JP2015506858A - 低温シールフィルム - Google Patents

Abstract

多層構造体が、コア層およびシーラントを含み層；構造体は、同時押出された低温シール性二軸延伸フィルムまたはシートであり；シーラント層は７０〜１００℃のシール開始温度を有し；コア層およびシーラント層の合計の厚さは２０〜６０μｍであり；シーラント層は、コア層およびシーラント層の合計の厚さを基準として１０〜２０パーセントの厚さを有する、多層構造体およびその方法が開示される。

Description

本発明は、包装用途、特に食品包装用途に使用できる、コア層とＬＴＳシーラント層とを含む同時押出された低温シール（ＬＴＳ）性二軸延伸多層フィルム構造体に関する。

包装産業においては、より速くより経済的な包装の解決法が常に求められている。

たとえば、テンターフレーム法によって得られるポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンを主成分とする二軸延伸フィルムは、機械抵抗性に優れ厚さが薄いため、食料品包装用の非常に経済的なフィルムである。しかしこれらのフィルムはシール層を有さず、そのため、積層または他の堆積方法のいずれかによってシール層をフィルムに取り付けなければ、複雑な包装用途に使用することはできない。

食品産業における包装プロセスの効率向上のための一定の取り組みにおいて、食料生産者は、速度の増加、すなわち単位時間当たりに包装される品物の数の増加を目標としている。

包装プロセスを加速する一般的な方法の１つは、包装フィルムのシール層中にいわゆる低温シール性樹脂を使用することにある。これらの樹脂は、シールバーから、シールを形成するためのシール層に伝達される熱エネルギー量を減少させることができ、それによって包装材料をシールするために必要なシールバーの接触時間を短縮することができる。

しかし、このような低温シール樹脂は、特殊な化学物質であり、コストが高いためにそれらの使用が幾分妨げられ、より重要なことには、そのような樹脂の同時押出で発生する問題のためにそれらの使用が妨げられる。低温シール性能のため、このような樹脂は、二軸延伸プロセスにおいて通常使用される加熱されたコンベアロールに粘着または接着し始める。

したがって、実際には、包装用多層フィルムは、コスト削減を維持するためシーラント樹脂の使用をできるだけ少なくする必要があり、あらかじめ二軸延伸したフィルム上に低温シール性樹脂を低温スプレーコーティングすることによって製造する必要がある。このような低温スプレーコーティング法の具体例の１つは、たとえばスナック食品の包装の解決法における二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ｂｏＰＰ）上での水性樹脂分散体の使用である。

水性樹脂分散体は、分散体を表面にコーティングし、次に溶媒の水を蒸発させることによって、たとえば基材フィルムなどの表面上に非常に少量のポリマーを堆積することができる。

スナック食品の方法の解決法においては、ポリプロピレンフィルムなどのバリア基材フィルムの一方の側に、低温シール性樹脂の水性分散体がコーティングされる。乾燥によって溶媒の水を除去した後、厚さ約１〜３マイクロメートルの樹脂の薄層が基材フィルムの表面を覆い、シール層を形成する。塗布されるシーラント樹脂の量が少ないので、それによって包装フィルムの全体的なコストを削減することができる。

上述のような樹脂量の減少にもかかわらず、シーラントを上に分散させた包装フィルムは、製造が困難であるという欠点を有する。これらのフィルムの製造には、ａ）基材フィルムの製造、およびｂ）引き続く分散体のコーティング、およびｃ）乾燥ステップの３つの独立したステップが必要である。コーティングおよび乾燥のステップは、製造の全コストの無視できない部分であり、したがって、より低コストの包装フィルムを得るために上記ステップを省略することが望ましい。

したがって、低温シール性樹脂を含む薄い包装フィルムを得ることができ、低い経済的コストで製造できる製造方法が必要とされている。

本発明は、コア層と、７０〜１００℃のシール開始温度を有するシーラント層とを含む、同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体であって、コア層およびシーラント層の合計の厚さが２０〜６０マイクロメートルであり、シーラント層が、コア層およびシーラント層の合計の厚さを基準として１０〜２０パーセントの厚さを有する構造体を提供する。

