JP2007045051A

JP2007045051A - ポリオレフィン系樹脂積層フィルム

Info

Publication number: JP2007045051A
Application number: JP2005233056A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ezaki; 浩明江崎; Tetsuya Watanabe; 哲也渡邉; Naonobu Oda; 尚伸小田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】マット感がありかつ溶剤系インク密着強度とその水性印字にじみ防止性に優れたフィルムを提供すること。
【解決手段】少なくとも２層以上のポリオレフィン系樹脂からなる積層フィルムであって、該積層フィルムのシール層がプロピレレン系ランダム共重合体を５０質量％以上含む樹脂からなり、印刷層がプロピレン系ブロック共重合体を７０重量％以上含む樹脂からなり、印刷層表面のグロスが１３％以下かつ印刷層表面のぬれ指数が３４〜３６ｍＮ／ｍであり、更にはフィルムのヘイズが６０％以上であることを特徴とするポリオレフィン系樹脂積層フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリオレフィン系樹脂積層フィルムに関するものであり、詳しくは、マット調外観に優れ、有機系インク密着強度と水性印字にじみ防止性を両立した、食品包装特に食パン包装用途に適したポリオレフィン系樹脂積層フィルムに関するものである。

近年、包材に求められる意匠の多様化により、食パン、菓子パン等の食品やその他物品の包装に、マット調フィルムのニーズが高まっている。マット調フィルムは、意匠性以外にも、剛性と耐寒性等の物性面でも透明フィルムよりも優れる為、より多く使用されようになってきている。

マット調フィルムのマット面層は、表面に凹凸を発生させてマット調とするために、プロピレン系ブロック共重合体にポリエチレン系樹脂を配合する方法が知られており、ポリプロピレン単独重合体とエチレン−プロピレン共重合エラストマーからなるポリプロピレン系樹脂に特定のポリエチレン樹脂を配合する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）、またエチレン成分１３％のプロピレン・エチレンブロック共重合体に高密度ポリエチレンを２０％配合する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平７−２３３２９１号公報特開平１１−１２９４１４号公報

一方包装用フィルムには、様々なデザインが施されているが、これは通常溶剤系のインクで印刷されている場合が多い。

包装用フィルムでも、無延伸ポリオレフィンフィルムに代表されるシーラントフィルムと二軸延伸ポリエステルフィルムや二軸延伸ポリアミドフィルムに代表される基材フィルムを張り合わせて使用されるものは、シーラントフィルムと基材フィルムの間に印刷面が設けられるため、インクが他の物、例えば陳列棚などに取られる心配はない。しかしながら、食パン包装用フィルムなどの単体フィルムの場合には、袋の外側に印刷が行われることが多い。この場合は、特に高温多湿の夏場にインクが陳列棚に取られてしまう場合がある。

そのため、単体フィルムの外側面に印刷を行う場合には、印刷面の上にインク剥離防止の為のオーバーコートを行ったり、フィルムとインクの密着強度を高めるためにコロナ処理を行うことが一般的である。

しかしながら、オーバーコートを行うと余分なコストがかさむという問題点がある。一方、コロナ処理などの表面処理を行ってフィルム表面のぬれ張力を増してインクの密着強度を増す方法では別の問題が生じてくる。

すなわち、食品包装においては賞味期限を表示するケースが大半であるが、この賞味期限は生産日によって異なるため全体のデザインと同時に印刷することが困難であり、通常は包装実施後にドットプリンターなどで印刷される。この賞味期限印刷は水性インクを用いることが多いが、フィルム表面に通常の包装用フィルムと同様の表面処理を実施してぬれ指数が３７〜４２ｍＮ／ｍとなった場合にはこの水性インクがにじみを生じ、賞味期限を判読しにくくなるという問題が生じてくる。

ただし、この問題はマット感の強い、例えば印刷面のグロスが１５％以下と低いフィルムに特有のものであり、例えばプロピレンブロック共重合体よりなる、グロス２５％、ヘイズ４０％程度のマット感の不十分な高温レトルト用フィルムの場合は、表面の粗さが小さいので、ぬれ指数が高くても水性インクのにじみを生じることはない。

本発明は、ポリオレフィン系樹脂積層フィルムに関するものであり、詳しくは、マット調外観に優れ、溶剤系インク密着強度と水性印字にじみ防止性を両立した、食品包装特に食パン包装用途に適したフィルムを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、少なくとも印刷層とシール層とを有する２層以上のポリオレフィン系樹脂からなる積層フィルムであって、前記積層フィルムのシール層がプロピレレン系ランダム共重合体を主体とする樹脂からなり、印刷層がプロピレン系ブロック共重合体を主体とする樹脂からなるフィルムであって、その印刷層表面のグロスが１３％以下かつ印刷層表面のぬれ張力を３４〜３６ｍＮ／ｍとし、かつフィルムヘイズを６０％以上とすることで、マット調外観に優れ、溶剤系インク密着強度と水性印字にじみ防止性を両立した、食品包装特に食パン包装用途に適したポリオレフィン系樹脂積層フィルムを得ることができることを見出した。

