JP2013248742A - 低吸着性シーラントフィルム並びにそれを用いた積層体及び包装袋 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも、第一のポリオレフィン系樹脂層と、該第一のポリオレフィン系樹脂層上に隣接して積層された環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、該環状ポリオレフィン系樹脂組成物層上に隣接して積層された第二のポリオレフィン系樹脂層とを有するシーラントフィルムであって、
上記環状ポリオレフィン系樹脂組成物が、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリエチレン樹脂及びゴム成分を含むことを特徴とする、シーラントフィルム、並びにそれを用いた積層体及び包装袋を提供する。
【選択図】 図1
Description
しかしながら、アクリロニトリル系樹脂は、良好なシール強度が得られず、また高価であるため、より好ましい低吸着性シーラントの開発が求められている。
1.少なくとも、第一のポリオレフィン系樹脂層と、該第一のポリオレフィン系樹脂層上に隣接して積層された環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、該環状ポリオレフィン系樹脂組成物層上に隣接して積層された第二のポリオレフィン系樹脂層とを有するシーラントフィルムであって、
環状ポリオレフィン系樹脂組成物は、
70〜87質量%の環状ポリオレフィン系樹脂、
3〜7質量%のポリエチレン樹脂、及び
10〜23質量%のゴム成分を含むことを特徴とする、シーラントフィルム。
2.前記ゴム成分が、イソプレンゴム、インブチレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム又はエチレン−ブテン−1共重合体ゴムであることを特徴とする、上記1に記載のシーラントフィルム。
3.前記第一のポリオレフィン系樹脂層と、前記環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、前記第二のポリオレフィン系樹脂層との共押出により形成されてなることを特徴とする、上記1又は2に記載のシーラントフィルム。
4.前記第一及び第二のポリオレフィン系樹脂層を構成するポリオレフィン系樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂であることを特徴とする、上記1〜3のいずれかに記載のシーラントフィルム。
5.前記第一のポリオレフィン系樹脂層の厚みが10〜100μmであり、前記環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の厚みが2〜30μmであり、前記第二のポリオレフィン系樹脂層の厚みが10〜100μmであることを特徴とする、上記1〜4のいずれかに記載のシーラントフィルム。
6.上記1〜5のいずれかに記載のシーラントフィルムをシーラント層として有する積層体であって、該シーラントフィルムの第二のポリオレフィン系樹脂層が、積層体における最表層であることを特徴とする積層体。
7.上記6に記載の積層体からなる包装袋であって、該積層体を、前記第二のポリオレフィン系樹脂層が最内層となるように重ね合せ、製袋して得られることを特徴とする、上記包装袋。
8.上記7に記載の包装袋に内容物を充填してなる包装体。
樹脂は、高い分子間力を発揮し、分子間の距離が近い密な表面構造を有するため、該樹脂を含む本発明のシーラントフィルムは、低分子量成分の溶出を抑制し、保香性に優れる。
<1>本発明のシーラントフィルム及びそれを用いた積層体の層構成
図1〜3は、本発明のシーラントフィルム及びそれを有する積層体の層構成の一例を示す概略的断面図である。
本発明のシーラントフィルムは、図1に示すように、第一のポリオレフィン系樹脂層1、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層2、及び第二のポリオレフィン系樹脂層3、の3層を基本の構成とする。
以下、本発明において使用される樹脂名は、業界において慣用されるものが用いられる。また、本発明において、密度はJIS K7112に準拠して測定した。
本発明のシーラントフィルムの環状ポリオレフィン系樹脂組成物層は、環状ポリオレフィン系樹脂とオレフィン系樹脂とを含む環状ポリオレフィン系樹脂組成物からなる。
本発明において、環状ポリオレフィン系樹脂は、環状オレフィンをメタセシス開環重合反応によって重合した開環メタセシス重合体(COP)、及び、環状オレフィンとα−オレフィン(鎖状オレフィン)との共重合体、すなわち環状オレフィンコポリマー(COC)を包含する。
環状オレフィンとしては、エチレン系不飽和結合及びビシクロ環を有する任意の環状炭化水素を使用することができるが、特にビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン(ノルボルネン)骨格を有するものが好ましい。
本発明において好適に使用される開環メタセシス重合体及び環状オレフィンコポリマーは、いくつか市販されており、例えば日本ゼオン(株)社製の「ZEONOR(R)」やポリプラスチック(株)社製の「TOPAS(R)」等が挙げられる。
環状ポリオレフィン系樹脂に、ポリエチレン樹脂を混合することにより、成膜時の環状ポリオレフィン系樹脂同士の凝集によるゲル塊の発生を防ぎ、均一な膜表面を得ることができる。
