するＨＳ層の滑り性は十分なものではない。近年の包装形態の多様化に伴い、透明で中身を目視確認することが可能であり、包装袋や樹脂容器の蓋材等に加工する際には十分な接着強度を持ちながら良好な滑り性による高い加工適性を示すシーラブルフィルムが求められている。さらにその製造工程においては、ＰＲＴＲ法の観点から溶剤の排出がないこと、また食品包装用容器として使用する場合にはその安全性が高いことが要求されている。
特開平８−２９５００３号公報（［００２０］〜［００２３］段落） 特開平１１−９１８２６号公報（［０００５］段落）

本発明の目的は、食品包装袋あるいは樹脂製食品包装容器の蓋材へと加工する際に適度な接着性と良好な滑り性という相反する性質を示すとともに、透明性をも兼ね備えたヒートシーラブルフィルムを提供することである。

本発明は、上記目的を達成するために、主として以下の構成を有する。すなわち、片方の面がコロナ放電処理された高分子フィルムの他方側に、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂およびエチレン−メタアクリル酸共重合体樹脂の混合物にスリップ剤として微粒子を添加したヒートシール層を設けてなる積層フィルムであって、全光線透過率が９０％以上、ヘイズが５％以下、静摩擦係数および動摩擦係数がともに０．５以下であり、かつヒートシール面同士のヒートシール強度が２００〜４００ｇ／１５ｍｍであることを特徴とするヒートシーラブルフィルム、である。

本発明のヒートシーラブルフィルムは、ＨＳ層の組成を規定することにより、適度な密着力、良好な滑り性とともに透明性を有する積層フィルムとなり内容物ディスプレイ効果の高い包装袋として用いることができるだけでなく、近年食品容器用樹脂として多く用いられている未配向無定形ポリエステル（以下、Ａ−ＰＥＴと略す）樹脂に対しても接着性を有するため蓋材としても好適なものとなった。

さらに、加工適性に優れるコロナ処理面の反対面に直接シーラブル層を形成しているため、後に続く印刷等の加工が容易であるとともに、一切の溶剤を使用しないため、環境影響の軽減にも貢献することができる。

本発明のヒートシーラブルフィルムに用いられる基材フィルムを構成する樹脂としては、耐熱性、強度、透明性、さらに本発明のシーラブル層との密着力が強い、といった点からポリエステル樹脂であることが好ましい。ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等を用いることができるが、なかでも、強度、透明性、表面平滑性といった点でポリエチレンテレフタレートが好ましい。これら基材フィルムの厚さは特に限定されないが、５〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１２〜３０μｍであるのが実用的である。また、通常表面処理の施されていないフィルム表面は濡れ性が低く、塗剤、印刷インクを塗布する際には塗布むらを生じやすいなどの問題があるために、印刷インクあるいは塗液等の塗布工程が必要な印刷、ラミネート等の二次加工適性が低いという問題がある。そこで、フィルム表面を改質し、濡れ性つまり塗工性を高めるために、一方の面にコロナ放電処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルムがより好ましい。高い二次加工性を保持しながらヒートシール層と基材フィルムとの接着性をより向上するという点から、両面にコロナ放電処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルムがさらに好ましく、一般に市販されている片面あるいは両面にコロナ処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルムを使用することができる。

また基材フィルムには、必要に応じて、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、充填剤等の添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲内で添加したフィルム等も用いることができる。

