JP2016010894A - 多層シーラントフィルム - Google Patents
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Abstract
Description
このような包装体は、基材フィルムと、ヒートシールを可能とするためのヒートシール層を最外層に有するシーラントフィルムとを積層して構成される包装材からなる。この包装体を、ヒートシール層が内側になるように袋状に成形し、内容物を収納した後に、開口部のヒートシール層を熱圧着することにより、密封包装体として使用される。
密封包装体のヒートシール強度としては、輸送・貯蔵・販売などの際に開口しないよう十分な強度が要求される反面、最終消費者が上記の態様で容易に開封できる程度には弱いことが必要である。一般には、ヒートシール強度と易開封性とは両立し難い特性であると考えられている。
特許文献2では、LLDPEを含有するラミネート層と、ポリプロピレン(PP)およびLLDPEとの混合物からなる中間層と、PPからなるヒートシール層とからなる易開封性ポリオレフィン積層体が、
それぞれ提案されている。これらのシーラントフィルムを用いて製造された包装体を開封する場合には、基材フィルム−シーラントフィルム間、或いはシーラントフィルムを構成する層間における層間剥離によっている。これらの特許文献以外にも、層間剥離によって開封を行うためのシーラントフィルムの提案は多い。
製品を密封包装体に収納して取引する例えば食品事業者などにとって、製品の輸送・貯蔵・販売の際における内容物の汚染は起こしてはならない事故である。そのため食品業者らは、包装体のヒートシールの完全を期すために、包装材メーカが指定する条件よりも過酷な条件下でヒートシールを実施する場合がある。
高温、高圧力および長時間の条件下でシートシールを行うと、ヒートシール強度は向上するが、例えば層間が過度に密着することにより、開封時の層間剥離性が損なわれ、その結果として包装体の開封性が著しく損なわれることがある。
本発明は、上記のような現状を打開しようとしてなされた。
最外層であるラミネート層(A)と、
少なくとも1層の中間層(B)と、
もう一方の最外層であるヒートシール層(C)と
を有し、上記ラミネート層(A)側を貼付面として基材フィルムに貼付して使用されるための多層シーラントフィルムであって、
上記ラミネート層(A)が、
ポリブテン系樹脂(A1)30〜70重量部、
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(A2)20〜60重量部および
密度0.930g/cm3以上である低密度ポリエチレン樹脂(A3)10〜50重量部を含有する樹脂からなり、ここで、上記ポリブテン系樹脂(A1)、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(A2)および低密度ポリエチレン樹脂(A3)の合計は100重量部であり、
上記少なくとも1層の中間層(B)が、ポリプロピレン系樹脂(B1)を少なくとも80重量%で含み、
上記ヒートシール層(C)が、プロピレン系ランダム共重合体を含有する樹脂からなり、そして
IR法による結晶化度が40〜65%の範囲にある、
ことを特徴とする前記多層シーラントフィルムによって達成される。
本明細書において、「包装体」とは、本発明の多層シーラントフィルムを基材フィルムに貼付して得られる、包装袋を製造するための材料をいい;
「包装袋」とは、包装体を加工して得られる、開口部を有する袋状物をいい;そして
「密封包装体」とは、包装袋に内容物を収納して開口部をヒートシールして得られる密封された袋をいう。
最外層であるラミネート層(A)と、
少なくとも1層の中間層(B)と、
もう一方の最外層であるヒートシール層(C)と
を有する。
以下、本発明の多層シーラントフィルムを構成する各層について、詳細に説明する。
なお本明細書において、樹脂の密度は、ASTM D1505に準拠して測定された値であり;
樹脂の融点は、示差走査熱量計を用いた昇温の際の吸熱曲線において最大吸熱を示したピークのピークトップ温度であり、
メルトフローレート(MFR)は、JIS K 6758に準拠して、樹脂ごとに下記に特定された温度において、荷重2.16kgにて測定した値である。
ラミネート層(A)は、本発明の多層シーラントフィルムを基材フィルムと積層して包装体とするときに、基材フィルム側に位置して該基材フィルムとの接着に用いられる層である。
このラミネート層(A)は、