トリプルバブルプロセス、すなわち３Ｂプロセスの概略図を示している。

用語「シール開始温度」は、接着破壊させるためには少なくとも１Ｎ／１５ｍｍの力が必要となるシールを２つの接触するシール層の間に形成するために、０．８秒の滞留時間を有するシール装置のジョーを加熱する必要がある最低シール温度を意味する。用語「シール開始温度」は、接着破壊させるためには少なくとも１Ｎ／１５ｍｍの力が必要となるシールを２つの接触するシール層の間に形成するために、たとえば０．１〜２秒または約０．８秒の短い滞留時間を有するシール装置のジョーを加熱する必要がある最低シール温度を意味する。接着破壊は、シールが、剥離または層間剥離力に耐えるのに十分強さではなく、それ未満の力で剥離または層間剥離が生じうることを意味する。

本発明は、コア層と７０〜１００℃のシール開始温度を有するシーラント層とを含む、同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体であって、コア層およびシーラント層の合計の厚さが２０〜６０マイクロメートルであり、シーラント層が、コア層およびシーラント層の合計の厚さを基準として１０〜２０パーセントの厚さを有する構造体を提供する。

本発明の多層フィルム構造体は、多層フィルム構造体の複数の層を環状ダイから同時押出して管状多層フィルム構造体を形成することができるいわゆるトリプルバブルプロセスによって得ることができる。本明細書で後述するように、管状多層フィルム構造体は、次に３Ｂプロセスの種々の段階で延伸されて、同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体が得られる。

３Ｂプロセスは、同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルムを１ステップで製造することができ、前述のシール性樹脂分散体の塗布および分散体の乾燥のステップを回避することができる。

同時押出された低温シール用二軸延伸多層フィルム構造体は、エチレン、プロピレン、ブチレン、および／またはそれらの組み合わせのポリマーから選択することができる少なくとも１種類のポリオレフィンを含むコア層を含む。

好ましくは、コア層は、プロピレンのホモポリマー、およびプロピレンと他のαオレフィンとのコポリマーから選択することができる少なくとも１種類のポリプロピレンなどの、防湿性を有する少なくとも１種類のポリマーを含む。

好適なαオレフィンは、たとえば分岐または非分岐Ｃ₃〜Ｃ₈αオレフィンであり、好ましくはαオレフィンはブチレンである。

より好ましくは、コア層は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して２３０℃において２．１６ｋｇのおもりを使用して測定した場合に１〜８ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する少なくとも１種類のプロピレンホモポリマーを含む。

本発明の多層フィルム構造体は、多層フィルム構造体の複数の層を環状ダイから同時押出して管状多層フィルム構造体を形成し、次にこれを二軸延伸するいわゆるトリプルバブルプロセス、別の言い方では３Ｂプロセスによって得ることができるので、管状多層フィルム構造体に含まれるコア層も二軸延伸される。

この二軸延伸は、コア層の機械的性質を向上させ、同時に全体的な多層フィルム構造体の機械的性質を向上させるだけでなく、防湿性も向上させる。

同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体は、７０〜１００℃、好ましくは７０〜９０℃または８０〜９０℃のシール開始温度を有するシーラント層をも含む。

７０〜１００℃のシール開始温度を有するシーラント層は、少なくとも１種類のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、および／またはそれらの組み合わせを含むシーラント組成物を含むことができ、より好ましくは少なくとも１種類のポリオレフィンを含むシーラント組成物を含む。

好適なポリオレフィンは、エチレンのホモポリマーおよびエチレンのコポリマー、たとえばエチレンと、少なくとも１種類のＣ₃〜Ｃ₈α，β−エチレン系不飽和カルボン酸、（メタ）アクリル酸アルキル、たとえば（メタ）アクリル酸メチル、エチル、またはブチル、酢酸ビニル、および／またはそれらの組み合わせとのコポリマーから選択することができる。