本発明のヒートシーラブルフィルムを構成するＨＳ層は、ＥＶＡ系塗剤（Ａ）およびＥＭＡＡ系塗剤（Ｂ）の混合物にスリップ剤を添加した塗液を基材フィルムの非コロナ処理面状にコーティングすることで形成する。その際、２種の樹脂の混合比率は下式（１）で表されるＥＶＡ樹脂の重量比率が０．３〜０．９となることが必要である。より好ましくは０．４〜０．８である。ＥＶＡ樹脂の重量比率が０．３以下の場合には滑り性が低下するとともに２種類の樹脂の相溶性が悪く、さらに基材フィルム面との接着強度が小さいため、ＨＳ層面同士のＨＳ強度が損なわれ、０．９以上になるとＡ−ＰＥＴ樹脂に対する接着力が低下する。
・混合比率＝（塗剤（Ａ）の固形分量）／（塗剤（Ａ）の固形分量＋塗剤（Ｂ）の固形分量）：式（１）
上記の混合比率で基材フィルム上に形成した本発明のヒートシーラブルフィルムのＨＳ層は、ＥＶＡ樹脂とＥＭＡＡ樹脂の良好な相溶性によりＡ−ＰＥＴ樹脂に対して１００〜３００ｇ／１５ｍｍの接着性を発現する。食品用Ａ−ＰＥＴ樹脂容器の蓋剤として用いる場合内容物を保護するために１００ｇ／１５ｍｍ以上のＨＳ強度が必要である。また３００ｇ／１５ｍｍ以上のＨＳ強度の場合には蓋材をスムーズに剥離・開封しづらくなるとともに、剥離時にＨＳ層が糸引き現象を起こすなど剥離形態の美麗さを欠きやすい。また、上記組成からなるＨＳ層は１００℃程度の比較的低温条件でヒートシールすることが可能であることから、ゼリー、菓子類、味噌など種々の食品用Ａ−ＰＥＴ樹脂容器の蓋剤として用いる際に生産性の向上することができる。

本発明のヒートシーラブルフィルムを構成するＨＳ層にはスリップ剤を下式（２）で表される添加量が０．５〜５重量％となる範囲で添加することが必要である。より好ましくはスリップ剤の添加量は１〜３％である。スリップ剤の添加量が０．５％以下の場合にはＨＳ層表面の微細な凹凸が十分に形成されず、ＨＳ層の滑り性が十分に向上しない。一方、添加量が５％以上の場合にはスリップ剤によって表面粗さが大きくなるためにＨＳ強度が低下するだけでなく、ＨＳ層中でスリップ剤の粒子が高い密度で分散した状態となるために全光線透過率およびヘイズの値で示される透明性が低下する。
・添加量＝１００×（スリップ剤重量）／（塗剤（Ａ）の固形分量＋塗剤（Ｂ）の固形分量）：式（２）
該ＨＳ層の滑り性を向上させるために、すなわち静摩擦係数および動摩擦係数値を減少させるために添加するスリップ剤としては、シリカ、アルミナ、石英粉、クレー、タルク、酸化亜鉛、酸化チタン、合成ゼオライトのような無機系粒子、アミノ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ベンゾグアナミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の架橋（グリシジル基などによる）又は非架橋微粒子、それからなる中空微粒子等の有機系粒子などの微粒子を使用することができる。好ましくはシリカ微粒子または架橋ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）粒子を単独で、あるいは両者を混合して使用するのがよい。上記微粒子の粒子径は、好ましくは０．５〜５μｍ、さらに好ましくは１〜３μｍであるのがよい。粒子径が０．５μｍ以下の場合には少量添加してもフィルム表面の滑り性向上に十分寄与し得る凹凸が形成できず滑り性向上効果が発現しにくく、粒子径が３μｍ以上の場合には該積層フィルムの透明性およびＨＳ強度が低下しやすい。

そして、該ヒートシール層の厚みを１．５〜３μｍ、より好ましくは１．５〜２．５とすることで内容物を保護するに十分なＨＳ強度および加工適性に優れた滑り性を有するヒートシーラブルフィルムを得ることができる。ヒートシール層の厚みが１．５μｍ未満となるとヒートシール強度不足となり包装袋用もしくは樹脂容器蓋材用フィルムとしては好ましくない。また、ＨＳ層の厚みが２．５μｍより大きくなると、フィルム表面の滑り性が低下するだけでなく、ヒートシール強度が大きくなるため、包装袋を開封する際あるいは樹脂容器から蓋材を剥離する際にフィルム破れを生じる等の問題が生じやすい。

該ＨＳ層を形成するコーティング方法としては特に制限されるべきものではなく、基材フィルムに応じた方法を適用することができ、例えばロールコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、ダイコーティング法、蒸着法等やこれらを組み合わせた方法を利用することが出来る。なかでも、ダイコーティング法は、コーティング層形成組成物の安定性を増す理由で好ましい。

該ＨＳ層を上記記載のコーティング方法で形成する場合に、塗液としては水性エマルジョン塗液とすることが好ましい。本発明のシーラブルフィルムは基材フィルムとＨＳ層との接着性が良好なことから、その間にアンカーコート層などの中間層を設ける必要もなく、水性エマルジョン塗液をコーティングすることで、一切の有機溶剤を使用することなくシーラブルフィルムを製造することができる。

