JP2008155527A

JP2008155527A - 積層体

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Publication number: JP2008155527A
Application number: JP2006348128A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hayashi; 隆史林; Kohei Suzuki; 浩平鈴木
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: JP5197952B2

Abstract

【課題】本発明は、引き裂いた面（カット面）にヒゲの発生が大幅に低減でき、易カット性と直進カット性の特性バランスよく兼ね備えた積層体及び該積層体を用いた袋を提供する。
【解決手段】少なくとも一軸延伸層と、ヒートシール層と、を備えた積層体であって、一軸延伸層が下記の（Ａ）と（Ｂ）を具備する積層体である。
（Ａ）一軸延伸層の延伸倍率が１０〜１８倍である。（Ｂ）一軸延伸層は、高密度ポリエチレンと、高密度ポリエチレン１００質量部に対して、直鎖状低密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンの少なくとも一方を２５〜５０質量部を含有する樹脂組成物からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基材層とヒートシール層からなる積層体に関するものである。

基材層とヒートシール層からなる積層体は、袋状に加工されて、該袋の一部をヒートシール処理して、食品、医療品や各種部品等の包装用に広く用いられている。このような包装用の袋に用いられる積層体及び積層体を構成するフィルムには、輸送や保管時に内容物を保護するために必要な機械的強度や耐衝撃性に加えて、ヒートシール適正があることが要求される。一方で、近年はこれらの袋が、はさみやナイフ等を用いなくても手で容易に開封（引き裂き）できることが求められており、その一つの手段として、ポリオレフィン系樹脂フィルムに一定方向に適度の引き裂き性を与えるために一軸延伸する方法がある。

一定方向に適度の引き裂き性を付与したフィルムとして、基材層に融点の異なる２種類のポリプロピレン系樹脂とヒートシール層の３層を積層した後に横一軸延伸した３層構造のフィルム（例えば、特許文献１）、また、線状低密度エチレン系樹脂を６〜２０倍に一軸延伸したヒートシール性のフィルム（例えば、特許文献２）、さらに、低密度ポリエチレン系樹脂を縦方向に一軸延伸し延伸方向に対して垂直方向に引裂き易いフィルム（例えば、特許文献３）が知られている。また、高密度ポリエチレン系樹脂を横一軸延伸したフィルムを積層し多層化した包装袋（例えば、特許文献４）が知られている。
特開平０４−２２９２５１号公報特開昭５９−７８８１７号公報特公昭６１−４１７３２号公報特開２００１−２４７１６０号公報

しかしながら、高密度ポリエチレン樹脂を横一軸延伸したフィルムを積層し多層化した包装袋は、開封のため引裂き時に細い繊維状物（以下、「ヒゲ」と略記する。）が発生して、外観を悪くしてしまう場合があった。さらに、ヒゲの発生を抑えるために、前記高密度ポリエチレン樹脂に低密度ポリエチレン樹脂を添加してヒゲの発生を抑止できるが、直進カット性、及び易カット性が低下する場合があった。

本発明は、引き裂いた面（カット面）にヒゲの発生が大幅に低減でき、直進カット性及び易カット性などの特性をバランスよく兼ね備えた積層体及び該積層体を用いた袋を提供することを目的とする。

即ち、本発明は、少なくとも一軸延伸層と、ヒートシール層と、を備えた積層体であって、一軸延伸層が下記の（Ａ）と（Ｂ）を具備する積層体である。
（Ａ）一軸延伸層の延伸倍率が１０〜１８倍である。
（Ｂ）一軸延伸層は、高密度ポリエチレンと、高密度ポリエチレン１００質量部に対して、直鎖状低密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンの少なくとも一方を２５〜５０質量部を含有する樹脂組成物からなる。

本発明においては、以下の（１）と（２）の実施態様から選ばれた少なくとも一つを備えていることが好ましい。
（１）ヒートシール層がポリオレフィン系樹脂を含有する積層体。
（２）一軸延伸層とヒートシール層とのラミネート強度が、２．０Ｎ／２５ｍｍ幅以上である積層体。
積層体は、袋に用いることができる。