このようなポリオレフィンの例は、メタロセンポリエチレン、超低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン（メタ）アクリル酸メチル、エチレンエチル（メタ）アクリレート、エチレンブチル（メタ）アクリレート、エチレンメチル（メタ）アクリレート、エチレン酢酸ビニル、エチレン（メタ）アクリル酸コポリマー、およびそれらのアイオノマーである。

好ましくは、シーラント層のシーラント組成物に含まれるポリオレフィンは、１種類以上のアルカリ金属、遷移金属、またはアルカリ土類金属の陽イオンで少なくとも部分的に中和され、少なくとも１種類の（メタ）アクリル酸メチル、エチル、またはブチルを有してもよい、エチレンと、少なくとも１種類のＣ₃〜Ｃ₈α，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーであるエチレンアイオノマーである。このようなエチレンコポリマーは、「アイオノマー」の名称でも知られている。このようなアイオノマーは当業者には周知である。例としては、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡより入手可能なＳＵＲＬＹＮ（登録商標）が挙げられる。

より好ましくは、シーラント層のシーラント組成物に含まれるポリオレフィンまたはアイオノマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して１９０℃において２．１６ｋｇのおもりを使用して測定した場合に０．５〜５、より好ましくは０．５〜３、最も好ましくは０．５〜１．５のメルトフローインデックスを有するエチレンコポリマーである。

コア層と、７０〜１００℃のシール開始温度を有するシーラント層とを含む同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体は、２０〜６０マイクロメートルの合計の厚さを有することができ、シーラント層は、コア層およびシーラント層の合計の厚さを基準として１０〜２０パーセントの厚さを有することができる。

シーラント層は、コア層およびシーラント層の合計の厚さを基準として１０〜２０パーセントの厚さを有することができ、これは２〜１２マイクロメートルの厚さに等しい。

２〜１２マイクロメートルの厚さを有するシーラント層は、これまでコア層への積層やコア層との同時押出では得ることができず、シーラント分散体のコーティングによってのみ得られていたが、現在ではいわゆるトリプルバブルプロセス、別の言い方では３Ｂプロセスによって得ることができ、その場合、多層フィルム構造体の複数の層を環状ダイから同時押出することで、管状多層フィルム構造体を形成することができ、次にこれを３Ｂプロセスの種々の段階で延伸または薄化することで、本発明の同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体が得られる。

コア層およびシーラント層を含む同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体は、インク受容層をさらに含むことができる。

インク受容層は、印刷可能なあらゆる好適なポリマーを含むことができ、ポリエステル、熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド、および／またはそれらの組み合わせの群から選択することができ、好ましくはポリエステル、ポリアミド、および／またはそれらの組み合わせから選択される。

インク受容層に好適なポリエステルは、１種類以上の好適なジカルボン酸と１種類以上の好適なジオールとの重縮合によって、または１種類以上のヒドロキシル化カルボン酸の重縮合によって得られる脂肪族ポリエステルまたは半芳香族ポリエステルから選択することができる。

ポリエステルを構成する好適なジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、５−ｔｅｒｔ−ブチルイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、シクロヘキサン−ジカルボン酸、アジピン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アゼライン酸（ａｇｅｌａｉｃ ａｃｉｄ）、セバシン酸、および不飽和脂肪酸の二量体を含むダイマー酸を挙げることができ、これらを単独または２つ以上の化学種の組み合わせで使用することができる。

ポリエステルを構成する好適なジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、１，４−シクロヘキサン−ジメタノール、１，４−ブタンジオール、および２−アルキル−１，３−プロパンジオールを挙げることができ、これらを単独または２つ以上の化学種の組み合わせで使用することができる。

このようなポリエステルの例は、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸、またはＰＥＴＧ（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート；結晶性を低くする、すなわちより非晶質にするためにシクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）で置換されたグリコールモノマー）である。

