JP2007284601A - 易カット性フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリスチレン系樹脂からなり、フィルムの巾方向に対する流れ方向の加熱収縮応力の比が3〜20、巾方向の熱収縮応力が1000〜8000KPaである、2軸延伸フィルムを得る。
【選択図】なし
Description
セロファンの代わりにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等のフィルムを使用する試みも実施されたが、これらのフィルムでは、もともとのフィルムの剛性が低いこと等から、袋とした場合に必ずしも容易に開封できなかった。そのため、袋に切り欠き部やノッチをいれたりしていたが、袋のどこからでも容易に開封できるものではなく、加工段階で内容物に傷をつける恐れがあった。さらにこれらのフィルムの中にも、流れ方向に切り裂き易いフィルムは存在したが、巾方向に切り裂き易いフィルムはなかった。一般に、フィルムを製造するには溶融した樹脂を押し出す為、樹脂を押し出す方向、即ちフィルムが巻かれる流れ方向に樹脂が配向することにより、流れ方向には引き裂き易いが、巾方向には引き裂きにくい。
しかしながら、これらの発明も引き裂き性が不十分であり、引き裂きの伝播性が悪く、易カット分野のフィルム材料としては、セロファンがその特性上の悪さを持っているにもかかわらず使用されている。また、これらも巾方向に切り裂き易いフィルムを発明するには至らなかった。
本発明は下記の通りである。
1.2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムであって、巾方向に対する流れ方向の加熱収縮応力比が3〜20、巾方向の加熱収縮応力が1000〜8000KPa、JIS P−8116で示されるフィルムの巾方向の引き裂き強力が5〜40mNであることを特徴とするフィルム。
2.ビカット軟化温度が100〜155℃であることを特徴とする1.に記載のフィルム。
3.ポリスチレン系樹脂が、スチレン−アクリル酸共重合樹脂、スチレン−メタクリル酸共重合樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合樹脂、及びスチレン−αメチルスチレン共重合樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする1.又は2.に記載のフィルム。
5.2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムは、ASTM−D1003で測定されるHAZEが50%以下であることを特徴とする1.〜4.のいずれか1つに記載のフィルム。
6.巾方向の引き裂き直進値が10mm以下であることを特徴とする1.〜5.のいずれか1つに記載のフィルム。
7.1.〜6.のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムとポリエチレン系樹脂フィルムとが接合されることを特徴とする積層フィルム。
8.1.〜6.のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルム、ポリエチレン系樹脂フィルム、及びアルミ箔が接合されることを特徴とする積層フィルム。
本発明は、巾方向に対する流れ方向の加熱収縮応力比が3〜20、巾方向の加熱収縮応力が1000〜8000KPa、JIS P−8116で示されるフィルムの巾方向の引き裂き強力が5〜40mNであることを特徴とする2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムである。
本発明の2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムのビカッット軟化温度は、特に限定されないが、100℃〜155℃が好ましく、110〜155℃がより好ましく、120〜150℃がさらに好ましい。
フィルムのビカット軟化温度が155℃以下の場合、適度なフィルムの強靭性が得られ、フィルムに衝撃が加わったときに簡単に破れず、ピンホールが起きにくい。また、フィルムの引き裂き直進性、引き裂き性が向上する。
スチレン共重合樹脂とは、スチレンモノマーと任意のモノマーを共重合したものであり、任意のモノマーとしては、ο−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ジフェニルエチレン等のスチレン系誘導体、ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等のアルキル置換メタクリレート化合物、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等のアルキル置換アクリレート化合物、メタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸、N−置換無水マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロロスチレン、ブロモスチレン等のビニルモノマー等が挙げられ、これらの単量体を単独または2種以上混合して用いることができる。本発明では、これらのスチレン系共重合樹脂を単独または2種類以上混合してもよい。