本発明によれば、引き裂いた面（カット面）にヒゲの発生が大幅に低減でき、易カット性及び直進カット性などの特性をバランスよく兼ね備えた積層体、及び、該積層体を用いた袋を得ることができる。

以下、本発明の積層体、及び、該積層体を用いた袋の実施の形態を説明する。

本発明の積層体に用いることができる一軸延伸層は、延伸倍率が１０〜１８倍である。さらに、一軸延伸層を構成する樹脂組成物は、高密度ポリエチレン（以下、「ＨＤＰＥ」と略記する。）が主成分であり、ＨＤＰＥと、ＨＤＰＥ１００質量部に対して直鎖状低密度ポリエチレン（以下、「ＬＬＤＰＥ」と略記する。）及び低密度ポリエチレン（以下、「ＬＤＰＥ」と略記する。）の少なくとも一方を２５〜５０質量部、好ましくは２５〜４０質量部を含有する。

前記樹脂組成物にＨＤＰＥを単独で用いると、得られる積層体のヒゲの発生が多くなる。ＨＤＰＥ１００質量部に対して、ＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥの少なくとも一方の配合量が２５質量部未満では、一軸延伸層とヒートシール層とのラミネート強度が低下する、又、得られる積層体のヒゲの発生低減の効果が得られない。一方、ＨＤＰＥ１００質量部に対して、ＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥの少なくとも一方の配合量が５０質量部を超えると、十分な易カット性あるいは直進カット性が得られない。

前記ＨＤＰＥは、密度が０．９４ｇ／ｃｍ^３（ＪＩＳＫ−６９２２−１）以上であることが好ましい。ＨＤＰＥの密度が０．９４ｇ／ｃｍ^３以下であると、得られる積層体は十分な引裂き性が得られない場合がある。密度の上限については特に限定はないが、好ましくは０．９７ｇ／ｃｍ^３未満である。又、ＨＤＰＥの融点はＤＳＣ法の測定で１２６〜１３６℃が好ましい。さらに、ＨＤＰＥのメルトフローレート（ＭＦＲ）がＪＩＳＫ−６９２２−２に規定される温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの測定条件下において、好ましくは０．０５〜１０．０ｇ／１０分であり、さらに好ましくは０．０５〜５．０である。

前記一軸延伸層に用いるＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥの融点は、ＤＳＣ法の測定で９０〜１２５℃が好ましい。又、ＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥの密度は、０．９０〜０．９４ｇ／ｃｍ^３（ＪＩＳＫ−６９２２−１）が好ましい。さらに、ＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳＫ−６９２２−２に規定される温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの測定条件下において、好ましくは０．０５〜２０．０ｇ／１０分であり、さらに好ましくは０．０５〜１０．０である。

また、必要に応じて前記樹脂組成物の中に熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗ブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤等の添加剤を加えてもよい。

前記樹脂組成物の配合は、従来の樹脂組成物配合法として一般に用いられる公知の方法により配合することができる。その一例としてはＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、及び、その他の添加剤を単にドライブレンドすることにより行える。また、他の例としてはＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、及び、その他の添加剤を、例えば、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、バンバリーミキサー、タンブラーミキサー等公知の混合機を用いて、室温又はその近傍の温度において混合する方法が挙げられる。混合した後、単軸押出機、二軸押出機等の連続式溶融混練機により溶融混合し、押し出してペレットを調製することによって該樹脂組成物を得ることができる。

一軸延伸層は、以下のようにして得ることができる。まず、前記樹脂組成物を用いて未延伸層を形成する。未延伸層の形成方法としては、樹脂組成物の混合物押出機に供給し、溶融し、フィルムダイを通して押し出し、成型機で冷却することにより、厚みが約２０〜１８００μｍの未延伸層を成形して、さらに、１００〜１４０℃で一軸延伸することにより一軸延伸層が得られる。