インク受容層に好適なポリアミドは、脂肪族ポリアミド、たとえばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６９、ナイロン６１０、およびナイロン６１２；脂肪族コポリアミドたとえばナイロン６／６６、ナイロン６／６９、ナイロン６／６１０、ナイロン６６／６１０、およびナイロン６／１２；および／またはそれらの組み合わせを含む群から選択することができる。

コア層およびシーラント層を含む同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体は、本発明の多層フィルム構造体と同時押出可能な、たとえば結合層、酸素障壁層、着色層などの他の機能層をさらに含むことができる。

本発明の多層フィルム構造体は、多層フィルム構造体の複数の層を環状ダイから同時押出して管状多層フィルム構造体を形成することができる、いわゆるトリプルバブルプロセス、別の言い方では３Ｂプロセスによって得ることができる。本明細書において後述するように、管状多層フィルム構造体は、次に、３Ｂプロセスの種々の段階で延伸して、同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体にすることができる。

３Ｂプロセスは、同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体の製造に使用することができる。このプロセスは、円形ダイを使用してコア層と内部シーラント層とを同時押出して管状多層フィルム構造体を形成するステップを含むことができる。同時押出された管状多層フィルム構造体は、第１のバブル中で冷却し、続いて第２のバブル中で管状多層フィルム構造体の二軸延伸を行うことができる。

同時押出された多層構造体は第２のバブル中で、（最低転移温度を有するポリマーの）ガラス転移温度と（最高溶融温度を有するポリマーの）融点との間の温度に加熱することができる。延伸は、第２のバブル中で、管状同時押出多層フィルム構造体中の最低ガラス転移点を有するポリマー材料のガラス転移点から、管状同時押出多層フィルム構造体の最高融点材料の融点までの温度で行うことができる。延伸された多層は、次に、第３のバブル中で、管状同時押出多層フィルム構造体中の最低ガラス転移点を有する材料のガラス転移点から、管状同時押出多層フィルム構造体の最高融点材料の融点までの温度で少なくとも部分的に緩和させることができる。

上記のトリプルバブルプロセスによって、内部シーラント層およびコア層を有する同時押出された低温シール性二軸延伸管状多層フィルム構造体を製造することができる。このような３Ｂプロセスの例示的な説明は、たとえば国際公開第２００７０９９２１４号パンフレットに示されている。

管状多層フィルム構造体を形成するための円形ダイを使用したコア層および内部シーラント層の同時押出は、一般に粒状形態の対応する層材料を別々に処理する複数の押出機を、管状多層フィルム構造体を形成する円形または環状にダイに接続することによって行うことができる。

本発明の管状多層フィルム構造体中の対応する層を構成するコア層ポリマーは、円形ダイに通すことによって管状多層フィルム構造体のコア層を形成するような、当技術分野において周知の方法によって押出機中に供給することができる。

本発明の管状多層フィルム構造体中の対応する層を構成するシーラント層ポリマーは、円形ダイに通すことによって管状多層フィルム構造体の内部シーラント層を形成するような、当技術分野において周知の方法によって押出機中に供給することができる。

本発明の管状多層フィルム構造体がインク受容層をさらに含む場合、本発明の管状多層フィルム構造体中の対応する層を構成するインク受容層ポリマーは、円形ダイに通すことによって管状多層フィルム構造体の最外層を形成するような、当技術分野において周知の方法によって押出機中に供給することができる。

図１を参照すると、トリプルバブルプロセスの第１のバブルＢ１は、直径Ｄ１の管状多層フィルムダイを出る付近の一方の端部と、第１のバブルＢ１の気密密封された端を形成するロールの組Ｒ１の近くの他方の端部とで形成される。

第１のバブルＢ１において、ダイを出て初期直径がＤ１である管状多層フィルム構造体は、構造体の結晶化の量を最小限にするような方法で急冷される。

上記急冷は、好ましくは、同時押出されて排出された管状多層フィルム構造体を０．１℃〜５０℃、より好ましくは０．１℃〜２５℃の温度、および０．４〜５ｍ、好ましくは１〜３ｍの長さを有する第１の水浴Ｗ１に通して急冷することによって行われる。急冷水浴中の滞留時間は、１〜２０秒の範囲に調節することができる。