ポリブテン系樹脂(A1)、
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(A2)および
密度0.930g/cm3以上である低密度ポリエチレン樹脂(A3)を含有する樹脂からなる。
また、上記ポリブテン系樹脂(A1)、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(A2)および低密度ポリエチレン樹脂(A3)の割合を下記の範囲内に調整することにより、高いレベルの透明性および像鮮明性を得ることができる。
上記ポリブテン系樹脂(A1)は、1−ブテンの単独重合体および1−ブテンと他のα−オレフィンとの共重合体から選択される。上記α−オレフィンとしては、炭素数2、3または5〜10のα−オレフィンであることが好ましく、具体的には例えばエチレン、プロピレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンなどを挙げることができる。1−ブテンと他のα−オレフィンとの共重合体としては、例えば1−ブテンと、エチレンおよびプロピレンよりなる群から選択される1種以上のα−オレフィンとの共重合体が好ましい。
ポリブテン系樹脂(A1)における1−ブテン単位の含有量は、共重合体の全体を100重量部とした場合、50重量部以上であることが好ましく、70重量部以上であることがさらに好ましい。ポリブテン系樹脂(A1)として最も好ましいのは、1−ブテンの単独重合体である。
ポリブテン系樹脂(A1)の密度は、好ましくは0.900〜0.930g/cm3であり、より好ましくは0.910〜0.920g/cm3である。ポリブテン系樹脂の密度が低すぎる場合には、多層シーラントフィルムのブロッキングが発生しやすくなる。
また密度が高すぎる場合には、多層シーラントフィルムがカールしてハンドリング性が低下する。
上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(A2)は、エチレンと、他のα−オレフィンの少量との共重合によって得られる熱可塑性樹脂である。上記α−オレフィンとしては、例えば1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテンなどを例示することができるが、これらに限定はされない。直鎖状低密度ポリエチレン(A2)における、上記α‐オレフィン単位の含有量は、好ましくは30モル%以下であり、より好ましくは2〜20モル%の範囲である。
直鎖状低密度ポリエチレン(A2)の密度は、好ましくは0.900〜0.945g/cm3であり、より好ましくは0.910〜0.940g/cm3である。直鎖状低密度ポリエチレン(A2)の密度が低過ぎる場合には、包装体の透明性および像鮮明性が不足する場合があるほか、多層シーラントフィルムのブロッキングが発生し易くなる。一方、直鎖状低密度ポリエチレン(A2)の密度が高過ぎる場合には、多層シーラントフィルムがカールしてハンドリング性が低下する場合がある。
直鎖状低密度ポリエチレン(A2)のMFR(190℃)は、好ましくは0.1〜50.0g/10分であり、より好ましくは2.0〜20.0g/10分の範囲である。直鎖状低密度ポリエチレン(A2)のMFRが低過ぎる場合には、溶融時の粘度が過度に高くなるから、多層シーラントフィルムの生産時に押出機内の樹脂圧力が上昇し、生産性が著しく悪くなる。一方、直鎖状低密度ポリエチレン(A2)のMFRが高過ぎる場合には、多層シーラントフィルムのブロッキングが発生し易くなる。
上記低密度ポリエチレン樹脂(A3)の密度は、好ましくは0.930g/cm3以上であり、より好ましくは0.930〜0.950g/cm3である。低密度ポリエチレン(A3)の密度が低過ぎる場合には、透明性への影響は小さいものの像鮮明性が大きく低下する。さらに、多層シーラントフィルムのブロッキングが発生し易くなる。一方、低密度ポリエチレン(A3)の密度が高過ぎる場合には、多層シーラントフィルムがカールしてハンドリング性が低下する。
低密度ポリエチレン(A3)の融点は、好ましくは120℃以下であり、より好ましくは100〜120℃である。低密度ポリエチレン(A3)の融点が低過ぎる場合には、多層シーラントフィルムのブロッキングが発生し易くなる。一方、低密度ポリエチレン(A3)の融点が高過ぎる場合には、多層シーラントフィルムがカールしてハンドリング性が低下する。
上記のような低密度ポリエチレン(A3)としては、一般に高圧法で製造される高圧法低密度ポリエチレン(HPLD)を好ましく用いることができる。