未延伸層を延伸する方法としては、ロール延伸による縦一軸延伸法、又は、テンター延伸法により横方向に一軸延伸法の採用が挙げられる。好ましくは、テンター延伸法による横一軸延伸法である。

前記一軸延伸層の延伸倍率は、１０〜１８倍、好ましくは１２〜１６倍である。延伸倍率が１０倍以下では、得られる積層体が直線的に引裂けない、又は引き裂きが容易に行えなくなる。一方、延伸倍率が１８倍を超えると、延伸が困難になり物性のバラツキが大きい延伸層となる。また、延伸層の厚さは、５〜１００μｍ、好ましくは１０〜６０μｍの範囲である。厚さが５μｍ未満では、延伸層の強度が不足する場合がある。一方、１００μｍを超えると延伸層を引裂くことが困難となる場合がある。

延伸後の一軸延伸層に寸法を安定させるために、延伸方向に１〜１０％程度収縮させ、１〜６０秒間、７０〜１６５℃で熱処理（ヒートセット）を施すことが可能である。また、一軸延伸層の表面にはコロナ処理等の表面処理を施すことが可能である。

本発明の積層体のヒートシール層は、ポリオレフィン系樹脂からなる層が好ましい。ヒートシール層を構成する樹脂は、ヒートシール性が必要なことから、融点が４０〜１６０℃の範囲、好ましくは、８０〜１４０℃の範囲のポリオレフィン系樹脂であれば、特に制限するものではない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、「ＥＶＡ」と略記する）、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン共重合体から選ばれる少なくとも１種以上のものが挙げられる。中でも、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＶＡである。

本発明のヒートシール層は、公知の方法で製造することができる。例えば、フィルム化の方法としては、インフレーション成形機、Ｔダイキャスト成形機、カレンダー成形機、プレス成形機等を例示することができ、またこれら成形法により得られたヒートシール層を、サンドウィッチラミネート法、ドライラミネート法、サーマルラミネート法等により多層とすることも可能であり、押出ラミネート法や共押出ラミネート法等により各種基材に直接ヒートシール層を溶融ラミネートし多層化することも可能である。

ヒートシール層の厚みは、特に限定はないが、好ましくは柔軟性に優れ、破損などの問題が小さいことから、１０〜３００μｍの厚みであることが良い。

ヒートシール層は、必要に応じて熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗ブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤、顔料、染料等の添加剤を加えてもよい。

一軸延伸層とヒートシール層とを積層する積層方法としては、特に限定はないが、例えば、ヒートシール層に用いる樹脂を溶媒に溶解し、延伸層の上にコーティングする方法、ヒートシール層を延伸層の上に押し出しラミネートする方法、ヒートシール層を延伸層の上にドライラミネートする方法などが好ましい例として挙げられる。また、ヒートシール層と延伸層との界面はコロナ処理、オゾン処理、電子線処理やアンカーコート剤などの処理がされていてもよい。

本発明の積層体は、少なくとも一軸延伸層とヒートシール層とを備えた積層体であり、流通、保管に耐えられる強度を有するものであれば足りるが、必要によって、積層体の構成に加えて、例えば、二軸延伸ポリプロピレン、二軸延伸ナイロン、ポリエステルなどのフィルムを積層しておくことも可能である。

本発明の積層体の一軸延伸フィルムとヒートシール性フィルムとのラミネート強度の好ましい範囲は、２．０Ｎ／２５ｍｍ幅以上であり、より好ましくは２．５Ｎ／２５ｍｍ幅以上である。また、積層体を引き裂いた時の細い繊維状物（ヒゲ）の発生は、後述する「ヒゲ発生率」で、好ましい範囲は３０％以下であり、より好ましくは２５％以下であり、さらに好ましくは２０％以下である。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定して解釈されるものではない。

表１、２における「ラミネート強度」とは、ＪＩＳＫ−６８５４−３に準じ、Ｔ形はく離法により、幅２５ｍｍの積層体を試料として用い、一軸延伸層とヒートシール層の界面を試験速度１０ｍｍ／分で剥離し、温度２３±２℃、湿度５０±５％ＲＨ（相対湿度）に設定された評価試験室内で測定し、ｎ＝３以上の測定値の平均値を示した。

