JP2012201392A - 包装用フィルム、積層包装用フィルム、前記フィルムの製造方法、および前記フィルムを用いた包装方法 - Google Patents
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Abstract
高いガス透過性を有しつつヒートシール性も有する包装用フィルムを提供する。
【解決手段】
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含むフィルムであって、前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して1〜40重量部であり、かつ前記フィルムについて示差走査熱量計(DSC)により測定される前記(B)に由来する融点TmB2が100℃以下または前記融点TmB2が実質的に観測されない包装用フィルム。
【選択図】 図1A
Description
[1]4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と、熱可塑性エラストマー(B)と、を含むフィルムであって、前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して1〜40重量部であり、かつ前記フィルムについて示差走査熱量計(DSC)により測定される前記(B)に由来する融点TmB2が100℃以下または前記融点TmB2が実質的に観測されない包装用フィルム。
[2]4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と、熱可塑性エラストマー(B)と、を含むフィルムであって、前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して1〜40重量部であり、かつ前記(B)の示差走査熱量計(DSC)により測定される融点TmB1が100℃以下または前記融点TmB1が実質的に観測されない包装用フィルム。
[3]熱可塑性エラストマー(B)が、オレフィン系エラストマーまたはスチレン系エラストマーのいずれか1種類以上のエラストマーからなる、[1]ないし[2]に記載のフィルム。
[4]さらに、プロピレン(共)重合体(C)を含む請求項1に記載のフィルムであって、前記フィルムについて示差走査熱量計(DSC)により測定される前記(C)に由来する融点TmC2が110〜175℃の範囲内にある、[1]ないし[3]のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
[5]プロピレン(共)重合体(C)をさらに含み、(A)と(B)と前記(C)の合計100重量部に対して前記(C)が0.3〜30重量部である、[1]ないし[4]のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
[6]熱可塑性エラストマー(B)の密度が850〜980kg/m3である、[1]ないし[5]のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
[7]フィルムの主面に垂直な切断面のTEM像(撮像範囲のフィルム厚さ方向の距離は15μm、かつ撮像面積は45μm2)で、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)から実質的に構成される相と、熱可塑性エラストマー(B)から実質的に構成される相の相分散構造が観察される、[1]ないし[6]のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
[8][1]ないし[7]のいずれか一項に記載の包装用フィルムを少なくとも一方の主面の最表面の一部ないし全部に備える積層包装用フィルム。
[9]4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と、示差走査熱量計(DSC)で得られる融点TmB1が100℃以下または前記融点TmB1が実質的に観測されない熱可塑性エラストマー(B)とを含んでなり、前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して1〜20重量部の溶融混練物を成形する工程を含む、[1]ないし[7]のいずれか一項に記載の包装用フィルムの製造方法。
[10]酸素を吸収あるいは消費し炭酸ガスを発生する被包装体を[1]ないし[8]のいずれか一項に記載の包装用フィルムで覆う第一の工程と、前記包装用フィルム同士をヒートシールする第二の工程と、を含む、包装方法。
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)とは、4−メチル−1−ペンテンから導かれる繰り返し単位を有していればよく、それ以外の制限はない。つまり、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体とは、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体であっても、4−メチル−1−ペンテン以外の4−メチル−1−ペンテンと共重合可能なモノマーとの共重合体であってもよい。なお、後述するプロピレン(共)重合体(C)など、本願明細書における「(共)重合体」とは、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と同様に単独重合体も共重合体も含むことを意味する。前記4−メチル−1−ペンテンと共重合可能なモノマーとは、具体的には、4−メチル−1−ペンテン以外の炭素原子数2〜20のオレフィン(以下「炭素原子数2〜20のオレフィン」という)が挙げられる。