調整された速度Ｖ１で平坦化ロールの組Ｒ１を通過した後、同時押出され固化した管状多層フィルム構造体は、８０℃〜９５℃の温度に加熱した水浴中で予備加熱することができ、続いてニップロールの組Ｒ２に通して膨張させることで、第２のバブルＢ２が形成される。

膨張によって、第２のバブルＢ２中の管状多層フィルム構造体を縦方向／軸方向（ＭＤ）および横方向／半径方向（ＴＤ）の両方で引っ張る、すなわち延伸することができ、同時に二軸延伸管状多層フィルムを得ることができる。

縦方向／軸方向（ＭＤ）の延伸は、第２のバブルの上流（押出機に向かう）端を形成するニップロールの第２の組Ｒ２の速度Ｖ２、および第２のバブルの下流（押出機から離れた）端を形成するニップロールの第３の組Ｒ３の速度Ｖ３を調整することによって行うことができる。一般に、Ｖ３は、Ｖ２よりも速く、好ましくはＶ２の２〜４倍である。言い換えると、Ｖ３／Ｖ２で与えられる比はＭＤ延伸比に等しく、好ましくは２〜４である。

横方向／半径方向（ＴＤ）の延伸は、第２のバブルＢ２中の圧力Ｐ１を調整することによって行うことができる。圧力Ｐ１を調整するために、第２のバブルＢ２の気密密封された上流（押出機に向かう）端を形成するニップロールの第１の組Ｒ２と、第２のバブルＢ２の気密密封された下流（押出機から離れた）端を形成するニップロールの第２の組Ｒ３との間の距離Ｌ１を調整することができる。ニップロールの２つの組（Ｒ２、Ｒ３）の間の距離Ｌ１を減少させると、圧力Ｐ１（図示せず）を増加させることができ、一方、距離Ｌ１を増加させると第２のバブル内の圧力Ｐ１を減少させることができる。横方向／半径方向（ＴＤ）で延伸した後、軟化した管状多層フィルムの初期直径Ｄ１を直径Ｄ２まで増加させることができ、Ｄ２／Ｄ１で与えられるＴＤ延伸比は２〜５、好ましくは２．５〜３．５である。

膨張する管状同時押出多層フィルム構造体を管状同時押出多層フィルムの最低ガラス転移点を有する材料のガラス転移点から管状同時押出多層フィルムの最高融点材料の融点までの温度、好ましくは５０℃〜２００℃に温めるために、熱風送風機、蒸気、ＩＲヒーター、または加熱コイルなどの熱源Ｈ１が、好ましくは第２のバブルの上流（押出機に向かう）端をシールするニップロールの第２の組Ｒ２の直後に配置される。

二軸延伸された管状同時押出多層フィルム構造体は、より容易に運べるように管状同時押出多層フィルム構造体が平坦化されるニップロールの第３の組Ｒ３に通される前に、バブル周囲の空気によって冷却される。ロールの組Ｒ３を通過した後、管状同時押出多層フィルム構造体は、第３のバブルＢ３の気密密封された上流（押出機に向かう）端を形成するニップロールの第４の組Ｒ４と、第３のバブルＢ３の気密密封された下流（押出機から離れた）端を形成するニップロールの第５の組Ｒ５とに通される。

ニップロールの第４および第５の組（Ｒ４、Ｒ５）は、距離Ｌ２だけ離れており、この距離を調整することで、先に延伸した管状同時押出多層フィルム構造体を横方向／半径方向（ＴＤ）に緩和させるために、第３のバブルＢ３圧力Ｐ２（図１には示されていない）を増加または減少させることができる。