表１、２における「ヒゲ発生率」とは、延伸方向に１５０ｍｍ、延伸と垂直方向に５０ｍｍに切り取った積層体を試料として用い、該試料に延伸と垂直方向の中央部に延伸方向に５０ｍｍのスリットを「図２」のように入れる。次に、温度２３±２℃、湿度５０±５％ＲＨ（相対湿度）に設定された評価試験室内で、オートグラフで該試料のスリットの両端を持ち、１０００ｍｍ／分の速度で上下に引裂く。ｎ＝２０の測定を行い、目視でヒゲの発生を観察し、その発生頻度（％）（ヒゲ発生回数／２０）を表した。

表１、２における「直進カット性」とは、延伸方向に２５０ｍｍ、延伸と垂直方向に５０ｍｍに切り取った積層体を試料として用い、該試料に延伸と垂直方向の中央部に延伸方向に５０ｍｍのスリットを「図３」のように入れる。次に、該試料のスリット両端を「図４」のように試験片の長軸とオートグラフの二つのチャックの仮想中心線とがほぼ直角になるようにセットし、温度２３±２℃、湿度５０±５％ＲＨ（相対湿度）に設定された評価試験室内で、１０００ｍｍ／分の速度で、１５０ｍｍ上下に引裂く。引裂き後、試料幅を測定し、引裂き前のスリット部の幅と比較し、ズレ幅（引裂き前のスリット部の幅−引裂き後の試料幅）として、次の評価基準
優良：ズレ幅の最大が３ｍｍ未満で、ほぼ直線的に切れたもの
良：ズレ幅の最大が６ｍｍ未満で、延伸方向を逸脱する場合があるもの
不良：ズレ幅の最大が６ｍｍ以上で、方向性がほとんどないもの
で評価した。

表１、２における「易カット性」とは、前記「ヒゲ発生率」を測定した試料を、一軸延伸フィルムの延伸方向に、手で引裂き、次の評価基準
優良：一軸延伸層とヒートシール層との剥がれが、極めて少なく容易に直線状に切れたもの
良：一軸延伸層とヒートシール層との剥がれが、２ｍｍ未満の大きさで発生し、比較的良好な引裂きができるもの
不良：一軸延伸層とヒートシール層との剥がれが、２ｍｍ以上の大きさで発生し、ヒートシール層が伸びて、良好な引裂きができないもの
で評価した。

表１、２のヒートシール層は、以下の通りである。
「ＬＬ−ＸＭＴＮ」：フタムラ化学社製のＬＬＤＰＥフィルムで、厚みは３０μｍである。
「Ｖ−１」：タマポリ社製のＬＤＰＥフィルムで、厚みは３０μｍである。
「ＳＢ−５」：タマポリ社製のＥＶＡフィルムで、厚みは３０μｍである。
「ＦＨＫ２」：フタムラ化学社製の無延伸ポリプロピレンフィルムで、厚みは３０μｍである。

（実施例１）
ＨＤＰＥ（日本ポリエチレン社製ノバテックＨＤＨＢ４４２Ｒ：融点＝１３４℃、密度＝０．９５７ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ＝０．２５ｇ／１０分）１００質量部、ＬＤＰＥ（日本ポリエチレン社製ノバテックＬＤ、ＬＦ１２５Ｅ：融点＝１１１℃、密度＝０．９２２ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ＝０．４ｇ／１０分）４０質量部をドライブレンドしたものを押出機内に供給し、溶融したものをフィルムダイに通して押し出し、成形機で冷却することにより、厚みが２７０μｍの未延伸層を成形した。この未延伸層を１２０℃のテンター内で１５倍に横一軸延伸し、１８μｍの一軸延伸層を得た。一軸延伸層にポリエステル系接着剤（三井化学社製タケラックＡ−６２０）と硬化剤（三井化学社製タケネートＡ−６５）の混合物を塗布量２ｇ／ｍ^２の割合で塗布して希釈溶剤を８０℃で１分間乾燥して、ヒートシール層（ＬＬ−ＸＭＴＮ）を貼り合わせ、４０℃で３日間エージングするドライラミネーション法で積層して、厚みが４８μｍの積層体を得た。