本発明の包装用フィルムに含まれる熱可塑性エラストマー(B)は、本発明の包装用フィルム自体、すなわち少なくとも前述の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と混合している状態のものに対して示差走査熱量計(DSC)により測定される融点TmB2が100℃以下または実質的に融点TmB2が観測されないものであるか、前記(B)について走査熱量計(DSC)により測定される融点TmB1が100℃以下または実質的に融点TmB2が観測されないものである。
本発明の包装用フィルムは、プロピレン(共)重合体(C)をさらに含んでもよい。このようなプロピレン(共)重合体(C)を含むことで、原料の混練時あるいはフィルム成形時のブロッキングの抑制する効果やフィルム成形性を改善するなどの効果が期待できる。
本発明の包装用フィルムは、上記の成分Aと成分Bおよび/または成分(C)から実質的になるのが前述の相分離構造を形成する上で好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲で、他の樹脂や添加剤を含んでいてもよい。添加剤の例には、耐熱安定剤、耐候安定剤、発錆防止剤、耐銅害安定剤、および帯電防止剤等が含まれる。添加剤の含有量は、本発明のフィルムを構成する樹脂組成物全体100質量部に対して0.0001〜10質量部とすることが好ましい。
本発明の包装用フィルムは、他のフィルムと積層させた積層フィルム(積層包装用フィルムともいう)としても用いることができる。本発明のフィルムのガス透過性やヒートシール性を活かすため、ヒートシールにより固定される対象と接触させられるように、本発明の包装用フィルムを、積層包装用フィルムの少なくとも一方の主面の表面層(最外層ともいう)の一部または全表面に用いるのが好ましい。また前記フィルムのさらに表層に、ガス透過性を阻害しない程度に、後述する薄いスキン層を形成してもよい。また機械的な強度や耐熱性を調整するために、被成形材料と接触させない基材層を備えてもよい。
スキン層は、後述する本発明のフィルムの製造時に形成される前記フィルム中の成分が偏在することで形成されるものであってもよいし、共押出法によって形成されるものであってよいし、前記包装用フィルムを製造後、さらに他のフィルムをラミネートして形成してもよく、塗布法などにより、液状の材料を塗工し乾燥させることで形成してもよく、特に限定されないが、スキン層はガス透過性やヒートシール性を有する材料で形成されていることが好ましく、具体的には、前述した4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)ないし成分Aの含有量が多い樹脂が例として挙げられる。
基材層は、本発明の積層包装用フィルムの機械的な強度などを調整するために用いられる。具体的には、プロピレン(共)重合体、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と熱可塑性エラストマー(B)および/またはプロピレン(共)重合体(C)との混合物であって前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して10重量部未満の混合物、ポリエチレンテレフタラートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、およびこれらの混合物が例として挙げられる。これらの材質で形成された基材層と積層させることで、破れにくいなど、より包装に適した包装用フィルムとすることができる。
基材層と表面層との間には接着層を配置してもよい。接着層を配置することで、基材層と表面層の接着をより確実なものとし、使用時に剥離する等の不具合を効果的に抑制することができる。
本発明の包装用フィルムは、任意の方法で製造されうるが、4−メチル−1−ペンテン共重合体(A)と、示差走査熱量計(DSC)で得られる融点TmB1が100℃以下または融点TmB1が実質的に観測されない熱可塑性エラストマー(B)とを含んでなり、前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して10〜50重量部の溶融混練物を成形する工程を含む製造方法で製造するのが好ましい。
本発明の包装用フィルムは、前述の青果物などの包装用フィルムとして好適に用いられる。本発明の包装方法は、青果物などの酸素を吸収あるいは消費し炭酸ガスを発生する被包装体を本発明の包装用フィルムで覆う第一の工程と、前記包装用フィルム同士をヒートシールする第二の工程と、を含む。
拡張性基材フィルムに含まれる4−メチル−1−ペンテン共重合体(A)として、表1に示される4−メチル−1−ペンテン共重合体(A1)(商品名 TPX DX310、三井化学(株)製)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(A2)(商品名 TPX MX002、三井化学(株)製)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(A3)(商品名 TPX MX004、三井化学(株)製)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(A4)(商品名 TPX RT31、三井化学(株)製)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(A5)(商品名 TPX DX845、三井化学(株)製)を用いた。さらに、4−メチル−1−ペンテン共重合体(A1)〜(A5)の1)引張弾性率(室温)2)MFRを、以下のようにして測定した。その結果を表1に示す。
