JP2021160116A - Laminate film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリオレフィン層の上にポリアミド層が積層された2層構造の共押出積層フィルムに関する。 The present invention relates to a two-layer coextruded laminated film in which a polyamide layer is laminated on a polyolefin layer.
一般に、ポリプロピレンやポリエチレンに代表されるポリオレフィンは、非常に安価であり、成形性や透明性も良好であり、衛生性や耐薬品性も良好であり、さらにはヒートシール性も良好であることから、フィルムとしてパウチなどの包装材用途に広く使用されている。 In general, polyolefins typified by polypropylene and polyethylene are very inexpensive, have good moldability and transparency, have good hygiene and chemical resistance, and also have good heat sealability. , Widely used as a film for packaging materials such as pouches.
しかしながら、ポリオレフィンフィルムは、耐衝撃強度や突き刺し強度等の強度特性や酸素バリア性などに乏しく、このため、包装用フィルムとしては、これらの特性を改善するために、他の樹脂と積層して使用される場合が多い。
例えば、特許文献1には、最内層のヒートシール樹脂層(ポリオレフィン層)に、ポリアミド樹脂層(最外層)が、アモルファスナイロン樹脂層やエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物樹脂などの中間層を介して積層されている包装用複合フィルムが開示されている。
また、特許文献2には、ポリエチレンのシーラント重合体層の上に複数のポリアミド層が接着樹脂層を介して設けられている共押出積層フィルムが開示されている。
これら特許文献1,2に開示されている技術は、何れもポリオレフィンの層にポリアミドの層を積層して多層化することにより、ポリオレフィンの物性改善を図っている。
However, polyolefin films are poor in strength characteristics such as impact resistance and piercing strength and oxygen barrier properties. Therefore, in order to improve these characteristics, polyolefin films are used by laminating them with other resins. Often done.
For example, in Patent Document 1, the innermost heat-sealed resin layer (polyolefin layer) is provided with an intermediate layer such as an amorphous nylon resin layer or an ethylene-vinyl acetate copolymer saponified resin as a polyamide resin layer (outermost layer). A packaging composite film laminated via is disclosed.
Further, Patent Document 2 discloses a coextruded laminated film in which a plurality of polyamide layers are provided on a polyethylene sealant polymer layer via an adhesive resin layer.
All of the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 aim to improve the physical characteristics of polyolefin by laminating a layer of polyamide on a layer of polyolefin to form multiple layers.
ところで、最近では、環境対策の観点から材料のモノマテリアル化が望まれており、特に包装の分野では、プラスチックを多量に消費するため、モノマテリアル化によりリサイクル性を向上させることが強く望まれている。 By the way, recently, from the viewpoint of environmental measures, it is desired to make materials into monomaterials. Especially in the field of packaging, since a large amount of plastic is consumed, it is strongly desired to improve recyclability by making them into monomaterials. There is.
他の樹脂の層、例えばポリアミドの層をポリオレフィンの層に積層させることによりポリオレフィンの物性改善を図る従来の技術は、ポリオレフィン以外の材料を多量に使用するため、このようなモノマテリアル化の要求に答えるものではなかった。 Conventional techniques for improving the physical properties of polyolefins by laminating another resin layer, for example, a polyamide layer on the polyolefin layer, use a large amount of materials other than polyolefins, and thus meet the demand for monomaterialization. It wasn't the answer.
従って、本発明の目的は、ポリオレフィン層とポリアミド層との2層共押出積層フィルムであって、少ないポリアミドの使用量でポリオレフィンの物性改善が図られている2層共押出積層フィルムを提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の2層共押出積層フィルムにより作製された袋状容器を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a two-layer coextruded laminated film in which a polyolefin layer and a polyamide layer are used, and the physical properties of the polyolefin are improved with a small amount of polyamide used. It is in.
Another object of the present invention is to provide a bag-shaped container made of the above-mentioned two-layer coextruded laminated film.