ポリスチレン系樹脂におけるスチレンの重合割合は、特に限定されないが、50wt%以上が好ましい。
ポリスチレン系樹脂中に、フィルムに加工する際、製膜性や耐衝撃性を与える目的で、各種樹脂を加えてもよい。各種樹脂としては、ポリスチレン系樹脂と相溶する樹脂であればよく、例えば、ABS樹脂、PPE樹脂、ポリスチレン系の耐衝撃性を有するスチレン系樹脂、ポリスチレン系のエラスマー等が挙げられる。相溶性の観点から、ポリスチレン系の耐衝撃性を有するスチレン系樹脂やポリスチレン系のエラスマーが好ましい。
ポリスチレン系の耐衝撃性を有するスチレン系樹脂やポリスチレン系のエラスマーとしては、例えば、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−共役ジエン系共重合物、スチレン−脂肪族カルボン酸系共重合物等が挙げられ、ポリスチレン以外に、ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリブタジエン、水素添加ポリイソプレン、水素添加ブタジエンラバー等のソフトセグメントを持っていてもよく、これらから選ばれる少なくとも一種のポリスチレン系エラストマーや樹脂を添加することはより好ましい。
上記の安定剤以外に、無機系微粒子や有機系微粒子等の微粒子状アンチブロッキング剤、可塑剤、滑剤、着色剤、帯電防止剤等、公知の添加剤を、本発明の要件と特性を損なわない範囲で配合してもよい。
本発明の2軸延伸ポリスチレンフィルムの引き裂き性を発現する為に、得られたフィルムの加熱収縮応力は重要な点である(加熱収縮応力は、後述する方法により測定する)。
本発明で用いる2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムの熱収縮率は特に限定されないが、0〜10%が好ましく、0〜7%がより好ましい。熱収縮率が10%以下であれば、フィルムを加工する際に、皺等の発生がなく好ましい。また、熱収縮率の巾方向に対する流れ方向の比は特に限定されないが、本発明のフィルムは巾方向への樹脂の配向が高い為に熱収縮も巾方向に高くなることから、巾方向の熱収縮率は、0〜7%が好ましい。
アルミ箔と2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムの接着方法は、ウェットラミネート法、ドライラミネート法、無溶剤ラミネート法、押し出しラミネート法等により行うことができる。2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムとアルミ箔を接着剤により張り合わせる場合は、接着剤をアルミ箔側に塗布し、乾燥したものを2軸ポリスチレン系樹脂フィルムと張り合わせることが好ましい。
まず、実施例および比較例で用いた、フィルムの作成方法、及び得られたフィルムを用い、最終製品の性能を評価するための加工方法を記載する。
ポリスチレン系樹脂をL/D=32の65mmφのスクリューを有する押出機で、Tダイから押出したパリソンをロール加熱式MD延伸機で延伸した後、テンターによりTD延伸して冷却し、シートを巻取って所望のフィルムを得る。フィルムの厚みはダイスリット巾と延伸倍率により適宜調整する。樹脂組成、ダイス温度および延伸温度については表1に記載する。
フィルムの片面を放電加工し、表面の濡れ指数として接触角33度とし、このフィルムの放電加工した側にイミン系アンカーコ−ト剤(東洋モートン社製、EL−420(商品名))を乾燥塗布量で約4mg/m2となるように塗布し、乾燥した後、ポリエチレン系樹脂として旭化成ケミカルズ社製、サンテックL2340(商品名)をダイ温度320℃で、厚み20μmとなるように上記ポリスチレンフィルム上に押し出し、積層フィルムとする。
試作した積層フィルムのポリエチレン系樹脂フィルム同士を内側にして、包装用の袋を作成した。袋は、フィルムのMD方向に長く、MD方向に10cm、TD方向に5cmで、TD方向に折り曲げて3方をヒートシールし、内部に3gの食塩を内包して作成した。シール幅7mm、シール時間0.2秒、シール強力1kg/cm2、シール温度を115℃でヒートシールする。
(1)加熱収縮応力(ORS)
ASTM−D−1504に準拠し、試料(2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルム)のTD方向とMD方向のそれぞれについて、各樹脂のビカット軟化点温度より15℃高い温度のシリコーンオイル浴中で、配向緩和応力のピーク値を測定し、正数値に四捨五入して求める。
(2)ビカット軟化温度(以下:Vspと称する)
ASTM−D−1525に準拠して測定する(荷重9.8N、昇温速度5℃/min)。
ASTM−D1003に準拠して測定し、小数点以下一桁の値に四捨五入して求める。
(4)フィルムの引き裂き強力
JIS P8116に準拠し試験片を作成し、フィルムのTD方向とMD方向の測定を行う。但し、測定はフィルム一枚毎とし、この測定を5回繰り返し、その平均値を整数値(小数点第一位を四捨五入)で求める。
サンプルサイズを100mm×100mmとし、これをフィルムのMD方向に半分に折り、その折り目からフィルムのTD方向に垂直に手で引き裂く。手で引き裂いた感触を以下の基準で判定する。
○:手で容易に引き裂ける。
△:力を加えてようやく引き裂ける。