1)引張弾性率(室温)
ASTM−0638に準拠し、射出成形体について弾性率を測定した。
2)MFRの測定
ASTM D1238に準拠して、温度240℃または260℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
3)融点の測定
JIS K7121に準拠してピーク温度から求めた。
(合成例1)
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、833mlの乾燥ヘキサン、100gの1−ブテン、および1.0mmolのトリイソブチルアルミニウムを常温で仕込んだ後、重合装置内の温度を40℃に昇温して、プロピレンで系内の圧力を0.76MPaになるように加圧した。次いで、重合装置内の圧力を、エチレンで0.8MPaに調整した。次いで、0.001mmolのジメチルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライドと、アルミニウム換算で0.3mmolのメチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製)とを接触させたトルエン溶液を、重合装置内に添加し、内温40℃、エチレンで系内圧力を0.8MPaに保ちながら20分間重合させた後、20mlのメタノールを添加して重合反応を停止させた。脱圧後、2Lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出させて、真空下130℃で12時間乾燥させて、36.4gの熱可塑性エラストマー(B1)を得た。
プロピレン、エチレンおよび1−ブテンの共重合比を表2に示すように変更した以外は、合成例1と同様にして熱可塑性エラストマー(B2)を得た。
合成例1、2で得られた熱可塑性エラストマー(B1)〜(B2)の組成を表にまとめた。その結果を表2に示す。なお表中のmol%は、熱可塑性エラストマー(B)中のプロピレン、エチレン、1−ブテンの合計を100mol%とした場合のモル%である。
熱可塑性エラストマー(B)とプロピレン(共)重合体(C)との混合物である組成物(D)を以下のようにして合成した。
(合成例3)
合成例1で得られた90重量部の熱可塑性エラストマー(B1)と、プロピレン(共)重合体(C)として10重量部のホモポリプロピレン(C1)(プライムポリマー製F107BV、融点=160℃、260℃でのMFR=14g/10分)とを200℃で2軸押出機にて混練し、組成物(D1)を得た。
合成例2で得られた85重量部の熱可塑性エラストマー(B2)と、プロピレン(共)重合体(C)として15重量部のホモポリプロピレン(C1)(プライムポリマー製F107BV、融点=160℃、260℃でのMFR=14g/10分)とを混練した以外は、合成例4と同様にして組成物(D2)を得た。
得られた組成物(D1)〜(D2)のMFRを前述と同様にして測定した。また4)引張弾性率(室温)および5)密度以下のように測定し、融点は前記3)融点と同様にして測定した。それらの結果を表3に示す。
JIS K7113−2に準拠し、試験温度を室温(23℃)、試験速度を200mm/分とし、フィルムのMD方向における弾性率を測定した。引張弾性率は、S−Sカーブにおいて、伸び量ゼロを起点とししたS−Sカーブの接線の傾きから算出した。
5)密度
ASTM D1505に準拠して測定した。
96重量部の4−メチル−1−ペンテン共重合体(A1)と、4重量部の合成例4で得られた組成物(D2)を260℃で2軸押出機にて混練し、混合物(E1)を得た。
合成例5において、4−メチル−1−ペンテン共重合体(A)、組成物(D)、さらにプロピレン(共)重合体(C)を表4および表5に示す割合で混練にした以外は、合成例5と同様にして、混合物(E2)〜(E10)を得た。得られた混合物(E1)〜(E10)のMFRを前述と同様にして測定した。その結果を表4に示す。
包装用フィルムの原料として混合物E1を、フルフライト型のスクリューを備えた押出機に投入し、溶融混練させ、押出温度を260℃とし、溶融樹脂を単層Tダイで押出し成形した。
包装用フィルムの原料として混合物E1を表5や表6に示されるような原料に変更した以外は、実施例1と同様にして包装用フィルムを得た。なお比較例1や2については、成分(A)のみを用いてフィルムを作成した。
4−メチル−1−ペンテン共重合体(A1)と組成物(D2)を、それぞれ別のフルフライト型のスクリューを備えた押出機に投入し、それぞれの別の押出機内で溶融混練させた。次に、押出温度を230℃とし、(A1)の層と(D2)の層の2層の溶融樹脂を多層ダイ内で積層させて共押出し成形し、2層構造のフィルムを得た。
JIS K7126−1(圧力センサー法)に準拠して評価した。具体的には、差圧法ガス透過率測定装置(東洋精機製作所製)を用いて、試験温度23℃、試験湿度0%RHにて、フィルム測定面積を5cm2にして測定した。フィルム測定面積は、中央部に直径25mmの孔を開けたモダンコトロール社(モコン社)製の粘着材付きアルミマスクを2枚用意し、前記2枚のマスクで測定対象とするフィルムを挟み込むように積層して調整した。なお中央部の孔が2枚のマスクで重なるように配置している。
