JP2009291974A - 積層フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シール層、中間層、貼合せ層の3層からなる積層シーラントフィルムであって、前記シール層はエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーにアンチブロッキング剤とスリップ剤とを配合した組成物からなり、前記中間層は、スリップ剤を含有せず、且つ、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体若しくはそのアイオノマー又はエチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマーと他のエチレン系重合体との重合体混合物、を樹脂成分とする組成物からなり、前記貼合せ層は、スリップ剤を含有せず、アンチブロッキング剤を配合したエチレン系重合体組成物からなることを特徴とする積層フィルム。
【選択図】なし
Description
このため、包装用フィルムには単体フィルムが用いられることは比較的少なく、ヒートシール性を有す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等の基材フィルムとが積層された積層フィルムが多く用いられている。
例えば、特許文献1には少なくとも表面基材層、中間層及びシーラント層からなり中間層が直鎖状低密度ポリエチレンと高圧法低密度ポリエチレンとの特定配合比の樹脂組成物からなり、層間接着強度が強く自動充填適応性を有する包装用フィルムの発明が開示されている。
然も、用途が包装であることから、安価で且つ効率的な生産が可能であることも必要とされる。
しかしながら、上記諸要件をすべて充足する多層シーラントフィルムは、少なくとも本発明者等が知り得た限りに於いて未だ出現していない。
又、本発明の更なる目的は、基材フィルム接着剤塗布面にドライラミネーション法やサンドイッチラミネーション法により容易に貼合せ接着できて包装用多層積層フィルムとすることができ、安価で効率的な包装材生産が可能な積層フィルムを提供するにある。
本発明の積層フィルムに於いては、前記貼合せ層の基材と接するべき面がコロナ処理されていることが好ましい。
また本発明の積層シーラントフィルムに於いては貼合せ層が前記エチレン系重合体とアンチブロッキング剤との合計量100重量部に対し、アンチブロッキング剤0.1〜5重量部を配合した組成物からなることが好ましい。
又、基材フィルム接着剤塗布面にドライラミネーション法やサンドイッチラミネーション法により容易に貼合せ接着できて包装用多層積層フィルムとすることができ、安価で効率的な包装材生産が可能である。
更に、得られた包装用多層積層フィルムはラミネート外観が良好で、耐熱性にも優れる。
従って、基材フィルム等に貼り合わせて多層積層フィルムとし、それから包装用成形体を容易に作製でき、例えば、食品、医薬品、化粧品、文具、日用雑貨、精密機械部品や電子製品等の工業用部品の包装用材製造に好適に用いられる。
既に述べたとおり本発明は、シール層、中間層、貼合せ層がこの順に積層された3層積層フィルムの発明であって、シール層がエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーにアンチブロッキング剤とスリップ剤とを配合した組成物からなり、中間層が、スリップ剤を含有せず、且つ、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、若しくはそのアイオノマーまたはエチレン・不飽和カルボン酸共重合体、若しくはそのアイオノマーと他のエチレン系重合体との重合体混合物、を樹脂成分とする組成物からなり、貼合せ層は、スリップ剤を含有せず、アンチブロッキング剤を配合したエチレン系重合体組成物からなることを構成上の特徴とする。
これらの内では、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体が好ましい。
アルキルエステル基のアルキル基としては、炭素数1〜12のものを挙げることができ、より具体的には、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、セカンダリーブチル、2−エチルヘキシル、イソオクチル等のアルキル基を例示することができる。
これらの内ではアクリル酸又はメタクリル酸のメチル、エチル、イソブチルエステルが好ましい。
このような多元共重合体の場合、他の不飽和単量体の含有量は全共重合体成分に対して20重量%以下であることが好ましい。
又、上記2元又は多元のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体は2種以上が混合されていても良い。
上記金属イオンは2種以上混合されていても良い。
これら金属イオンによる中和度は0超〜85%、特に0.1〜85%が好ましい。