（実施例２）
実施例１の一軸延伸層の延伸倍率を１２倍とした以外は、実施例１と同様にして厚みが５２．５μｍの積層体を得た。

（実施例３）
実施例１の一軸延伸層が厚さ３２４μｍの未延伸層を用い延伸倍率を１８倍とした以外は、実施例１と同様にして厚みが４８μｍの積層体を得た。

（実施例４）
実施例１のＬＤＰＥをＬＬＤＰＥ（日本ポリエチレン社製ノバテックＬＬＵＥ３２０：融点＝１２２℃、密度＝０．９２２ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ＝０．８ｇ／１０分）４０質量部とした以外は、実施例１と同様にして厚みが４８μｍの積層体を得た。

（実施例５〜７）
実施例１のヒートシール層に、ＦＨＫ２、Ｖ−１、ＳＢ−５を用い、実施例６はＬＤＰＥの添加量を２６重量部とした以外は、実施例１と同様にして厚みが４８μｍの積層体を得た。

（実施例８、９）
実施例１のＬＤＰＥの添加量を、２６質量部、４５質量部とした以外は、実施例１と同様にして厚みが４８μｍの積層体を得た。

（比較例１）
実施例１の一軸延伸層のＬＤＰＥを配合せずにＨＤＰＥのみとした以外は、実施例１と同様にして厚みが４８μｍの積層体を得た。

（比較例２、３）
実施例１のＬＤＰＥを２０質量部として、延伸倍率を６倍、２０倍に変更し、比較例２は厚さ１０８μｍの未延伸層、比較例３は厚さ３６０μｍの未延伸層を用いた以外、実施例１と同様にして厚みが４８μｍの積層体を得た。

（比較例４、５）
実施例１のＬＤＰＥを０．５質量部、１００質量部とした以外は、実施例１と同様にして厚みが４８μｍの積層体を得た。

表１、２から明らかなように、本発明によれば、一軸延伸層とヒートシール層とのラミネート強度があり、引き裂いた面（カット面）にヒゲの発生が大幅に低減でき、易カット性及び直進カット性などの特性をバランスよく兼ね備えた積層体、及び、該積層体を用いた袋が、容易に得られることが分かる。

本発明の積層体及び該積層体を用いた袋は、例えば、粉末あるいは粒状医薬品等の薬包紙、ジュース類、ゼリー状飲料、飲料水、栄養ドリンク剤、お茶、コーヒー飲料、おにぎり、まんじゅう、どらやき、ケーキ等の洋菓子、スナック菓子、カップ麺、調味料袋、サンドイッチ等の軟包装材料等に好ましく使用することができる。

実施例の積層体を模式的に示した縦断面図である。「ヒゲ発生率」を測定する試料を模式的に示した説明図である。「直進カット性」を測定する試料を模式的に示した説明図である。「直進カット性」の測定方法を模式的に示した説明図である。

符号の説明

１一軸延伸層
２ヒートシール層
３接着剤／硬化剤層
４スリット

Claims

少なくとも一軸延伸層と、ヒートシール層と、を備えた積層体であって、一軸延伸層が下記の（Ａ）と（Ｂ）を具備する積層体。
（Ａ）一軸延伸層の延伸倍率が１０〜１８倍である。
（Ｂ）一軸延伸層は、高密度ポリエチレンと、高密度ポリエチレン１００質量部に対して、直鎖状低密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンの少なくとも一方を２５〜５０質量部を含有する樹脂組成物からなる。
ヒートシール層がポリオレフィン系樹脂を含有する請求項１に記載の積層体。
一軸延伸層とヒートシール層とのラミネート強度が、２．０Ｎ／２５ｍｍ幅以上である請求項１又は２に記載の積層体。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層体を用いた袋。