×:引き裂けない。
サンプルサイズを50mm×100mmとし、引き裂き性評価試験(JIS P8116)に準拠しサンプルを作成し、フィルムのMD方向の測定を行う。試験片のTD方向(50mm)の中央部(端部より25mmの位置)にMD方向に垂直にノッチを入れ、MD方向(100mm)に引き裂く。測定は1枚毎とし、計5回試験を繰り返す。評価は引き裂きの開始点と終点の幅を測定し、その差(中央部からのずれを測定)を算出し、以下の基準で判定する。
○:0〜5mm
△:5〜10mm
×:10mm以上、又は試験片の終点まで到達せずに途中で切れた。
製袋加工した袋5サンプルを袋のTD方向(フィルムのTD方向)を手でカットし、最も良い易開封性を示したものを標準とし、以下の評価基準で判定する。また、引き裂く部分は、ヒートシールされた部分とフィルムを折り曲げただけの部分から実施する。
○:簡易に引き裂ける。
△:少し、引き裂くことに抵抗を感じる。
×:なかなか引き裂けない。
製袋加工した袋10サンプルを、手で袋の縁側に垂直方向に引き裂き、その開封方向に直線的に引き裂き面が伝播したかどうかを以下の評価基準で判定する。
○:10枚ともに、直線的に引き裂ける。
△:1枚〜2枚、引き裂き面がずれる。
×:3枚以上で引き裂き面がずれる。
ASTM−D−1504に準拠し試料を作成し、温度120℃のシリコーンオイル浴中に10秒間浸漬し、初めの試料の長さと浸漬後の試料の長さから収縮率(%)を求める。
実施例および比較例の評価結果は表2に示す。
ポリスチレン系樹脂として、大日本インキ化学工業社製のスチレン−メタクリル酸共重合樹脂、リューレックス(登録商標)A−14(結晶化度:0%)を用い、これにPSジャパン社製のメチルメタクリレート/ブタジエン/スチレン共重合エラストマー、SX100(商品名)と、PSジャパン社製のHIPS、HT478(商品名)を順に80:10:10のwt割合でチップブレンドし、押し出し、テンター法により製膜した。製膜条件は表1に示した。得られたフィルムのビカット軟化温度は128℃で、得られたフィルム厚みは平均22μmであった。得られたフィルムの物性(厚み、Vsp、ORS、HAZE、引き裂き強力、手裂き性、引き裂き直進性)を表2に示した。
このフィルムを用いて積層フィルムを作成し、所定の条件で袋とし、引き裂き性、引き裂き直進性を評価し、表2に示した。
ポリスチレン系樹脂として、大日本インキ化学工業社製のスチレン−メタクリル酸共重合樹脂、リューレックス(登録商標)A−14(結晶化度:0%)を用い、テンター法により製膜した。製膜条件は表1に示した。また、実施例1と同様な評価を実施し、これらの結果を表2にまとめた。
ポリスチレン系樹脂として、PSジャパン社製のスチレン−メタクリル酸共重合樹脂、G9001(商品名)(結晶化度:0%)を用い、これにPSジャパン社製のブチルアクリレート/スチレン共重合エラストマー、SC004(商品名)を、PSジャパン社製のハイインパクトポリスチレン(HIPS)、HT478(商品名)を順に75:10:15のwt割合でチップブレンドし、押し出し、テンター法により製膜した。製膜条件は表1に示した。また、実施例1と同様な評価を実施し、これらの結果を表2にまとめた。
ポリスチレン系樹脂として、PSジャパン社製のポリスチレン樹脂:685(結晶化度:0%)を用い、PSジャパン社製のハイインパクトポリスチレン(HIPS)、HT478(商品名)を順に98:2のwt割合でチップブレンドし、押し出し、テンター法により製膜した。製膜条件は表1に示した。また、実施例1と同様な評価を実施し、これらの結果を表2にまとめた。
実施例1と同じ樹脂を用い、フィルムの製膜条件を変えてテンター法により製膜した。製膜条件は表1に示した。また、実施例1と同様な評価を実施し、これらの結果を表2にまとめた。
実施例1で得られたフィルムを用いて、片面を放電加工し、表面の濡れ指数として接触角33度とし、ポリスチレン系樹脂フィルムを作成した。次に、得られたポリスチレン系樹脂フィルムの放電加工した側に、イミン系アンカーコ−ト剤(東洋モートン社製、EL−420(商品名))を乾燥塗布量で約4mg/m2となるように塗布し乾燥し、ポリスチレン系樹脂フィルム(PS−8)を得た。次に、9μmのアルミ箔(住友軽金属社製、SA30(商品名))に前記の同じアンカーコート剤を乾燥塗布量で約40mg/m2となるように塗布し乾燥した(AL−1)。次いで、得られたPS−8とAL−1の間に、ポリエチレン系樹脂として旭化成ケミカルズ社製、L2340(商品名)(PE−1)をダイ直下温度320℃、厚み15μmとなるように、ポリエチレン系樹脂にオゾン処理をしながら、フィルム状に押し出し、PS−1とAL−1をサンドラミネートした。次いで、得られた積層フィルム(PS−8/PE−1/AL−1)のアルミ箔上に、前記と同じポリエチレン樹脂を同じ条件で、厚み30μmとなるように押し出し、ヒートシール層(PE−1‘)を形成した。得られた積層フィルム(PS−8/PE−1/AL−1/PE−1‘)は、フィルムのTD方向とほぼ垂直の方向に手で容易に、且つ引き裂き面も直進的に引き裂くことができた。
実施例3で得られたフィルム(PS−9)を用い、実施例8と同様にアルミ箔を介在させた積層フィルム(PS−9/PE−1/AL−1/PE−1‘)を作成した。得られた積層フィルム(PS−9/PE−1/AL−1/PE−1‘)は、フィルムの巾方向とほぼ垂直の方向に手で容易に、且つ引き裂き面も直進的に引き裂くことができた。