上記ポリブテン系樹脂(A1)、直鎖状低密度ポリエチレン(A2)および低密度ポリエチレン(A3)の密度、融点、MFRなどは、いずれも公知の手段により制御可能である。例えばコモノマーの種類および共重合量、樹脂の分子量などにより制御することができる。また、各種市販品の中から所望の物性を有する材料を選択して使用してもよい。
ラミネート層(A)は、上記(A1)〜(A3)の各成分のほかに、ラミネート層(A)と基材フィルムとの接着性、ラミネート層(A)の凝集破壊性能を損なわない範囲で、その他の成分を含有していてもよい。このその他の成分としては、例えば石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、着色剤、核剤、抗菌剤などを挙げることができる。
ラミネート層(A)は、上記(A1)〜(A3)成分および必要に応じて使用されるその他の成分を溶融混合し、フィルム状に製膜することにより、得ることができる。上記溶融混合には例えば押出機などを、上記製膜には例えばT−ダイなどを使用することができる。
ラミネート層(A)の厚みは、凝集破壊を効果的に起こすために、1.5μm以上であることが好ましく、より好ましくは2μ以上が推奨される。一方、ラミネート層が厚すぎると、破壊するために多くのエネルギーが必要となるだけでなく、経済性に劣り、また包装袋の重量が増加するため、ラミネート層(A)の厚みは、50μm以下、例えば1.5〜50μmであることが好ましく、より好ましくは30μm以下が推奨される。
中間層(B)は、ラミネート層(A)とヒートシール層(C)とを強固に接着するために、ラミネート層(A)とヒートシール層(C)との間に形成される。
この中間層(B)は、ポリプロピレン系樹脂(B1)を、中間層(B)を構成する樹脂の総量を100重量%とした場合に、80重量%以上含有する樹脂からなる。中間層(B)の厚みは、好ましくは5〜100μmであることが好ましい。
上記ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体、プロピレンと共重合成分との共重合体を挙げることができる。この共重合成分としては、例えばエチレンおよびα−オレフィンが好ましく、具体的には例えばエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテンなどを挙げることができ、これらのうちから選択される1種以上を使用することができる。このポリプロピレン系樹脂における共重合成分の割合は、10モル%以下とすることが好ましく、5モル%以下とすることがより好ましく、3モル%以下とすることがさらに好ましい。
上記ポリプロピレン系樹脂について、JIS K 7210に準拠して230℃において荷重2.16kgにて測定したMFRは、0.5〜50g/10分であることが好ましい。
中間層(B)を構成する樹脂は、ポリプロピレン系樹脂(B1)のみからなるものであってもよく、ポリプロピレン系樹脂(B1)以外にその他の樹脂を含有していてもよい。
ここで使用されるその他の樹脂としては、例えばポリエチレン系樹脂、ポリブテン系樹脂などを挙げることができる。
ポリエチレン系樹脂としては、例えばLLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、LDPE(低密度ポリエチレン)などを挙げることができる。
上記LLDPEは、従来技術におけるLLDPEを使用すれば足りる。このLLDPEは、エチレンと、エチレン以外のα−オレフィンとの共重合体であることが好ましい。この場合のα−オレフィンとしては、炭素数3〜12のα−オレフィンが好ましく、具体的には例えばプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、1−デセン、1−ドデセンなどを挙げることができる。
上記LLDPEについて、JIS K 7210に準拠して190℃において荷重2.16kgにて測定したMFRは、0.5〜20g/10分であることが好ましい。
このようなLLDPEは、公知の方法によって得ることができる。例えばクロム系触媒単独、またはクロム系触媒とチーグラー・ナッタ系触媒とを併用する触媒系により、合成することができる。
上記LDPEは、特に限定されるものではなく、従来技術におけるLDPEを使用すれば足りる。
上記LDPEについて、JIS K 7210に準拠して190℃において荷重2.16kgにて測定したMFRは、0.1〜50g/10分であることが好ましい。