この場合において、前記シール層の厚さが全体の１０〜３０％であることが好適である。

またこの場合において、前記印刷層表面を前記印刷面と処理バーのギャップを平均０．５〜１．５ｍｍ、バラツキを０．３ｍｍ以下とし、かつ処理密度が２〜１０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²の範囲でコロナ放電処理を行うことが好適である。

本発明のポリオレフィン系樹脂積層フィルムは、マット感が非常に優れているにもかかわらず、溶剤系インク密着強度とその水性印字にじみ防止性に優れるため、食パン、菓子パン等の食品やその他物品の幅広い包装分野に使用することができるという利点がある。

また、かかるプロピレン系ランダム共重合体（Ａ）のメルトフローレートは、フィルムとして使用できる範囲にあれば特に制限はされないが、通常１〜１０ｇ／１０分、好ましくは２〜８ｇ／１０分の範囲にある。ＭＦＲが０．５ｇ／１０分未満の場合は生産性に劣り、１０ｇ／１０分を超える場合は耐衝撃性に劣る。

また本発明におけるシール層は、上記プロピレンランダム共重合体を５０重量％以上含む樹脂よりなるが、低温シール性を付与するために、エチレン・１−ブテン、エチレン・ヘキセン−１、エチレン・オクテン等のエチレン・α−オレフィン共重合体等を５０％を超えない範囲で配合することができる。５０％を超えると、耐ブロッキング性が悪化すると共にシール強度の立ち上りが急になり、シール部を剥離する際にフィルムが破れる危険がある。

印刷層の主体となるプロピレン系ブロック共重合体は、印刷層として用いた場合のグロスが目的の範囲となるのであれば特に制限はないが、エチレン含有量が８〜１６質量％であり、２０℃におけるキシレン可溶部の比率が、１４〜２５％の範囲にあるものが好ましい。エチレン含有量が８質量％未満もしくはキシレン可溶部の比率が１４％未満の場合は表面粗さが小さくなり、マット感が不足する。これを補うために高密度ポリエチレンなどのプロピレンとの相溶性の低い樹脂をブレンドする方法もあるが、溶断シール強度の低下を招く。一方エチレン含有量が１６質量％を越えるかキシレン可溶部の比率が２５％を超えると、溶断シール強度が低下する。

また、かかるプロピレン系ブロック共重合体のメルトフローレートは、フィルムとして使用できる範囲にあれば特に制限はされないが、通常１〜１０ｇ／１０分、好ましくは２〜８０ｇ／１０分の範囲にある。メルトフローレートが０．５ｇ／１０分未満の場合は生産性に劣り、１０ｇ／１０分を超える場合は耐衝撃性に劣る。

プロピレン系ブロック共重合体以外の樹脂成分としては、プロピレン単独重合体、プロピレンと１０％以下のα−オレフィンよりなるランダム共重合体が望ましい。この他に、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、プロピレン−エチレンエラストマー、エチレン・α−オレフィン共重合体等が挙げられが、これらのプロピレン系ブロック共重合体との相溶性の低い樹脂については、溶断シール強度を低下させるためその配合比率は２％以下にすることが望ましい。

本発明において、内層の厚み比率はフィルム全体の１０〜３０％が好ましい。１０％以下の場合はフィルムが裂けやすくなり、３０％を超えるとフィルムの腰が弱くなる。

またフィルム全体の厚みは、その用途や使用方法によって異なるが、一般に１０〜１５０μｍ、好ましくは２０〜８０μｍ程度である。

さらに本発明のポリオレフィン系樹脂積層フィルムには、その効果を損なわない範囲で、内層、外層に熱安定剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤等の各種添加剤を添加することが一般的であり、特に内層には二酸化珪素、ゼオライト、硼酸アルミニウム、炭酸カルシウムなどに代表される無機質の微粒子や、アクリル酸メチル、スチレン−ブタジエンなどの有機架橋微粒子の中から選ばれる１種以上の不活性微粒子を２０００〜１５０００ｐｐｍの範囲で添加することが好ましい。これら微粒子の平均粒子径としては、特に制限はないが、耐ブロックング性の改良効果、透明性などを考慮すると２〜１５μｍが好ましい。

本発明のポリオレフィン系樹脂積層フィルムはを製造する方法としては、Ｔ−ダイ法やインフレーション法などの共押出成形法を適用することが好ましい。またその製膜条件は、一般的なポリオレフィンフィルムの製造方法と何ら変わるものではなく、樹脂温度が１５０〜３００℃となるように加熱溶融し、１０〜８０℃の冷却ロール上で冷却、もしくは空冷して固化することで得ることができる。