又、この積層フィルムを実施例8と同様に4方シール袋を作った。この袋は外観も良好で、袋をヒートシール線にフィルムの巾方向とほぼ垂直の方向に容易に手で用意に、且つ引き裂き面も直進的に引き裂くことができた。
ポリスチレン系樹脂フィルムの代わりに、セロファン(二村化学社製、太閤(登録商標)PF−3、厚み21μm)を用い、これを実施例1と同様の方法でポリエチレン系樹脂フィルムとポリラミ加工により積層フィルム化した。また、このフィルムを用いて、所定の条件で袋とし、引き裂き性、引き裂き直進性を評価し、表2に示した。
製袋品の品位は良好であったが、引き裂き性がよくなかった。特に、フィルムのTD方向からは手での引き裂きは力を相当加えなければ、引き裂くことができなかった。また、フィルムのTD方向から開封した場合、その殆どはまっすぐに切れず、引き裂き面が曲がり、時には内容物がこぼれた。
ポリスチレン系樹脂フィルムの代わりに、ポリプロピレン製フィルム(東京セロファン社製、トーセロOP(登録商標)、厚み20μm)を用い、これを実施例1と同様の方法でポリエチレン系樹脂フィルムとポリラミ加工により積層フィルム化した。このフィルムを用い、所定の条件で袋とし、引き裂き性、引き裂き直進性を評価し、表2に示した。
製袋品は袋のヒートシール面に皺がより、外観が損なわれていた。フィルムのTD方向から手での引き裂きはほとんどできず、ノッチを鋏で入れた場合にようやく引き裂くことができるレベルで、その殆どはまっすぐに切れず、引き裂き面が曲がったり、伸びたりし、時には内容物がこぼれた。
ポリスチレン系樹脂フィルムとして、大石産業社製、セロマー(登録商標)30(結晶化度:0%)、厚さ30μmを用い、これを実施例1と同様の方法でポリラミ加工により積層フィルム化した。この積層フィルムを、所定の条件で袋とし、引き裂き性、引き裂き直進性を評価し、表2に示した。ポリラミはフィルムが収縮し、品位が良いものは得られなかった。また、得られた積層フィルムで製袋を実施したが、それぞれ良好な袋は得られなかった。
製袋品はフィルムのTD方向から手での引き裂きはほとんどできず、ノッチを鋏で入れた場合にようやく引き裂くことができるレベルで、その引き裂き面もその殆どはまっすぐに切れず、引き裂き面が極端にMD方向に曲がり、殆ど内容物がこぼれた。
実施例1と同じ樹脂を用い、フィルムの製膜条件を変えてテンター法により製膜した。製膜条件は表1に示した。又、実施例1と同様の評価を実施し、これらの結果を表2にまとめた。
実施例1と同じ樹脂を用い、フィルムの製膜条件を変えてテンター法により製膜した。製膜条件は表1に示した。又、実施例1と同様な評価を実施し、これらの結果を表2にまとめた。
Claims (8)
- 2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムであって、巾方向に対する流れ方向の加熱収縮応力比が3〜20、巾方向の加熱収縮応力が1000〜8000KPa、JIS P−8116で示されるフィルムの巾方向の引き裂き強力が5〜40mNであることを特徴とするフィルム。
- ビカット軟化温度が100〜155℃であることを特徴とする請求項1に記載のフィルム。
- ポリスチレン系樹脂が、スチレン−アクリル酸共重合樹脂、スチレン−メタクリル酸共重合樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合樹脂、及びスチレン−αメチルスチレン共重合樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフィルム。
- 2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムが、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−共役ジエン系共重合物、及びスチレン−脂肪族カルボン酸系共重合物から選ばれる少なくとも一種の共重合エラストマーを0.5wt%〜35.0wt%含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルム。
- 2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムは、ASTM−D1003で測定されるHAZEが50%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のフィルム。
- 巾方向の引き裂き直進値が10mm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のフィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルムとポリエチレン系樹脂フィルムとが接合されることを特徴とする積層フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリスチレン系樹脂フィルム、ポリエチレン系樹脂フィルム、及びアルミ箔が接合されることを特徴とする積層フィルム。
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