＜特性の評価方法＞
本発明にて用いた特性の評価方法は以下の通りである。

（１）ＨＳ強度
実施例および比較例で作成した積層フィルムのシーラブル層同士重ね合わせたものを、厚さ３８μｍの２枚のＰＥＴフィルム（東レ（株）製”ルミラー”Ｒ７５）で挟んだものを試料とし、ヒートシールテスター（テスター産業製 ＴＰ−０１）を用いて、上側の金属平板のみ１２０℃に加熱し、ゲージ圧１ｋｇ／ｃｍ²、加圧時間０．５秒間でヒートシールした。シール後、室温に冷えるまで静置したのち、ＭＤ方向に幅１５ｍｍの短冊状に切り取り、引っ張り試験機（大栄科学精器製作所製）を用いて引っ張り速度３００ｍｍ／分、Ｔ型剥離でＨＳ強度を測定した。

（２）滑り性
実施例および比較例で作成したシーラブルフィルムのＨＳ層面と基材フィルム非コーティング面の静摩擦係数および動摩擦係数を摩擦測定器（東洋精器製 ＴＲ型）を用いてＪＩＳ Ｋ ７１２５に準拠して測定した。

（３）全光線透過率
実施例および比較例で作成したシーラブルフィルムの全光線透過率を直読式へイズメーター（スガ試験機製 ＨＧＭ−２０Ｐ）を用いてＪＩＳ Ｋ ６７１４の方法に準拠して測定した。

（４）ヘイズ
実施例および比較例で作成したシーラブルフィルムのヘイズを直読式へイズメーター（スガ試験機製 ＨＧＭ−２０Ｐ）を用いてＪＩＳ Ｋ ６７１４の方法に準拠して測定した。

（５）Ａ−ＰＥＴシートに対する接着性
実施例および比較例で作成したシーラブルフィルムのＨＳ層面とＡ−ＰＥＴシート（厚さ３００μｍ、帝人化成製ＦＲ品種）を重ね合わせたものを試料とし、インパルスシーラー（富士インパルス製富士インパルスシーラー、ＦＩ−１３０）を用いてシールした。シール後、室温に冷えるまで静置したのち、ＭＤ方向に幅１５ｍｍの短冊状に切り取り、引っ張り試験機（大栄科学精器製作所製）を用いて基材フィルム側が０°の剥離角となるようにシール強度を測定した。

次に、実施例を挙げて、具体的に本発明を説明する。なお「部」とは、特に注釈無き限り「重量部」であることを意味する。

（実施例１）
エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系塗剤「中央理化工業製アクアテックスＭＣ−３８００」８１部とエチレン−メタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）系塗剤「中央理化工業製アクアテックスＡＣ−３１００」１０８部を精製水２１６部で固形分濃度２０％になるように混合した（ＥＶＡ重量比率：０．４）。この混合液に平均粒子径が３μｍのＰＭＭＡ粒子「綜研化学製ＭＸ−３００」０．８１部（塗液の固形分に対して１．０重量％となるように）を添加し、よく攪拌した後、厚さ１６μｍの２軸延伸ポリエチレンテレートフィルム（東レ製ルミラー１６Ｐ６０：片面コロナ放電処理品）の非コロナ処理面に乾燥後の厚みで１．８μｍとなるように塗布し、１２０℃で３０秒間乾燥してシーラブルフィルムを作製した。

（実施例２）
スリップ剤として、ＰＭＭＡ粒子を塗液の固形分に対して３．０重量％となるように２．４３部添加した以外は、実施例１と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

（実施例３）
１２１．５部のＥＶＡ系塗剤ＭＣ−３８００、７２部のＥＭＡＡ系塗剤ＡＣ−３１００および２１１．５部の精製水を混合し、ＥＶＡ重量比率が０．６となるように混合した以外は、実施例１と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

（実施例４）
スリップ剤として、ＰＭＭＡ粒子を塗液の固形分に対して３．０重量％となるように２．４３部添加した以外は、実施例３と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

（実施例５）
１６２部のＥＶＡ系塗剤ＭＣ−３８００、３６部のＥＭＡＡ系塗剤ＡＣ−３１００および２０７部の精製水を混合し、ＥＶＡ重量比率が０．８となるように混合した。この混合液に実施例１と同一のスリップ剤０．８１部（塗液の固形分に対して１．０重量％となるように）を添加し、よく攪拌した後、厚さ１６μｍの２軸延伸ポリエチレンテレートフィルム（東レ製ルミラー１６Ｐ６０：片面コロナ放電処理品）の非コロナ処理面に乾燥後の厚みで２．４μｍとなるように塗布し、１２０℃で３０秒間乾燥してシーラブルフィルムを作製した。