又、アイオノマーとしてのメルトフローレート(MFR)(JIS K7210−1999に準拠)は0.01〜100g/10分(2160g荷重、190℃)の範囲にあるものが好ましい。
これらの内では、合成ゼオライト、シリカ等が好ましい。
又、アンチブロッキング剤は2種以上を混合して又は層毎に異なっていても良い。
これらの内では、ベヘン酸アミド、N−オレイルパルミトアミド、エルカ酸アミド等が好ましい。
スリップ剤は2種以上を混合して用いても良い。
アンチブロッキング剤とスリップ剤の両方、或いはそれらの何れかが配合されない樹脂組成物では得られる積層フィルムの滑り摩擦性が充分でなく、アンチブロッキング性に欠けるため好ましくない。
シール層を構成する樹脂組成物は、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーとアンチブロッキング剤とスリップ剤の合計量100重量部に対し、アンチブロッキング剤0.5〜5重量部、より好ましくは1.0〜4.0重量部、スリップ剤0.05〜3重量部、より好ましくは0.4〜2.0重量部を配合したものからなることが好ましい。
前記アンチブロッキング剤及び/又はスリップ剤の配合が少な過ぎるとアンチブロッキング性が充分でなく、配合が多過ぎるとヒートシール性に影響する。
前記シール層にはそのアンチブロッキング性等の層特性を損なうことがない限度に於いて他の添加剤、例えば酸化防止剤等を適宜配合しても良い。
i)エチレン・不飽和カルボン酸共重合体を樹脂成分とし、スリップ剤を配合しない樹脂層、
ii)エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーを樹脂成分とし、スリップ剤を配合しない樹脂層、
iii)エチレン・不飽和カルボン酸共重合体と他のエチレン系重合体との重合体混合物であって、スリップ剤を配合しない樹脂組成物層、
iv)エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーと他のエチレン系重合体との重合体混合物であって、スリップ剤を配合しない樹脂組成物層、
の4態様がある。
また前記iii)の態様の中間層に於いて用いられるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体も、前記シール層で用いられるアイオノマーのベース樹脂として挙げられた2元又は3元系以上のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体を例示できる。
より具体的には、エチレン単独重合体、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィン(プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等)との共重合体、例えば、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、中・高密度ポリエチレン、メタロセン触媒重合エチレン(共)重合体(メタロセン触媒の存在下で重合されたエチレン(共)重合体)を例示でき、更に、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のエチレン・ビニルエステル共重合体類、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル等のエチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体類等を例示出来る。エチレン系重合体はそのメルトフローレート(MFR)(JIS K7210−1999に準拠)は0.1〜100g/10分(2160g荷重、190℃)の範囲にあるものが好ましい。
本発明ではこれらのエチレン系重合体の内で、エチレン単独重合体、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体が好ましく、特に、密度900〜950kg/m3のメタロセン触媒重合エチレン(共)重合体が好ましい。
又、iii)態様の中間層の場合も、積層される貼合せ層がポリエチレンやエチレン・α−オレフィン共重合体からなる層の場合には、該重合体混合物中に於ける不飽和カルボン酸含有率が10重量%以下、より好ましくは1〜7重量%となるように調節することが層間接着性の観点からより好ましい。
前記ii)またはiv)態様の中間層で用いられるアイオノマーのベース樹脂共重合体であるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体に於ける不飽和カルボン酸の含有率は、特に限定されないが、通常2〜20重量%、より好ましくは2〜10重量%の共重合体が用いられる。