冷却固化されたフィルムは、その後コロナ処理、火炎処理などの処理を行うことにより、印刷層表面のぬれ指数を所定のレベルに引き上げることが行われる。本発明において、印刷層表面のぬれ指数の範囲は３４〜３６ｍＮ／ｍである。尚、フィルム表面のぬれ指数は、製膜後に若干低下するため、製膜直後のぬれ指数の目標値は若干高めに設定する必要がある。ぬれ指数の経時による低下幅は、フィルムの添加剤などに左右されるので一定ではないが、通常製膜直後のぬれ指数は、３６〜３８ｍＮ／ｍの範囲が好ましい。

印刷層表面のぬれ指数が３４ｍＮ／ｍ以下の場合は、溶剤系インクの密着強度が不足し、インクが他の接した物、例えば陳列棚に転移してしまう恐れがある。一方で３６ｍＮ／ｍ以上の場合は、水性インクで印刷された文字がにじみ、判読しにくくなる。

ぬれ指数を、フィルムの全幅に渡って目標のレベルとするためには、従来の処理方法、すなわちフィルムと処理バーとの距離にばらつきがあり、かつ高いエネルギーで処理する方法は不向きである。本発明のぬれ指数を得るには、フィルムと処理バーの間隔を厳密に一定に調整しかつその間隔が処理バーの温度変化によって変動しないようにしたり、フィルムと処理バーの間隔に若干のばらつきがあってもぬれ指数への影響が小さくなるようにする必要がある。前者の方策としては、処理バーの温度による寸法変化をフィルム幅方向に開放してやる方法が、後者の方策としては、処理を行うエネルギーの周波数を小さくしてやる方法などがある。また、処理密度が２〜１０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²の範囲でコロナ放電処理を行うことが望ましい。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、もとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

尚、本明細書中で採用した測定、評価方法は次の通りである。

［ＭＦＲ（メルトフローレート）］
２００４年版ＪＩＳＫ７２１０に従い、条件−１４の方法（荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃）で測定した。

［融点］
プロピレン系共重合体（Ｃ）約６ｍｇを秤量し、セイコ−電子工業株式会社製の示差走査熱量計（タイプ５２００）を用いて、昇温速度；１０℃／分で２００℃まで昇温し、２００℃で５分間保持した後、降温速度：１００℃／分で０℃まで冷却し、再度、昇温速度；１０℃／分で０℃〜２００℃まで昇温したときの融解曲線を測定し、かかる融解曲線から、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１９．１の方法に習い、融解曲線から最も高温側にある溶融ピークの頂点の温度を融点した。

［２０℃におけるキシレン可溶部の比率（％）］
試料５ｇを沸騰キシレン５００ｍｌに完全溶融した後、２０℃に降温し、４時間以上放置した。その後、析出物と溶液にろ別し、ろ液を乾固して減圧下７０℃にて乾燥した。得られた乾燥物の重量から２０℃キシレン可溶部量を測定し、その比率を求めた。

［エチレン含有量］
高分子ハンドブック（１９９５年、紀伊国屋書店発行）の６１６ページに記載されている方法により¹³Ｃ−ＮＭＲ法で測定した。

［ヘイズ］
２００４年版ＪＩＳ−Ｋ−６７１４に準拠し、東洋精機製作所製の「ヘーズテスターＪ」を用いて測定した。

［グロス］
２００４年版ＪＩＳＫ−７１０５５．２光沢度に準拠し、６０度鏡面光沢度を日本電飾工業社製ＶＧ−１Ｄにて測定した。

［ぬれ指数］
２００４年版ＪＩＳＫ−６７６８に準拠して測定した。

［溶剤系インクの密着強度］
溶剤型インク／硬化剤／溶剤＝ＮＥＷＬＰスーパー：２０／ＬＰ硬化剤：１／ＳＬ３０２溶剤：６（いずれも東洋インキ製造（株）製）を配合してグラビアロールを用いてベタ印刷（塗布量約１８ｇ／ｍ²）を行い、３０℃で８時間放置後、セキスイ製１２ｍｍ幅セロテープ（登録商標）を貼り付け、４ｋｇ×１秒圧着し、剥離してインクの剥離状態を観察する。
○：セロテープ（登録商標）貼り付け、剥離を２回繰り返してもインクの剥がれなし。
△：セロテープ（登録商標）貼り付け、剥離を２回繰り返すと、部分的にインクの剥がれ発生。
×：１回のセロテープ（登録商標）貼り付け、剥離で部分的又はほぼ全面でインクの剥がれ発生。