一般に、これは、圧力Ｐ２が圧力Ｐ１よりも低くなるように第３のバブルＢ３中の圧力Ｐ２を調整することによって実現できる。この圧力は、第３のバブルＢ３のニップロールの第４および第５の組（Ｒ４、Ｒ５）の間の距離Ｌ２を変更することによって調整される。より低い圧力Ｐ２によって、管状多層フィルムを直径Ｄ３まで緩和させることができる。緩和比はＤ３／Ｄ２の比によって与えられ、一方、通常Ｄ３はＤ２よりも小さく、同時にＤ３／Ｄ２の比は１よりも小さい。通常、Ｄ３／Ｄ２の比は０．８〜０．９５であってよく、より好ましくは０．８５〜０．９であってよい。

先に延伸した管状同時押出多層フィルム構造体を縦方向／軸方向（ＭＤ）に緩和させるために、ニップロールの第４の組Ｒ４の速度Ｖ４およびニップロールの第５の組の速度Ｖ５を調整することができる。

一般に、これは、Ｖ５がＶ４よりも遅くなるようにニップロールの第５の組Ｒ５の速度Ｖ５を調整することによって実現できる。緩和比はＶ５／Ｖ４によって与えられ、一方、通常Ｖ５はＶ４よりも遅く、同時にＶ５／Ｖ４の比は１よりも小さい。通常、Ｖ５／Ｖ４の比は０．８〜０．９５であってよく、より好ましくは０．８５〜０．９であってよい。

１０×１０ｃｍのサンプルを使用して、湯浴中で８５℃の温度に１０秒間曝露した後に測定して、縦方向／軸方向（ＭＤ）および／または横方向／半径方向（ＴＤ）で１５パーセント未満、または５〜１５パーセント、より好ましくは５パーセント未満または１〜５パーセントの熱収縮を管状同時押出多層フィルム構造体が示すようにするため、第３のバブル中の管状多層フィルム構造体の温度、圧力Ｐ２、およびＶ５／Ｖ４の比を、個別にまたは同時に調整することができる。

第３のバブル中の管状多層フィルム構造体の温度は、たとえばＩＲヒーターまたは熱風ヒーター、熱水、または蒸気などの加熱装置Ｈ２によって調整することができ、この温度は管状同時押出多層フィルム構造体中の材料に依存して選択することができる。

一般に、第３のバブル中の管状多層フィルム構造体の温度は、管状多層フィルム構造体中の最低ガラス転移点を有する材料のガラス転移点から、管状多層フィルム構造体の最高融点材料の融点までの温度であってよく、但し、第３のバブル中の管状多層フィルム構造体の温度は、第２のバブル中の管状多層フィルム構造体の温度よりも高い。

ニップロールの第５の組Ｒ５に通すことによる平坦化の直前に、第３のバブル中の管状多層フィルムは、送風によって冷却してもよく、続いてロールＳ上で保管することができる。

場合により、ニップロールの第５の組Ｒ５を出た管状同時押出多層フィルムは、切断ナイフＫによって一方の側で切断して、平面状同時押出多層フィルム構造体を得ることができ、これはロールＳ上で保管することができる。

上記方法によって、コア層と、７０〜１００℃のシール開始温度を有するシーラント層とを含む同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体であって、コア層およびシーラント層の合計の厚さが２０〜６０マイクロメートルであり、シーラント層が、コア層およびシーラント層の合計の厚さを基準として１０〜２０パーセントの厚さを有する構造体が製造される。

上記方法によって、１０×１０ｃｍサンプルを８５℃の温度の水浴に１０秒間浸漬して測定した場合に１５％以下、好ましくは５％以下、または１％〜５％の熱収縮を有する同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体が製造される。