本発明によれば、ポリアミド層とポリオレフィン層とが積層されている2層共押出積層フィルムにおいて、
前記2層共押出積層フィルムは、2軸延伸されており、
前記ポリアミド層は、前記ポリオレフィン層の厚みの1.5〜5%の厚みを有していることを特徴とする2層共押出積層フィルムが提供される。
According to the present invention, in a two-layer coextruded laminated film in which a polyamide layer and a polyolefin layer are laminated,
The two-layer coextruded laminated film is biaxially stretched.
A two-layer coextruded laminated film is provided in which the polyamide layer has a thickness of 1.5 to 5% of the thickness of the polyolefin layer.
本発明の2層共押出積層フィルムでは、
(1)前記ポリオレフィンが、エチレン系樹脂であること、
(2)前記ポリアミドが、ナイロン6であること、
(3)前記ポリアミド層の厚みが2〜15μmの範囲にあること、
(4)突き刺し強度(JIS Z−1707)が4.5N以上の範囲にあること、
が好適である。
In the two-layer coextruded laminated film of the present invention,
(1) The polyolefin is an ethylene resin.
(2) The polyamide is nylon 6.
(3) The thickness of the polyamide layer is in the range of 2 to 15 μm.
(4) The piercing strength (JIS Z-1707) is in the range of 4.5N or more.
Is preferable.
本発明によれば、また、上記の2層共押出積層フィルムからなり、前記ポリオレフィン層が内側に位置している袋状容器が提供される。 According to the present invention, there is also provided a bag-shaped container made of the above-mentioned two-layer coextruded laminated film in which the polyolefin layer is located inside.
本発明の2層共押出積層フィルムは、ポリオレフィン層とポリアミド層との2層構造を有するものであるが、ポリアミド層の厚みがポリオレフィン層に比して非常に薄く(ポリオレフィン層の厚みの1.5〜5%)、同時に、この2層フィルムは延伸されている。即ち、ポリアミド層の厚みがポリオレフィン層に比して極めて薄いため、ポリアミドの使用量が少なく、例えば、このフィルムの製造に使用する全樹脂量(ポリオレフィンとポリアミドとの合計量)の5%以下と著しく少ない量に、ポリアミド量を設定することができる。しかも、2層共押出積層フィルムは、ポリオレフィン層及びポリアミド層の何れも二軸延伸されている。このため、ポリアミド層の厚みが非常に薄いにもかかわらず、ポリオレフィン層の物性改善(例えば高強度化)が図られている。
このように、本発明によれば、ポリアミドによりポリオレフィンの物性改善を図りながら、ポリアミドの使用量が少ないため、モノマテリアル化によるリサイクル適正も向上している。
The two-layer coextruded laminated film of the present invention has a two-layer structure of a polyolefin layer and a polyamide layer, but the thickness of the polyamide layer is much thinner than that of the polyolefin layer (the thickness of the polyolefin layer is 1. 5-5%), at the same time, the bilayer film is stretched. That is, since the thickness of the polyamide layer is extremely thin as compared with the polyolefin layer, the amount of polyamide used is small, for example, 5% or less of the total amount of resin used in the production of this film (total amount of polyolefin and polyamide). The amount of polyamide can be set to a significantly smaller amount. Moreover, in the two-layer coextruded laminated film, both the polyolefin layer and the polyamide layer are biaxially stretched. Therefore, although the thickness of the polyamide layer is very thin, the physical properties of the polyolefin layer are improved (for example, the strength is increased).
As described above, according to the present invention, while improving the physical properties of polyolefin by using polyamide, since the amount of polyamide used is small, the recycling suitability by monomaterialization is also improved.