上記ポリブテン系樹脂としては、本発明の多層シーラントフィルムを構成するラミネート層(A)に含有されるポリブテン系樹脂(A1)と同じものを使用することができる。
本発明の多層シーラントフィルムを構成する中間層(B)におけるポリプロピレン系樹脂(B1)の使用量は、中間層(B)を構成する樹脂の総量を100重量%とした場合に、80重量%以上であり、90重量%以上であることが好ましい。ポリプロピレン系樹脂(B1)の使用量を上記の範囲に調整することにより、光学特性(ヘーズ、像鮮明度)に優れ、且つ境界部層めくれが発生することなく易開封性を発現する利点を得ることができる。
中間層(B)は、上記のような樹脂の他に、該層の機能を害しない範囲で、石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、着色剤、造核剤、抗菌剤などのその他の成分を含有していてもよい。これらのうち、特に造核剤を中間層(B)を構成する樹脂の総量を100重量%とした場合に、0.01〜0.90重量%の範囲で含有するのが好ましい。造核剤としては、例えばシリカ、タルクをはじめとする無機系粒子、ソルビトール系、リン酸エステル金属塩系、アミド系をはじめとする有機系物質など特に制限なく使用できる。
中間層(B)は、上記の樹脂および必要に応じて使用されるその他の成分を溶融混合し、フィルム状に製膜することにより、得ることができる。上記溶融混合には例えば押出機などを、上記製膜には例えばT−ダイなどを使用することができる。
中間層(B)の厚みは、ラミネート層(A)および/またはヒートシール層(C)との接着性、ラミネート層(A)の凝集破壊性能を損なわない範囲であれば特に制限はない。好ましくは3〜50μm程度であり、より好ましくは4〜45μm程度である。中間層(B)が薄過ぎると、ラミネート層(A)および/またはヒートシール層(C)との接着性が不十分になることがある。一方、中間層(B)が厚過ぎると、透明性、像鮮明度などの光学的特性が損なわれる場合があるほか、経済性に劣り、また得られる包装袋の重量が増加する点で、好ましくない。
シートシール層(C)は、包装体をヒートシールする際に、対向するヒートシール層(C)同士が熱圧着して得られる包装袋に密封を与える機能を有する層である。
このヒートシール層(C)はプロピレン系ランダム共重合体(C1)を含有する。
シール層(C)に用いられるプロピレン系ランダム共重合体(C1)としては、例えばプロピレンとα−オレフィンとの共重合体などを挙げることができる。上記α−オレフィンとしては、炭素数が2または4〜10のα−オレフィンが好ましく、具体的には例えばエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1ペンテンなどを挙げることができる。特に好ましくは、プロピレン−エチレンランダム共重合体またはプロピレン−エチレン−ブテンランダム共重合体が好ましい。
プロピレン系ランダム共重合体(C1)におけるプロピレン単位の含有量は、該共重合体の全量を100重量%とした場合、好ましくは80〜99重量%であり、より好ましくは85〜98重量%である。
プロピレン系ランダム共重合体(C1)のMFR(230℃)は、特に限定されるものではないが、製膜性を考慮すると、0.5〜50.0g/10分であることが好ましく、1.0〜30.0g/10分の範囲がより好ましい。
ヒートシール層(C)を構成する樹脂は、上記のプロピレン系ランダム共重合体(C1)単独で形成されていてもよく、プロピレン系ランダム共重合体(C1)以外にその他の樹脂を含有していてもよい。ここで使用されるその他の樹脂としては、例えば上記に説明したポリブテン系樹脂、LLDPEおよびLDPEと同じ種類の樹脂の他、その他の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
ヒートシール層(C)を構成する樹脂におけるその他の樹脂の使用量は、樹脂の全量を100重量部とした場合に、10重量部以下であることが好ましい。つまり、プロピレン系ランダム共重合体(C1)の使用量を90重量部以上とすることが好ましい。
ヒートシール層(C)は、上記のような樹脂の他に、該層の機能を害しない範囲で、石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、着色剤、核剤、抗菌剤などのその他の成分を含有していてもよい。