本発明の同時押出された多層フィルム構造体は、特に包装用途、より具体的には高速ＨＦＦＳ包装機上で包装されるスナックバーに使用することができる。

本発明は、同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体を含む包装物品をさらに提供する。

特に、本発明の包装物品は、たとえばチョコレートバーなどの熱に弱い食品、アイスクリームなどの冷凍商品、バターなどの乳製品の包装に使用することができる。

本発明によるコア層と、７０〜１００℃のシール開始温度を有するシーラント層とを含む同時押出された低温シール性二軸延伸多層フィルム構造体を使用することで、ヒートシール装置中の滞留時間を非常に短くすることができるが、その理由は、低いシール開始温度は、２つのシールステップの間でシールバーを長時間加熱する必要がないことを意味するからである。また、本発明多層フィルムがより薄いことで、より厚い多層フィルムよりも速く熱が伝達されるので、シールを形成するためにシール領域上でシールバーを接近させる必要がある時間がさらに短縮される。

内側から外側への順序で、アイオノマー層、結合層、ＰＰ層、結合層、およびＰＥＴ層を有する多層管状フィルムを、Ｋｕｈｎｅ（Ｓｔ．Ａｕｇｕｓｔｉｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）３Ｂライン上で、関係するポリマーを有する５つの別個の押出機をダイに接続することによって１００ｍｍの直径を有する積層円形ダイに通して同時押出した。

上記のアイオノマーはＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＵＳＡ）よりＳＵＲＬＹＮ（登録商標）１７０６の商標で市販されており、１９０℃において２．１７ｋｇのおもりを使用してＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して測定して０．７ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する。

上記の結合層ポリマーは、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＵＳＡ）よりＢＹＮＥＬ（登録商標）２２Ｅ７８０の商標で市販されている。

上記のポリプロピレンは、Ｌｙｏｎｄｅｌｌ Ｂａｓｅｌｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ，ＮＬ）よりＡＤＳＹＬ（登録商標）６Ｃ３０Ｆの商標で市販されている。

上記のＰＥＴは、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＵＳＡ）よりＡＰＰＥＥＬ（登録商標）９３Ｄ８９４の商標で市販されている。

９０ｋｇ／時の速度で垂直に下方向に流れて排出される第１のバルブを形成する、同時押出された多層管状フィルムを、次に、１５℃の温度の冷却水浴に送り、７秒間の滞留時間後に水浴を出て１組のゴムロールによって平坦化した。平坦化されたフィルムを、次に、９２℃の温度の加熱水浴中に５秒間送った。

平坦化され加熱されたフィルムを、次に、バブルの上流端を形成する気密封止ロールに通し、加圧空気を用いて膨張させて第２のバブルを形成した。

横方向（ＴＤ）の延伸比が３．５となるように、第３のバブル中の空気の圧力を調整した。バブル内の圧力は８バールであり、ニップＲ３でバブルを閉じた後は圧力を測定できなかった。

第２のバブルの上流端を形成する気密封止ロールおよび第２のバブルの下流端を形成する気密封止ロールの速度は、縦方向（ＭＤ）の延伸比が２．６となるように調整した。上流ロールの速度は０．３ｍ／ｓであり、下流ロールの速度は０．８ｍ／ｓであった。

第２のバブルの下流端を形成する気密封止ロールによって平坦化する前に、同時押出多層管状フィルムは、第２のバブルの周囲に配置した一連の送風機によって冷却した。第２のバブルの下流端を形成する気密封止ロールに通して平坦化した後、同時押出多層管状フィルムをロールの組に通して、第３のバブルの上流端を形成する気密封止ロールに向けて移動させる。

平坦化された同時押出多層管状フィルムを、次に第３のバブルの上流端を形成する気密封止ロールに通し、加圧空気を用いて膨張させて、第３のバブルを形成した。

第３のバブルの上流端を形成する気密封止ロールに通した直後、同時押出多層管状フィルムを、第２のバブルの周囲に配置され、３００℃の温度の熱風を排出する一連の送風機によって加熱した。

第３のバブル中の空気の圧力は、横方向（ＴＤ）の延伸比が０．７２となるように調整した。

第２のバブルの上流端を形成する気密封止ロール、および第３のバブルの下流端を形成する気密封止ロールの速度は、縦方向（ＭＤ）の延伸比が０．９５となるように調整した。上流ロールの速度は０．８ｍ／ｓであり、下流ロールの速度は０．７５ｍ／ｓであった。