［水性インクのにじみの程度］
シャチハタ社製「ｘｓｔｏｍｐｅｒネーム９」を捺印し、２３℃の雰囲気下で１２時間放置した後のにじみ具合で判断する。
○：にじみなし
△：若干にじみあり（「崎」の字のロ部分がつぶれる程度、全体の判読可能）
×：にじみが大きく、判読困難

［平均粒子径］
レーザー回折粒度分布測定装置（日機装マイクロトラックＨＲＡｍｏｄｅｌ９３２０−Ｘ１００（Ｌｅｅｄｓ＆Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製））を用い、体積平均粒子径を求めた。

［フィルム及びシール層、印刷層の厚み測定］
フィルム断面を切り出し、反射光にて光学顕微鏡を用いて測定した。

（使用した重合体）
実施例及び比較例に使用した重合体を下記に示す。
１）プロピレン系ランダム共重合体：エチレン含有量４質量％、１−ブテン含有量４質量％を含むプロピレンランダム共重合体、メルトフローレートが７．０ｇ／１分、融点が１３０℃。
２）エチレン・α−オレフィン共重合体：コモノマーとしてヘキセン−１を３０質量％含有し、メルトフローレートが３ｇ／１０分、密度が０．８９０ｇ／ｃｍ³。
３）プロピレン系ブロック共重合体（ａ）：エチレン含有量１３質量％、２０℃におけるキシレン可溶部の比率が２５％、メルトフローレートが４ｇ／１０分、融点が１６３℃。
３）プロピレン系ブロック共重合体（Ｂ）：エチレン含有量７質量％、２０℃におけるキシレン可溶部の比率が１０％、メルトフローレートが４ｇ／１０分、融点が１６３℃。

（実施例１）
多層フィルムの製膜方法第１表に記載のように重合体及び添加剤を配合し、３層Ｔダイ共押出キャスト成形機によりフィルム全体厚みが３０μｍとなるように製膜し３層フィルムを得た。フィルムの層厚み比は、シール層／中間層／印刷層＝２０／６０／２０とした。ダイス出口樹脂温度はシール層と印刷層が２５０℃、中間層が２６０℃で、冷却ロールの温度は２５℃とした。更に、印刷層表面に初期表面張力が３７ｍＮ／ｍとなるように処理バーとフィルムとのギャップが１．０〜１．２［ｍｍ］、処理密度３［Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²］の条件でコロナ処理を行った。なお、内層樹脂には、平均粒子径４μｍのシリカ微粒子を４０００ｐｐｍ、スリップ剤を１５００ｐｐｍ配合した。

（比較例１）
外層の樹脂組成を表１に示すような組成に変更し、処理密度を１５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²とする以外は実施例１と同様に製膜、処理を行って、多層フィルムを製造し、評価した。評価結果を表１に示す。

（比較例２）
処理密度を１５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²とする以外は実施例１と同様に製膜、処理を行って多層フィルムを製造し、評価した。評価結果を表１に示す。

（比較例３）
処理密度を２Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²とする以外は実施例１と同様に製膜、処理を行って多層フィルムを製造し、評価した。評価結果を表１に示す。

実施例１は、ヘイズの値が大きくかつグロスの値が小さくてマット感が良好であり、かつ溶剤系インクの密着性の高さと水性インクのにじみにくさを両立している。これに対し、比較例１はマット感が不測しており、比較例２と３は溶剤系インクの密着性の高さと水性インクのにじみにくさを両立できていない。

上記結果を表１に示す。

本発明のポリオレフィン系樹脂積層フィルムは、マット感がありかつ溶剤系インク密着強度とその水性印字にじみ防止性に優れるため、食パン、菓子パン等の食品やその他物品の幅広い包装分野に使用することができ、産業界に寄与することが大である。

Claims

少なくとも印刷層とシール層の２層以上のポリオレフィン系樹脂層からなる積層フィルムであって、前記シール層がプロピレレン系ランダム共重合体を５０質量％以上含む樹脂からなり、前記印刷層がプロピレン系ブロック共重合体を７０重量％以上含む樹脂からなり、印刷層表面のグロスが１３％以下かつ印刷層表面のぬれ指数が３４〜３６ｍＮ／ｍであり、更にはフィルムのヘイズが６０％以上であることを特徴とするポリオレフィン系樹脂積層フィルム。
請求項１に記載のポリオレフィン系樹脂積層フィルムであって、内層の厚さが全体の１０〜３０％であることを特徴とするポリオレフィン系樹脂積層フィルム。
請求項１または２に記載のポリオレフィン系樹脂積層フィルムであって、前記印刷層表面の表面を前記印刷層表面と処理バーのギャップを平均０．５〜１．５ｍｍ、バラツキを０．３ｍｍ以下とし、かつ処理密度が２〜１０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²の範囲でコロナ放電処理を行うことを特徴とするポリオレフィン系樹脂積層フィルム。