ヒートシール層(C)は、上記の樹脂および必要に応じて使用されるその他の成分を溶融混合し、フィルム状に製膜することにより、得ることができる。上記溶融混合には例えば押出機などを、上記製膜には例えばT−ダイなどを使用することができる。
ヒートシール層(C)の厚みは、ヒートシール層(C)同士の接着性を損なわない範囲であれば特に制限はない。好ましくは1.5〜50μm程度であり、より好ましくは30μm以下が推奨される。ヒートシール層(C)が薄過ぎると、ヒートシール性が不十分になることがある。一方、ヒートシール層(C)が厚過ぎると、経済性に劣り、また得られる包装袋の重量が増加する点で、好ましくない。
本発明の多層シーラントフィルムは、上記のラミネート層(A)、中間層(B)およびヒートシール層(C)が、この順に積層して構成される。中間層は、一層であってもよく、機能を同じくする多層または機能を異にする多層からなっていてもよい。
多層シーラントフィルムにおける各層は、無延伸または低延伸の条件下で積層されることが好ましく、実質的に無延伸で積層されることが特に好ましい。
多層シーラントフィルムにおける各層は、共押出法によって積層されることが好ましい。
各層の製膜法としては、無延伸法によることが好ましい。代表的な方法として、例えばTダイスを使用する押出成形法、環状ダイスを使用するインフレーション成形法などを挙げることができ、Tダイスを使用するフィードブロック法またはマルチマニホールド法による共押出法が好適である。
各層を構成する樹脂または樹脂組成物の溶融物をそれぞれの押出機からTダイス法により押し出し、該溶融物を、
温度調整可能なロールよって冷却した後に巻き取る方法;
温度調整可能な水槽によって冷却した後に巻き取る方法;
空冷法によって冷却した後に巻き取る方法;
水冷法によって冷却した後に巻き取る方法
等を挙げることができる。
これらの方法によって得られる多層シーラントフィルムは、巻き取り時のテンションなどによってわずかに延伸される程度の低延伸のフィルムまたは実質的に無延伸のフィルムである。
上記結晶化度の調整は、前記各層の樹脂組成の範囲内において、公知の手段が特に制限無く採用される。例えば、多層シーラントフィルムの結晶化度に比較的影響の大きい前記中間層の結晶化度を上げるため、造核剤を添加することは有効である。また、製造方法においても、前記ダイより押し出された積層フィルムを温度調整可能なロールよって冷却する際、ロールの温度を高く設定することによって徐冷とし、巻き取ったフィルムの結晶化度を高めることもできる。かかるロールの温度については特に制限はないが、50℃以上であることが好ましい。
また本発明の多層シーラントフィルムにおけるラミネート層(A)、中間層(B)およびヒートシール層(C)のそれぞれの構成比率については、上記結晶化度への影響を勘案すると、中間層(B)が全体の半分以上を占めることが好ましい。
具体的には(A)/(B)/(C)の構成比率を1/2/1〜1/4/1程度とすることが、中間層(B)に添加した造核剤の効果を有効に発揮できることからより好ましい。
上記構成とすることにより、多層シーラントフィルム全体における結晶化度を高めることが可能となり、その結果、多層シーラントフィルムの引き裂き強度が低下する。
ラミネート層(A)、中間層(B)およびヒートシール層(C)には、各層の密着性を向上する目的で、積層に先立ってコロナ放電処理、火炎処理などの適宜の表面処理を行ってもよい。上記の表面処理を施す面に特に制限はなく、片面処理および両面処理のいずれでも構わない。
上記のような本発明の多層シーラントフィルムは、ラミネート層(A)を貼付面として基材フィルムに貼付することによって、包装体とすることができる。
図1には、ラミネート層A、中間層Bおよびヒートシール層Cからなる本発明の多層シーラントフィルム1を、ラミネート層Aを貼付面として基材フィルム3に貼付した包装体2の模式的断面図が示されている。
二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムなどに金属膜を蒸着して得られる蒸着フィルム;
二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムなどと、他の熱可塑性樹脂フィルムとの積層フィルム
等を挙げることができる。
基材フィルムの、本発明の多層シーラントフィルムが積層される側の面には、密着性を向上する目的でコロナ放電処理、火炎処理などの適宜の表面処理を行ってもよい。
基材フィルムの片面に、ラミネート層(A)が接するように本発明の多層シーラントフィルムを載置し、両者を熱圧着する方法;