又、iv)態様の中間層も、積層される貼合せ層がポリエチレンやエチレン・α−オレフィン共重合体からなる層の場合には、アイオノマーと他のエチレン系重合体との重合体混合物の配合比は、該混合物中に於けるイオン化、非イオン化不飽和カルボキシ基の含有率が10重量%以下、より好ましくは1〜7重量%となるようにその配合比を調節したものであることが好ましい。
又、スリップ剤が配合されたものを中間層に用いた場合は、スリップ剤が貼合せ層に移行し、該層の基材貼合せ面の濡れ張力の低下をもたらすため好ましくない。
アンチブロッキング剤が配合されない樹脂組成物では、例えシール層がアンチブロッキング剤を配合した組成物からなったものであっても、得られた積層フィルムは必ずしも充分なアンチブロッキング性を有さない。
又、アンチブロッキング剤に替えて、又は、それに加えてスリップ剤を配合したものは濡れ張力が低下し、基材との接着性に劣るものとなるため好ましくない。
前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマーとしては、具体的には、前記シール層構成樹脂として例示した2元又は3元以上の共重合体及びその金属イオンアイオノマーを挙げることができ、それ以外のエチレン系重合体としては、前記中間層の他のエチレン系重合体で例示したものを挙げることができる。
本発明ではこれらの中でも貼合せ層を構成するエチレン系重合体として、エチレン単独重合体、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体が好ましく、特に、密度900〜950kg/m3のメタロセン触媒重合エチレン(共)重合体及びエチレン・不飽和カルボン酸共重合体、(特にエチレン・メタクリル酸共重合体)が好ましい。
又、貼合せ層を構成する樹脂組成物は前記エチレン系重合体とアンチブロッキング剤との合計量100重量部に対し、アンチブロッキング剤0.1〜5重量部、より好ましくは0.1〜3重量部を配合した組成物からなることが好ましい。
アンチブロッキング剤の配合量が少なすぎると、得られる積層フィルムのアンチブロッキング性が必ずしも充分でなく、配合量が多すぎるとシール性が低下する傾向がある。
又、積層フイルム全体の厚さは通常15〜150μm程度が好ましい。
このような本発明の積層フィルムは、その貼合せ層の基材フィルム接着側面での濡れ張力が52mN/m以上、シール層表面での滑り摩擦係数が0.4以下で、且つ、支持基材フィルムを積層し、該積層フィルムをヒートシールした後の剥離試験で層間剥離は見られない。
これらの層を構成するフィルムは、必要に応じて延伸が施されていてもよい。延伸は一軸延伸又は二軸延伸のいずれでもよい。
具体例としてシリカ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム、アルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられる。
更に、上記熱可塑性樹脂フィルム以外にも各種紙、金属箔等を支持機材として用いてもよい。
又、上記支持フィルムと本発明の積層シーラントフィルムとの間にポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン中間層を挟み込んだものでも良い。
具体的には、上記支持基材フィルムのコロナ処理面にエポキシ系、ポリウレタン系、アクリル系等の接着剤を塗布等により施し、ドライラミネーターで上記熱可塑性樹脂フィルムをドライラミネーションする方法や、支持基材にアンカーコート剤を塗布した後に、その支持基材アンカーコート剤塗布面と上記熱可塑性樹脂フィルム間にエチレン・アクリル酸共重合体又はエチレン・メタクリル酸共重合体等接着樹脂の押出しラミネートをするサンドイッチラミネーションにより積層体とする方法等を例示出来る。
ポリエステル(PET)、ナイロン(NY)等の支持基材層/本発明の積層シーラント層、
支持基材層/ポリエチレン(PE)層等の中間層/本発明の積層(シーラント)フィルム層、
支持基材層/ポリエチレン層(中間層)/Al箔又はAl蒸着膜層(中間層)/本発明の積層(シーラント)フィルム層、
支持基材層/アルミナ蒸着膜層(中間層)/本発明の積層(シーラント)フィルム層、
表面コート支持基材層/本発明の積層(シーラント)フィルム層、
本発明の積層(シーラント)フィルム層/PE(中間層)/支持基材層/PE(中間層)/本発明の積層(シーラント)フォルム層、
等を挙げることができる。
エチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチル共重合体[メタクリル酸含量9.7重量%、アクリル酸イソブチル含量8.3重量%]の亜鉛アイオノマー[中和度32.2%、MFR(190℃、2160g荷重)4.0g/10分](IOー1)85重量部と、アンチブロッキング剤とスリップ剤を配合したマスターバッチ[アンチブロッキング剤(合成ゼオライト)20重量部、スリップ剤A(N−オレイルパルミトアミド)4重量部、スリップ剤B(ベヘン酸アミド)2重量部、エチレン・メタクリル酸共重合体74重量部からなるマスターバッチ;MFR=17.0g/10分](MB−1)15重量部を混練(ドライブレンド)してシール層用の組成物を調製した。