本発明の2層共押出積層フィルムは、ポリオレフィンとポリアミドとの2層共押出を行い、次いで2軸延伸を行うことにより得られるものであり、図1に示されているように、ポリオレフィン層1とポリアミド層3との2層構造を有する。
The two-layer coextrusion laminated film of the present invention is obtained by performing two-layer coextrusion of polyolefin and polyamide and then biaxial stretching. As shown in FIG. 1, the polyolefin layer 1 is obtained. It has a two-layer structure of and a
ポリオレフィン層1;
ポリオレフィン層1は、ヒートシール樹脂層としても機能するものであり、フィルムの作製に使用される公知のオレフィン系樹脂から形成される。
このようなオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重合体、環状オレフィン共重合体などを挙げることができる。
また、かかるポリオレフィンは、フィルムを形成するに足る分子量を有していればよい。
本発明においては、ポリアミド層による高強度化が顕著に発現するという観点から、このポリオレフィンは、エチレン系樹脂、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレンを主体とするエチレンとα−オレフィンとの共重合体であることが好適である。
Polyolefin layer 1;
The polyolefin layer 1 also functions as a heat-sealing resin layer, and is formed from a known olefin-based resin used for producing a film.
Examples of such olefin-based resins include low-density polyethylene, high-density polyethylene, polypropylene, poly1-butene, poly4-methyl-1-pentene, or ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene. Random or block copolymers of α-olefins such as, cyclic olefin copolymers, and the like can be mentioned.
Further, the polyolefin may have a molecular weight sufficient to form a film.
In the present invention, from the viewpoint that the increase in strength due to the polyamide layer is remarkably exhibited, this polyolefin is a combination of ethylene resin, for example, low density polyethylene, high density polyethylene, ethylene mainly composed of ethylene, and α-olefin. It is preferably a polymer.
かかるポリオレフィン層1の厚みt1は特に制限されず、用途に応じて適宜の厚みに設定することができる。例えば、ポリオレフィン層1のヒートシール性(熱融着性)を利用し、ポリオレフィン層1を内面側にしてのヒートシールにより袋状容器を成形する場合には、ポリオレフィン層の厚みt1は、30〜250μm、特に50〜150μmの範囲にあることが好適である。 The thickness t 1 of the polyolefin layer 1 is not particularly limited, and can be set to an appropriate thickness according to the application. For example, when a bag-shaped container is formed by heat-sealing with the polyolefin layer 1 on the inner surface side by utilizing the heat-sealing property (heat fusion property) of the polyolefin layer 1, the thickness t 1 of the polyolefin layer is 30. It is preferably in the range of ~ 250 μm, especially 50 ~ 150 μm.
ポリアミド層3;
ポリアミド層3は、ポリオレフィン層1の強度等の物性改善を目的として積層されているものである。
このようなポリアミド層3の形成に使用されるポリアミドとしては、特に制限されず、種々のものを例示することができるが、一般的には、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン13、ナイロン6/ナイロン6,6共重合体、芳香族ナイロン(例えばポリメタキシリレンアジパミド)等が好適に使用される。特に強度の改善という観点からは、ナイロン6が最も好適である。後述する2軸延伸により高度に配向結晶化され、著しい高強度化を実現できるからである。
The
The polyamide used for forming such a
上記のポリアミドもフィルムを形成するに足る分子量を有するべきであり、例えば、濃硫酸中1.0g/dlの濃度で且つ30℃の温度で測定した相対粘度(ηrel)が1.1以上、特に1.5以上であることが好適である。 The above-mentioned polyamide should also have a molecular weight sufficient to form a film. For example, the relative viscosity (η ll ) measured at a concentration of 1.0 g / dl in concentrated sulfuric acid and a temperature of 30 ° C. is 1.1 or more. In particular, it is preferably 1.5 or more.