基材フィルムの片面に、ラミネート層(A)、中間層(B)およびヒートシール層(C)を構成する樹脂または樹脂組成物を共押出して積層する方法;
基材フィルムの片面と、本発明の多層シーラントフィルムのラミネート層(A)面とを、接着剤で貼付する方法
等を挙げることができる。
上記のようにして得られた包装体を、ヒートシール層(C)を内側にして開口部を有する袋状に加工することにより、包装袋を得ることができる。具体的には、包装体を、ヒートシール層(C)を内側にして適当な大きさに折り畳み、端部をヒートシールして袋状に成形する方法によることができる。ヒートシール温度は、ヒートシール層(C)同士が熱圧着しうる温度とすることが好ましく、例えば100〜200℃程度とすることができる。ヒートシール圧力は例えば0.1〜1.0MPa程度、ヒートシール時間は例えば0.5〜5.0秒間程度とすることができる。
像鮮明度は例えば55%以上とすることができ、好ましくは65%以上である。
上記のようにして得られた包装袋に、内容物を収納した後、開口部において対向するヒートシール層(C)同士をヒートシールして閉鎖することにより、密封包装体を得ることができる。ヒートシール条件は、包装袋を製造する際の条件と同様である。
この包装体は、ヒートシール部近傍で対向する2枚のフィルム表面をそれぞれ指先で掴み、フィルム面に対して垂直且つ2枚のフィルムが離れて行く方向に引っ張ることにより、容易且つ剥離外観良好に開封することができる。この開封は、凝集破壊とヒートシール境界部におけるシーラントフィルムの引き裂きが共働して行われることが、本発明の特徴の1つである。つまり、開封の当初は、ラミネート層(A)の凝集破壊によって開封の端緒が得られ、その後速やかにラミネート層(A)の凝集破壊とヒートシール境界部におけるシーラントフィルムの引き裂きが共働して行われることにより、開封が継続される。このような機構により、本発明の多層シーラントフィルムを用いて製造された密封包装体は、容易且つ剥離外観良好に開封が可能となるのである。
ここで、ヒートシール条件を過酷化(高温化、高圧化または長時間化)することにより、ヒートシール層(C)同士の密着はより強固となるが、該ヒートシールによってもラミネート層(A)および中間層(B)の状態および性状は、大幅に変化することはない。このため、ヒートシール条件が変化しても、ラミネート層(A)の凝集破壊に要する力はほぼ一定に維持される。従って、上記包装体は、ヒートシール条件にかかわらず、容易且つ剥離外観良好な開封特性を安定して示すのである。
JISK6758に準拠して、ポリプロピレンについては230℃、ポリブテンおよびポリエチレンについては190℃ におけるMFRを測定した。
(2)融点
樹脂試料約5mgを精秤後アルミパンに封入し、これを示差走査熱量計(セイコーインスツルメンツ(株)製、型式「SSC/5200」)に装着し、20mL/分の窒素気流中、230℃まで昇温し、この温度において10分間保持した後、降温速度10℃/分で−10℃まで冷却し、次いで昇温速度10℃/分で210℃まで昇温する際に得られた吸熱曲線において、最大吸熱を示したピーク温度を融点とした。
(3)結晶化度
結晶化度の指標として、日本分光(株)製、フーリエ変換赤外分光光度計(JASCO FT/IR−6100)を用い、IR透過測定法によりポリプロピレン系樹脂からなる多層シーラントフィルムの赤外分光スペクトルを測定した。ポリプロピレン系樹脂からなる多層シーラントフィルムの結晶化度Xは、得られる赤外分光スペクトルに基づき、下記式:
結晶化度X(%)=109×(A998−A920)/(A974−A920)−31.4
(式中、A998、A974及びA920はそれぞれ、波数998cm−1、974cm−1及び920cm−1における吸光度を意味する。)
によって求めることができる。
ここに示したポリプロピレン系樹脂からなるフィルムの結晶化度の求め方及び式は、例えば、以下の文献:
J.Appl.Polym.Sci.,2,166(1959)、
錦田晃一・岩本令吉著,「赤外法による材料分析−基礎と応用−」,講談社サイエンティフィック,1986年8月,第214〜215頁、
に記載された方法である。
透明性の指標として、日本電色工業(株)製、ヘイズメーター(NDH5000)を用い、JISK7136に準拠して透明度の測定を行った。
(5)像鮮明度
像鮮明性の指標として、スガ試験機(株)製、写像性測定器(ICM−IDP)を用い、JISK7105に準拠し、光学くしのスリット幅を0.125mmとして像鮮明度の測定を行った。