（実施例６）
スリップ剤として、ＰＭＭＡ粒子を塗液の固形分に対して３．０重量％となるように２．４３部添加した以外は、実施例５と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

（比較例１）
エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系塗剤「中央理化工業製アクアテックスＭＣ−３８００」４０．５部とエチレン−メタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）系塗剤「中央理化工業製アクアテックスＡＣ−３１００」１４４部を精製水２２０．５部で固形分濃度２０％になるように混合した（ＥＶＡ重量比率：０．２）。この混合液に平均粒子径が３μｍのＰＭＭＡ粒子「綜研化学製ＭＸ−３００」０．８１部（塗液の固形分に対して１．０重量％となるように）を添加し、よく攪拌した後、厚さ１６μｍの２軸延伸ポリエチレンテレートフィルム（東レ製ルミラー１６Ｐ６０：片面コロナ放電処理品）の非コロナ処理面に乾燥後の厚みで１．８μｍとなるように塗布し、１２０℃で３０秒間乾燥してシーラブルフィルムを作製した。

（比較例２）
スリップ剤として、ＰＭＭＡ粒子を塗液の固形分に対して０．５重量％となるように０．２４部添加した以外は、実施例１と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

（比較例３）
スリップ剤として、ＰＭＭＡ粒子を塗液の固形分に対して６．０重量％となるように４．８６部添加した以外は、実施例１と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

（比較例４）
２０２．５部のＥＶＡ系塗剤ＭＣ−３８００と２０２．５部の精製水を混合し、ＥＶＡ重量比率が１．０となるように混合した以外は、実施例１と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

（比較例５）
乾燥後の厚みで１．０μｍとなるようにＨＳ層を形成した以外は実施例１と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

（比較例６）
乾燥後の厚みで３．６μｍとなるようにＨＳ層を形成した以外は実施例１と同様な方法でシーラブルフィルムを作製した。

本発明は、食品包装袋や樹脂性食品容器の蓋材に使用するなど、一般食品包装に応用することができるが、これらに限られるものではない。

本発明の積層フィルムの概略図である。

符号の説明

１ 高分子フィルム
２ コロナ放電処理された面
３ ヒートシール（ＨＳ）層
４ ヒートシール面
５ エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂およびエチレン−メタアクリル酸共重合体樹脂の混合物
６ スリップ剤

Claims (6)

1. 片方の面がコロナ放電処理された高分子フィルムの他方側に、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂およびエチレン−メタアクリル酸共重合体樹脂の混合物にスリップ剤として微粒子を添加したヒートシール層を設けてなる積層フィルムであって、全光線透過率が９０％以上、ヘイズが５％以下、静摩擦係数および動摩擦係数がともに０．５以下であり、かつヒートシール面同士のヒートシール強度が２００〜４００ｇ／１５ｍｍであることを特徴とするヒートシーラブルフィルム。
2. 前記ヒートシール層がエチレン−酢酸ビニル共重合体系塗剤（Ａ）、およびエチレン−メタアクリル酸共重合体系塗剤（Ｂ）の混合物で形成され、（塗剤（Ａ）の固形分重量）／（塗剤（Ａ）の固形分重量＋塗剤（Ｂ）の固形分重量）で表されるエチレン−酢酸ビニル共重合体の重量比率（ＥＶＡ混合比率）が０．３〜０．９の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシーラブルフィルム。
3. 前記ヒートシール層がヒートシール層を形成する樹脂の重量（塗剤（Ａ）の固形分重量＋塗剤（Ｂ）の固形分重量）に対してスリップ剤を０．５〜５重量％含むことを特徴とする請求項１に記載のヒートシーラブルフィルム。
4. 前記ヒートシール層の厚みが１．５〜３μｍであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のヒートシーラブルフィルム。
5. 前記ヒートシール面と、未配向無定形ポリエステルシートとのヒートシール強度が１００〜３００ｇ／１５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載ヒートシーラブルフィルム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のヒートシーラブルフィルムのヒートシール面と未配向無定形ポリエステルシートが接着されてなる蓋材。

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