本発明の包装用フィルム2枚をそれぞれ二つ折りにし、汚れ防止のため厚さ100μmのテフロン(登録商標)フィルムの間に挟んだものを試験片とした。次に、前記試験片をヒートシール試験機(テスター産業株式会社製、熱傾斜ヒートシールテスターTP-701-G)を用いて、上部温度220℃、下部温度70℃、シール幅を10mm、シール圧力を0.2MPa、シール時間1秒で熱融着(ヒートシールともいう)した。次に、試験片から熱融着した本発明の包装用フィルム取出し、幅を15mmの熱融着したサンプルを、シール強度試験機(日本電産ランポ株式会社製、フォースゲージFPG)を用いて、引張速度100mm/min.の引張速度で剥離(ピールともいう)し、その最大強度をヒートシール強度とした。またフィルムのじん性(靭性)が低いと、前記剥離時にフィルムが破断したり、亀裂が生じる。このような剥離時の破断などがなく、シールしたフィルムが剥がれた場合は、易剥離性(イージーピール性ともいう)を「○」として評価した。本発明でいうところのヒートシール性とは、一定のヒートシール強度を有し、かつイージーピール性をも有することを意味する。
実施例3のフィルムの、厚み100μmの試料片を用意した。この試料片を、MD方向と平行方向とTD方向に平行方向とで切り出して得た断面を、それぞれ透過電子顕微鏡(TEM、日立製作所製H−7650(装置名))を用いて、10000倍率でそれぞれ観察した。図1Aは、実施例3のフィルムのMD方向に平行な断面TEM写真であり、図1BはフィルムのTD方向に平行な断面TEM写真である。
Claims (10)
- 4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と、熱可塑性エラストマー(B)と、を含むフィルムであって、前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して1〜40重量部であり、かつ前記フィルムについて示差走査熱量計(DSC)により測定される前記(B)に由来する融点TmB2が100℃以下または前記融点TmB2が実質的に観測されない包装用フィルム。
- 4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と、熱可塑性エラストマー(B)と、を含むフィルムであって、前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して1〜40重量部であり、かつ前記(B)の示差走査熱量計(DSC)により測定される融点TmB1が100℃以下または前記融点TmB1が実質的に観測されない包装用フィルム。
- 熱可塑性エラストマー(B)が、オレフィン系エラストマーまたはスチレン系エラストマーのいずれか1種類以上のエラストマーからなる、請求項1ないし2に記載のフィルム。
- さらに、プロピレン(共)重合体(C)を含む請求項1に記載のフィルムであって、前記フィルムについて示差走査熱量計(DSC)により測定される前記(C)に由来する融点TmC2が110〜175℃の範囲内にある、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
- プロピレン(共)重合体(C)をさらに含み、(A)と(B)と前記(C)の合計100重量部に対して前記(C)が0.3〜30重量部である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
- 熱可塑性エラストマー(B)の密度が850〜980kg/m3である、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
- フィルムの主面に垂直な切断面のTEM像(撮像範囲のフィルム厚さ方向の距離は15μm、かつ撮像面積は45μm2)で、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)から実質的に構成される相と、熱可塑性エラストマー(B)から実質的に構成される相の相分散構造が観察される、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
- 請求項1ないし7のいずれか一項に記載の包装用フィルムを少なくとも一方の主面の最表面の一部ないし全部に備える積層包装用フィルム。
- 4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と、示差走査熱量計(DSC)で得られる融点TmB1が100℃以下または前記融点TmB1が実質的に観測されない熱可塑性エラストマー(B)とを含んでなり、前記(B)の含有量が(A)と(B)の合計100重量部に対して1〜20重量部の溶融混練物を成形する工程を含む、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の包装用フィルムの製造方法。
- 酸素を吸収あるいは消費し炭酸ガスを発生する被包装体を請求項1ないし8のいずれか一項に記載の包装用フィルムで覆う第一の工程と、前記包装用フィルム同士をヒートシールする第二の工程と、を含む、包装方法。
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