(6)開封強度
密封包装体5のヒートシールされた袋口上部から30mm離れた対抗する表面を引張試験機のチャックで掴み、500mm/minの引張速度で逆方向に引っ張り、連続的に強度を測定したときに得られる破壊強度曲線の初期最高強度を測定した。測定は10回行い、平均値を開封強度とした。
密封包装体5のヒートシールされた袋口上部をカットし、ヒートシールが重なり合った中央の重層シール部を除く単層シール部をチャックで掴み、ヒートシールの長手方向に向かって500mm/minの引張速度でT型剥離して、連続的に強度を測定したときに得られる凝集破壊強度の平均値を測定した。測定は10回行い、平均値を開口強度とした。
(8)引裂強度
引裂強度の指標として、(株)東洋精機製作所製エルメンドルフ引裂き試験機(S−16型)を用いJIS K7128−2に準拠して多層シーラントフィルムの横方向における引裂強度を測定した。
(9)開封時のフィルム破れ
密封包装体5のヒートシールされた袋口上部から30mm離れた対抗する表面を手で掴み、強い力で両者を逆方向に引っ張り、密封包装体5を開封し、フィルム(包装材)の破れを目視にて確認し、以下の判定を行った。
開封時のフィルム破れ判定基準
○ :良好(開封時にフィルムが破れなかった)
× :不良(開封時にフィルムが破れた)
ヒートシールされた袋口上部から30mm離れた対抗する表面を手で掴み、強い力で両者を逆方向に引っ張って袋を開封した際に、フィルムがヒートシール部と未ヒートシール部の境界に沿って破断せずに、未シール部分へめくれる状態を目視にて確認し、以下の判定を行った。
剥離部外観判定基準
○ :良好(めくれが発生しなかった)
× :不良(めくれが発生した)
(11)破裂強度
(株)サン科学製 破裂強度測定機(305−BP)を用いて、密封包装体5に1.0L/分の空気を送り込み、破裂した時の最高圧力を測定した。
PB1:ポリブテン単独重合体(三井化学(株)製 BL4000、密度 0.915g/cm3、融点 112℃、MFR 1.8g/10分)
LLDPE1:直鎖状低密度ポリエチレン(宇部丸善ポリエチレン(株)製 4040FC、密度 0.937g/cm3、融点 126℃、MFR 3.5g/10分)
LDPE1:低密度ポリエチレン(宇部丸善ポリエチレン(株)製 Z372、密度 0.934g/cm3、融点 118℃、MFR 5.0g/10分)
LDPE2:低密度ポリエチレン(住友化学(株)製 L705、密度 0.919g/cm3、融点 107℃、MFR 7.0g/10分)
PP1:プロピレン単独重合体(住友化学(株)製 FLX80H1,融点 163℃、MFR 7.5g/10分)
PP2:プロピレン−エチレンランダム共重合体(日本ポリプロ(株)製 FW3GT、融点 148℃、MFR 7.0g/10分)
造核剤1:リン酸エステルアルミニウム塩((株)アデカ製 アデカスタブM801:NA21=5重量%マスターバッチ)
造核剤2:アミド系化合物(新日本理化(株)製 PC25−HA:リカクリアPC−1=2.5重量%マスターバッチ)
造核剤3:ソルビトール融合体(大日精化工業(株)製 クリアマスターPP−RM H200:ミラード3988=10重量%マスターバッチ)
R−PP1:プロピレン−エチレン−1−ブテンランダム共重合体((株)プライムポリマー製 F794NV、融点 134℃、MFR 5.0g/10分)
<多層シーラントフィルムの製造>
中間層(B層)用のスクリュー径75mmの単軸押出機が1台、両外層(A層およびC層)用のスクリュー径50mmの単軸押出機が2台の合計3台の押出機からなる3種3層構成のTダイ方式フィルム製膜装置を用い、各押出機に以下のように樹脂を供給した。
B層用押出機:PP−1 97重量%、造核剤1 3重量%
C層用押出機:R−PP1
上記3つの押出機のいずれについても樹脂温度230℃、滞留時間1分にて樹脂を溶融し、フィードブロック方式で共押出法によりダイリップ間隙1.5mmの各TダイよりTダイ温度230℃の条件で押出し、3層を合わせて60℃の冷却ロールを通して多層フィルムを得た。この多層フィルムは、3層構成であり、総厚みが20μmであり、3層の厚み構成が、A層4μm、B層11μm、C層5μmであった。次いで、上記にて得られた多層フィルムのA層側の表面の濡れ指数が40mN/mとなるようにコロナ放電処理を施した後、巻取機にて巻き取ることにより、ラミネート層(A)/中間層(B)/ヒートシール層(C)からなる多層シーラントフィルムを得た。