このようなポリエチレン樹脂としては、190℃でのメルトフローレート(MFR)が5〜40g/10分、好ましくは10〜35g/10分、さらに好ましくは15〜30g/10分である任意のポリエチレン樹脂を使用することができる。
メルトフローレートが5g/10分より小さいと、環状ポリオレフィン系樹脂に適切な流動性を与えることができず、ゲル塊の発生を防ぐことができない。
一方、メルトフローレートが40g/10分より大きいと、成膜適性が失われ、均一な
フィルムを得ることが困難となる。
ポリエチレン樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等を挙げることができる。
具体的には、日本ポリエチレン(株)社製の「ノバテック」等が挙げられる。
環状ポリオレフィン系樹脂に、ゴム成分を混合することにより、本発明のシーラントフィルムに柔軟性を付与することができ、これを使用して製造した包装袋等を耐衝撃性に優れるものとすることができる。
このようなゴム成分としては、例えば、αオレフィン共重合体ゴム成分やスチレン系ゴム成分の一種ないしそれ以上を使用することができる。αオレフィン共重合体ゴム成分としては、イソプレンゴム、インブチレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−1共重合体ゴム等のC2〜C4からなるオレフィン系ゴム成分等が挙げられ、スチレン系ゴム成分としては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(SBS)ゴム、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体(SIS)ゴム、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体(SEPS)ゴム等が挙げられる。
本発明において好適に使用することができるゴム成分としては、三井化学(株)社製の「タフマーA4085S」等が挙げられる。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物において、環状ポリオレフィン系樹脂は、該樹脂組成物中に70〜87質量%、好ましくは75〜81質量%の割合で配合され、ポリエチレン樹脂は、3〜7質量%、好ましくは4〜5質量%の割合で配合され、そして、ゴム成分は、10〜23質量%、好ましくは15〜20質量%の割合で配合される。
また、ポリエチレン樹脂の配合比率が3質量%未満、さらには4質量%未満であると、環状ポリオレフィン系樹脂に適切な流動性を与えることができず、ゲル塊の発生の原因となる。
さらに、ゴム成分の配合比率が、10質量%未満、さらには15質量%未満であると、シーラントフィルムに柔軟性がなくなり、耐衝撃性に劣るものとなる。
上記の環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の一方の面上に、第一のポリオレフィン系樹脂層を、そしてもう一方の面上に、第二のポリオレフィン系樹脂層を積層することにより、本発明のシーラントフィルムが得られる。
チレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、ポリプロピレン等が用いられる。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物層との接着性が高く、また該層と共押出した際に製膜安定性を一層高めるため、直鎖状低密度ポリエチレンを用いることが特に好ましい。
これらモノマーを、低圧法、スラリー法、溶液法、気相法等の重合方法を用いて重合する。通常は、短鎖分布として炭素1000個あたり、3〜25個の短鎖分岐を有するが、炭素数約20個を超えるような長鎖分岐は有しない。通常、直鎖状低密度ポリエチレンにおいて、エチレン由来の構造単位は約99.9〜90モル%であり、α−オレフィン由来の構造単位は約0.1〜10モル%である。本発明では、構造均一性に優れる点で、メタロセン触媒で調製された直鎖状低密度ポリエチレンを好適に使用することができる。
さらに、本発明において、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、これに、必要ならば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤(脂肪酸アミド等)、難燃化剤、無機ないし有機充填剤、架橋剤、染料、顔料等の着色剤、更には、改質用樹脂等の添加剤の1種ないし2種以上を添加してもよい。
本発明のシーラントフィルムは、任意の方法により製造されるが、良好な成膜安定性、成膜容易性及び層間密着性を得て、シール強度及び低吸着性を一層高めるために、好ましくは、第一のポリオレフィン系樹脂と、環状ポリオレフィン系樹脂組成物と、第二のポリオレフィン系樹脂とを、共押出することにより製造する。
特に、インフレーション法を用いて製膜することにより、3層間の密着性が高まり、一層高いシール強度及び低吸着性を示すシーラントフィルムを提供することができる。
本発明のシーラントフィルムは、任意の層厚を有するものであってよいが、安定した成膜化及び製品コストの観点から好適には、全体として20〜200μmの層厚を有する。ここで、各層の厚さは、シーラントフィルムを適用する包装材の用途、所望の非吸着性及びシール強度等に応じて適宜に設定することができるが、好適には、第一のポリオレフィン系樹脂層の層厚は、製品コストの観点から、10〜100μm、より好ましくは30〜80μmである。10μmより薄いと、高いシール強度が得られず、詰め替え用スタンディングパウチのような高い耐衝撃性が要求される包装用途に不適である。