同時押出多層管状フィルムを、第３のバブルの下流端を形成する気密封止ロールに通して平坦化し、次に切断して同時押出多層フィルムを得て、保管のためのロール上に巻き取った。

こうして得たＰＥＴ／結合層／ＰＰ／結合層／アイオノマーを有する同時押出多層フィルム中、個々の層の厚さは、それぞれ７μｍ／３μｍ／２０μｍ／３μｍ／１５μｍであった。

こうして得られた同時押出多層フィルムについて、次に、種々のシール温度で同時押出多層フィルムをそれ自体にシールすることによってシール強度の試験を行った。

幅１５ｍｍのフィルムサンプルを切り取り、幅２０ｍｍの平坦なシールジョーを有するＫｏｐｐ（Ｒｅｉｃｈｅｎｂａｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）ヒートシーラーモデルＳＧＰＥ２０を用いて、種々の温度において０．８秒間、０．１ＭＰａの圧力でサンプル自体にシールして、続いてＺｗｉｃｋ（Ｕｌｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）１４３５引張試験機上、１００ｍｍ／分・１５ｍｍ（幅）の速度でシール強度を試験した。結果を表１に示す。

表１

表１から分かるように、上記プロセスで得られた同時押出多層フィルムは、９０℃のシール開始温度を有し、これは、９０℃のシール温度において、形成されたシールは、接着破壊させるために少なくとも１Ｎ／１５ｍｍの力が必要となることを意味する。

Claims (9)

1. コア層とシーラント層とを含む、またはそれらから製造された多層であって、
   前記多層は、同時押出された二軸延伸フィルムまたはシートであり；
   前記コア層はポリオレフィンを含み；
   前記シーラント層は、７０〜１００℃のシール開始温度を有し、少なくとも１種類のアイオノマー、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、またはそれら２つ以上の組み合わせを含む、またはそれらから製造され；
   前記コア層および前記シーラント層の合計の厚さは２０〜６０μｍであり；
   前記シーラント層は、前記コア層およびシーラント層の合計の厚さを基準として１０〜２０パーセントの厚さを有する、多層。
2. 前記シーラント層が前記アイオノマーを含む、請求項１に記載の多層。
3. 前記コア層が、２〜５のメルトフローインデックスを有するプロピレンホモポリマーを含む、請求項２に記載の多層。
4. インク受容層をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層。
5. 前記インク受容層がポリエステルまたはポリアミドである、請求項４に記載の多層。
6. 前記シーラント層が、エチレンとＣ₃〜Ｃ₈α，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーであり、前記酸部分が、１種類以上のアルカリ金属陽イオン、遷移金属陽イオン、またはアルカリ土類金属陽イオンで少なくとも部分的に中和され、前記アイオノマーが、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、または（メタ）アクリル酸ブチルから誘導される繰り返し単位を含んでもよい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層。
7. 好ましくは前記コア層に、結合層、酸素障壁層、または着色層などの１つ以上の層をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多層。
8. トリプルバブルプロセスによって製造される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多層。
9. 同時押出された二軸延伸多層フィルムまたはシートの製造方法であって、（１）円形ダイを使用してコア層および内部シーラント層を同時押出して管状多層を形成するステップと、（２）前記管状多層を第１のバブル中で冷却して、冷却された多層にするステップと、（３）前記冷却された多層を第２のバブル中で二軸延伸して、延伸された多層にするステップと、（４）前記延伸された多層を第３のバブル中で少なくとも部分的に緩和させるステップとを含み、
   前記延伸ステップ、前記緩和ステップ、またはその両方が、最低ガラス転移温度と最高溶融温度との間で行われ、前記最低転移温度は、最低ガラス転移温度を有する前記多層中のポリマーのガラス転移温度を意味し、前記最高溶融温度は、最高融点を有する前記多層中のポリマーの融点を意味する、方法。

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