基材フィルムとして、フタムラ化学(株)製の二軸延伸ポリエステルフィルム(品名「E2001」、厚み12μm)の片面に、濡れ指数が40mN/mとなるようにコロナ放電処理を施した。
この基材フィルムのコロナ放電処理面と、上記で得た多層シーラントフィルムのコロナ放電処理面(ラミネート層(A)面)とを、ウレタン系接着剤によって貼り合わせ、包装体を得た。
次いで、縦ピロー包装機((株)東京自働機械製作所製、型名「TWX1N」)を用いて、上記包装材のヒートシール層(C)同士を、ヒートシール幅15mm、ヒートシール温度140℃、時間0.6秒および圧力0.5MPaの条件(製袋条件:A)下でヒートシールすることにより、縦200mm、横130mmのピロー包装による密封包装体を得た。
上記で得た密封包装体について、上記(3)〜(8)の評価を行った。
評価結果は第1表に示した。
実施例2〜15および比較例1〜8
上記実施例1において、各層用の押出機に供給する樹脂の種類および配合量、各層の厚みをそれぞれ第1表に記載のとおりとしたほかは、実施例1と同様にして多層フィルムおよび密封包装体を製造し、それぞれ評価した。
評価結果は第1表に示した。
2 包装体
3 基材フィルム
4 ヒートシール部
5 密封包装体
6 内容物
A ラミネート層
B 中間層
C ヒートシール層
Claims (10)
- 最外層であるラミネート層(A)と、
少なくとも1層の中間層(B)と、
もう一方の最外層であるヒートシール層(C)と
を有し、上記ラミネート層(A)側を貼付面として基材フィルムに貼付して使用されるための多層シーラントフィルムであって、
上記ラミネート層(A)が、
ポリブテン系樹脂(A1)30〜70重量部、
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(A2)20〜60重量部および
密度0.930g/cm3以上である低密度ポリエチレン樹脂(A3)10〜50重量部を含有する樹脂からなり、ここで、上記ポリブテン系樹脂(A1)、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(A2)および低密度ポリエチレン樹脂(A3)の合計は100重量部であり、
上記少なくとも1層の中間層(B)がポリプロピレン系樹脂(B1)を少なくとも80重量%で含み、
上記ヒートシール層(C)が、プロピレン系ランダム共重合体を含有する樹脂からなり、そして
IR法による結晶化度が40〜65%の範囲にある、
ことを特徴とする前記多層シーラントフィルム。 - 上記中間層(B)が、さらに、造核剤(B2)を0.01〜0.90重量%の範囲で含む請求項1に記載の多層シーラントフィルム。
- ラミネート層(A)の凝集破壊強度が1.5〜5.0Nの範囲にあり、そしてこの凝集破壊強度よりも低く且つ1.0〜4.5Nの範囲にある引裂強度を持つ請求項1または2に記載の多層シーラントフィルム。
- 上記ラミネート層(A)の厚みが1.5〜50μmであり、そして上記ラミネート層(A)、上記中間層(B)および上記ヒートシール層(C)が共押出法によって積層されたものである、請求項1〜3のいずれかに記載の多層シーラントフィルム。
- 上記ポリプロピレン系樹脂(B1)の融点が125〜170℃であり、上記プロピレン系ランダム共重合体の融点が115〜155℃でありそして該ポリプロピレン系樹脂(B1)の融点が該プロピレン系ランダム共重合体の融点よりも高い、請求項1〜4のいずれかに記載の多層シーラントフィルム。
- 基材フィルム上に、請求項1〜5のいずれかに記載の多層シーラントフィルムを、該多層シーラントフィルムのラミネート層(A)側を貼付面として貼付して得られることを特徴とする包装体。
- 上記基材フィルムが、少なくとも、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂およびポリアミド系樹脂よりなる群から選択される1又は2以上の樹脂または金属からなる層を有する、請求項6に記載の包装体。
- 請求項7に記載の包装体を、ヒートシール層(C)を内側にして、開口部を有する袋状に成形した包装袋。
- 請求項8に記載の包装袋に、内容物を収容し、対向するヒートシール層を熱圧着し、包装袋の開口部をヒートシールした密封包装体。
- 破裂強度が10KPa以上であり、透明度が10%以下であり、像鮮明度が55%以上であり、密封包装体を開口する開封強度が40N/袋以下である請求項9に記載の密封包装体。
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