難となり、厚いとフィルムの硬さが増すため製膜性及び加工性が悪くなるため好ましくない。
さらに、第二のポリオレフィン系樹脂層の層厚は、10〜100μm、より好ましくは30〜80μmである。10μmより薄いと、高いシール強度が得られず、詰め替え用スタンディングパウチのような高い耐衝撃性が要求される包装用途に不適である。また、100μmより厚いと、内容物成分の吸着量が多くなるため好ましくない。
本発明のシーラントフィルムを、第二のポリオレフィン系樹脂層が積層体における最表層となるように、第一のポリオレフィン系樹脂層側の表面を任意の基材層と対向させて積層し、積層体を得ることができる。
ここで用いる基材層としては、プラスチックフィルム等の単層フィルム、又は多層積層フィルムが用いられるが、特に限定されず、各種包装袋及び包装容器に用いられる任意のフィルムを使用することができる。これらの中から、包装する内容物の種類や充填後の加熱処理の有無等の使用条件に応じて、適するものを自由に選択して使用する。好ましく使用される積層体の具体例として、以下のようなものが挙げられるが、これらに限定されない。
(2) ONフィルム/接着剤層/一軸延伸又は二軸延伸HDPEフィルム/接着剤層/シーラントフィルム ;
(3) ONフィルム/接着剤層/一軸延伸又は二軸延伸PPフィルム/接着剤層/シーラントフィルム;
(4) ONフィルム/接着剤層/一軸延伸又は二軸延伸PPフィルム/接着剤層/アルミニウム箔/接着剤層/シーラントフィルム ;
(5) ONフィルム/シリカ又はアルミナ又はアルミニウム蒸着層/接着剤層/一軸延伸又は二軸延伸HDPEフィルム/接着剤層/シーラントフィルム;
(6) ONフィルム/アンカーコート剤層/HDPE層/シーラント層[ここで、HDPE層及びシーラント層は、共押出コーティング法によりアンカーコート剤層上に積層される];
(7) ONフィルム/アンカーコート剤層/HDPE層/低密度ポリエチレン(LDPE)層/接着剤層/シーラントフィルム[ここで、HDPE層及びLDPE層は、共押出コーティング法によりアンカーコート剤層上に積層される];
(8) PETフィルム/接着剤層/アルミニウム箔/接着剤層/ONフィルム/接着剤層/シーラントフィルム ;
(9) PETフィルム/接着剤層/シリカ又はアルミナ又はアルミニウム蒸着層/ONフィルム/接着剤層/シーラントフィルム;
(10)PETフィルム/接着剤層/ONフィルム/接着剤層/アルミニウム箔/接着剤層/シーラントフィルム ;
(11)PETフィルム/接着剤層/EVOHフィルム/接着剤層/ONフィルム/接着剤層/シーラントフィルム。
す。また、本願明細書の積層体の記載において、「/」はその左右の層が積層一体化されていることを示す。
上記の本発明の積層体を使用し、第二のポリオレフィン系樹脂層が最内層となるように製袋して、包装袋とすることができる。また、本発明の積層体を、第二のポリオレフィン系樹脂層を最内層とする蓋材として使用し、包装容器を製造することができる。
用意し、そのシーラント面同士を対向させて配置する。次いで、これらの下端部に、シーラント面を外側に向けて中央で山折りにした底材用積層体を挿入し、ガゼット部を設けて周縁部をヒートシールする。ガゼット部を舟底シール型にヒートシールすることにより、自立性の底部を形成することができる。また、注出口部を形成するヒートシール部、及びその両側を切り欠くための打ち抜き部を備えた製袋機を使用して、パウチ上部のコーナー部分に注出口部を設けてもよい。
内容物を充填して包装体を製造するには、シールせずに残しておいた充填口から内容物を充填した後、充填口を、例えば脱気シール等によりヒートシールして密封する。
次に本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。
(1)環状オレフィンコポリマー(ポリプラスチックス(株)社製 TOPAS 8007F−500)75質量%、ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)社製 ノバテック HJ580N)5質量%及びエチレン−ブテン−1共重合体ゴム(三井化学(株)社製 タフマーA4085S)20質量%を含む混合物を十分に混練して、環状ポリオレフィン系樹脂組成物を調製した。
(2)(1)で得られた環状ポリオレフィン系樹脂組成物と、直鎖状低密度ポリエチレンとを、多層インフレーション製膜により共押出し、第一の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層(厚さ60μm)/環状ポリオレフィン系樹脂組成物層(厚さ10μm)/第二の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層(厚さ60μm)の構成を有するシーラントフィルムを製造した。
(3)一方、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用い、その一方の面上にドライラミネート用接着剤を、版深110μmのピラミッド版を用いて塗工量3.0g/m2で塗布し、厚さ7μmのアルミ箔と貼り合せた。このアルミ箔上に接着剤を同様に塗布し、厚さ15μmのナイロンフィルムを貼り合せ、基材層を製造した。
(4)上記基材層のナイロンフィルム面にドライラミネート用接着剤を同様に塗布し、上記(2)で製造したシーラントフィルムを貼り合せた後、40℃の恒温槽に48時間保管し、接着剤を硬化させて、スタンディングパウチの胴材用、底材用積層体を製造した。層構成は以下のとおりであった:
PETフィルム/接着剤層/アルミ箔/接着剤層/ナイロンフィルム/接着剤層/第一の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層/環状ポリオレフィン系樹脂組成物層/第二の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層
(5)上記で得られた胴材用積層体及び底材用積層体を用いて、外形寸法:高さ237mm×幅130mm、底部の折り込み部の高さ35mm、シール幅5mmのスタンディングパウチを製造した。また、底部は舟底型のシールパターンでヒートシールした。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物を環状オレフィンコポリマー75質量%、ポリエチレン20質量%及びエチレン−ブテン−1共重合体ゴム5質量%を含む混合物とした以外は、実施例1と同様にして、スタンディングパウチを製造した。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物を環状オレフィンコポリマー50質量%、ポリエチレン20質量%及びエチレン−ブテン−1共重合体ゴム30質量%を含む混合物とした以外は、実施例1と同様にして、スタンディングパウチを製造した。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物を環状オレフィンコポリマー95質量%、ポリエチレ
ン5質量%及びエチレン−ブテン−1共重合体ゴム0質量%を含む混合物とした以外は、実施例1と同様にして、スタンディングパウチを製造した。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物を環状オレフィンコポリマー90質量%、ポリエチレン5質量%及びエチレン−ブテン−1共重合体ゴム5質量%を含む混合物とした以外は、実施例1と同様にして、スタンディングパウチを製造した。
(1)吸着性試験
実施例1及び比較例1〜4のスタンディングパウチについて、上部開口部から、メントール濃度が5μg/mlとなるように調製したメントール−エタノール溶液100mlを充填した後、開口部を脱気シールにより密封した。
50℃の雰囲気下で2週間保存した後、溶液中のメントール含有量をGC/MS法により測定し、吸着量を求めた。
以下の表に結果を示す。
実施例1及び比較例1〜4のスタンディングパウチについて、その上部開口部から水450mlを充填した後、開口部を密封した。これを120cmの高さから20回落下させた。その結果、実施例1、比較例2のスタンディングパウチは、20回落下させた後も破袋しなかった。
一方、比較例1、3、4のスタンディングパウチについても、同様の試験を行ったが、破袋したことが確認された。
2.環状ポリオレフィン系樹脂組成物層
3.第二のポリオレフィン系樹脂層
4.接着剤層
5.PETフィルム
6.接着剤層
7.アルミ箔
8.接着剤層
9.ナイロンフィルム
A.シーラントフィルム
B.基材層
Claims (8)
- 少なくとも、第一のポリオレフィン系樹脂層と、該第一のポリオレフィン系樹脂層上に隣接して積層された環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、該環状ポリオレフィン系樹脂組成物層上に隣接して積層された第二のポリオレフィン系樹脂層とを有するシーラントフィルムであって、
環状ポリオレフィン系樹脂組成物は、
70〜87質量%の環状ポリオレフィン系樹脂、
3〜7質量%のポリエチレン樹脂、及び
10〜23質量%のゴム成分を含むことを特徴とする、シーラントフィルム。 - 前記ゴム成分が、イソプレンゴム、インブチレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム又はエチレン−ブテン−1共重合体ゴムであることを特徴とする、請求項1に記載のシーラントフィルム。
- 前記第一のポリオレフィン系樹脂層と、前記環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、前記第二のポリオレフィン系樹脂層との共押出により形成されてなることを特徴とする、請求項1又は2に記載のシーラントフィルム。
- 前記第一及び第二のポリオレフィン系樹脂層を構成するポリオレフィン系樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のシーラントフィルム。
- 前記第一のポリオレフィン系樹脂層の厚みが10〜100μmであり、前記環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の厚みが2〜30μmであり、前記第二のポリオレフィン系樹脂層の厚みが10〜100μmであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のシーラントフィルム。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のシーラントフィルムをシーラント層として有する積層体であって、該シーラントフィルムの第二のポリオレフィン系樹脂層が、積層体における最表層であることを特徴とする積層体。
- 請求項6に記載の積層体からなる包装袋であって、該積層体を、前記第二のポリオレフィン系樹脂層が最内層となるように重ね合せ、製袋して得られることを特徴とする、上記包装袋。
- 請求項7に記載の包装袋に内容物を充填してなる包装体。
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