そしてこれら積層シーラントフィルムの貼合せ層表面の濡れ張力(測定方法JIS K6768準拠)とシール層表面の滑り摩擦係数(測定方法JIS K7125準拠)をそれぞれ測定した。
結果を表1に示した。
そして得られた積層フィルムのシール層面同士を重ね、面々ヒートシール(180℃、実圧0.2MPa、時間0.5秒)した後、手で剥離させ、貼合せ層/中間層及び中間層/シール層の層間剥離の有無を目視で評価した(貼合せ層/中間層、中間層/シール層の層間接着力が充分強いとシール部で切断が起こり、弱いと層間剥離が起こる)。
結果を表1に併せて示した。
実施例1の中間層を構成するエチレン・メタクリル酸共重合体(EMAAー1)に替えて、エチレン・メタクリル酸共重合体[メタクリル酸含量9.0重量%、MFR2.7g/分;](EMAAー2)50重量部とメタロセン触媒重合線状低密度ポリエチレン(mPE)50重量部とを混合した重合体混合物を用いた以外は実施例1と同様にして積層シーラントフィルムを作製し、貼合せ層表面の濡れ張力とシール層表面の滑り摩擦係数をそれぞれ測定した。
結果を表1に示した。
又、実施例1と同様に基材フィルムを積層し、得られた積層フィルムの層間剥離の有無を同様に評価した。
結果を表1に併せて示した。
実施例1の中間層樹脂(EMAA−1)に替えて、実施例1のシール層に用いたと同じアイオノマー(IOー1)50重量部と実施例2の中間層に用いたメタロセン触媒重合線状低密度ポリエチレン(mPE)50重量部とを混合した重合体混合物を用いた以外は実施例1と同様にして積層シーラントフィルムを作製し、貼合せ層表面の濡れ張力とシール層表面の滑り摩擦係数をそれぞれ測定した。
結果を表1に示した。
又、実施例1と同様に基材フィルムを積層し、得られた積層フィルムの層間剥離の有無を同様に評価した。
結果を表1に併せて示した。
実施例1の中間層樹脂(EMAA−1)に替えて、アイオノマー(IOー1)85重量部にアンチブロッキング剤とスリップ剤を配合した別組成のマスターバッチ[合成ゼオライト20重量部、Nーオレイルパルミトアミド1重量部、エチレン・メタクリル酸共重合体79重量部からなるマスターバッチ;MFR=10.0g/10分](MB−3)15重量部を配合、混練した組成物を用いた以外は実施例1と同様にして積層シーラントフィルムを作製し、貼合せ層表面の濡れ張力とシール層表面の滑り摩擦係数をそれぞれ測定した。
結果を表1に示した。
又、実施例1と同様に基材フィルムを積層し、得られた積層フィルムの層間剥離の有無を同様に評価した。
Claims (9)
- シール層、中間層、貼合せ層の3層からなる積層フィルムであって、前記シール層はエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーにアンチブロッキング剤とスリップ剤とを配合した組成物からなり、前記中間層は、スリップ剤を含有せず、且つ、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、若しくはそのアイオノマーまたはエチレン・不飽和カルボン酸共重合体若しくはそのアイオノマーと他のエチレン系重合体との重合体混合物、を樹脂成分とする組成物からなり、前記貼合せ層は、スリップ剤を含有せず、アンチブロッキング剤を配合したエチレン系重合体組成物からなることを特徴とする積層フィルム。
- 積層フィルムがシーラントフィルムである請求項1記載の積層フィルム。
- 前記貼合せ層の基材と接するべき面がコロナ処理されている請求項1又は2記載のフィルム。
- 前記シール層がエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーと、アンチブロッキング剤とスリップ剤との合計量100重量部に対し、アンチブロッキング剤0.5〜5重量部とスリップ剤0.05〜3重量部を配合した組成物からなる請求項1〜3の何れかに記載のフィルム。
- 前記シール層を構成する組成物に更にポリオレフィン樹脂が前記アイオノマー100重量部に対し20重量部以下の割合で配合されている請求項1〜4の何れかに記載のフィルム。
- 前記中間層に於ける他のエチレン系重合体がメタロセン触媒重合低密度ポリエチレンである請求項1〜5の何れかに記載のフィルム。
- 前記貼合せ層のエチレン系共重合体がメタロセン触媒重合低密度ポリエチレン又はエチレン・不飽和カルボン酸共重合体である請求項1〜6の何れかに記載のフィルム。
- 貼合せ層が前記エチレン系重合体とアンチブロッキング剤との合計量100重量部に対し、アンチブロッキング剤0.1〜5重量部を配合した組成物からなる請求項1〜7のいずれかに記載のフィルム。
- ドライラミネーション又はサンドイッチラミネーションに用いられる請求項1〜8の何れかに記載のフィルム。
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