ところで、本発明においては、かかるポリアミド層3の厚みt2は、前述したポリオレフィン層1の厚みt1の1.5〜5%、好ましくは3〜5%の範囲でなければならない。これにより、リサイクルに適用し得る程度のモノマテリアル化を実現しながら、ポリオレフィン層1の物性改善、特に高強度化を図ることができる。例えば、ポリエチレンの単層フィルムは、このフィルムの突き刺し強度(JIS Z−1707)は、高くとも4.5N程度に過ぎないが、本発明では、そのような延伸ポリプロピレンフィルムの上にポリアミド層3が延伸された形態で設けられているため、フィルムの突き刺し強度を7.2N以上、特に9.0N以上に向上させることができ、同一厚みでの延伸ポリエチレンフィルムと比較して、160%以上、特に200%以上も突き刺し強度の向上が達成される。
By the way, in the present invention, the thickness t 2 of the
即ち、本発明の2層共押出積層フィルムでは、ポリエチレン層1をヒートシール層として利用し、ヒートシールにより他の基材と接合した場合、あるいはこのフィルム同士を接合して袋状容器と接合した場合にも、その高い強度は失われることがない。熱溶融によってポリオレフィンの延伸による配向結晶が破壊された場合にも、ポリエチレン層1の上層に存在している延伸されたポリアミド層3によって強度が保持されているからである。
That is, in the two-layer coextruded laminated film of the present invention, the polyethylene layer 1 is used as a heat-sealing layer and bonded to another base material by heat-sealing, or the films are bonded to each other and bonded to a bag-shaped container. Even in the case, its high strength is not lost. This is because the strength is maintained by the stretched
2層共押出積層フィルムの製造;
上述した層構造の積層フィルムは、ポリオレフィンとポリアミドとの共押出により2層フィルムを作製したのち、縦方向及び横方向に延伸する2軸延伸に供することにより製造される。
Manufacture of two-layer coextruded laminated film;
The above-mentioned laminated film having a layer structure is produced by producing a two-layer film by coextrusion of polyolefin and polyamide and then subjecting it to biaxial stretching for stretching in the longitudinal direction and the horizontal direction.
共押出しによる製膜は、いわゆる押し出し機先端に取り付けられたTダイからの押出による行うこともできるし、インフレーション成形による製膜によっても行うことができる。これらの成膜方法は、製膜後、そのまま2軸延伸を行うことも可能である。 The film formation by coextrusion can be performed by extrusion from a T-die attached to the tip of a so-called extruder, or can be performed by film formation by inflation molding. In these film forming methods, it is also possible to carry out biaxial stretching as it is after forming the film.
また、この共押出により得られるフィルムにおけるポリアミド層及びポリオレフィン層の厚みは、ポリアミド層の厚み/ポリオレフィン層の厚みが、前述したt2/t1を満足する範囲となるように設定しておく。各層の厚み比がこの範囲外となるように設定されていると、ポリアミド層による高強度化を実現することが困難となったり或いはモノマテリアル化が不満足となってしまう。 Further, the thicknesses of the polyamide layer and the polyolefin layer in the film obtained by this coextrusion are set so that the thickness of the polyamide layer / the thickness of the polyolefin layer is in a range satisfying the above-mentioned t 2 / t 1. If the thickness ratio of each layer is set to be outside this range, it becomes difficult to achieve high strength by the polyamide layer, or monomaterialization becomes unsatisfactory.
さらに、2軸延伸は、上記の共押出によるフィルムの高強度化を図るために必要な処理であり、それ自体公知の手段で行われる。具体的には、共押出により得られたフィルムを、ポリオレフィン及びポリアミドのガラス転移点以上融点未満の温度で、縦方向及び横方向に延伸することにより行われる。延伸倍率は、過延伸によりフィルムが破断しない程度であれば特に制限されないが、一般には、縦横ともに2倍以上、特に2.5〜4倍程度するのがよい。これにより、ポリオレフィン層1及びポリアミド層3が配向結晶化され、高強度化を実現することができる。
Further, the biaxial stretching is a process necessary for increasing the strength of the film by the above-mentioned coextrusion, and is performed by a means known per se. Specifically, the film obtained by coextrusion is stretched in the longitudinal and horizontal directions at a temperature equal to or higher than the glass transition point of polyolefin and polyamide and lower than the melting point. The draw ratio is not particularly limited as long as the film is not broken by overstretching, but in general, it is preferably about 2 times or more, particularly about 2.5 to 4 times in both vertical and horizontal directions. As a result, the polyolefin layer 1 and the
このようにして得られる本発明の2層共押出積層フィルムは、延伸されたポリアミド層3により高い強度が確保されており、このような高い強度は、ポリオレフィン層1を利用してのヒートシールによっても損なわれない。また、ポリアミド層3の存在により、酸素に対するバリア性も向上している。さらに、ポリアミド層3が、ポリオレフィン層1の厚みに比して非常に薄いため(ポリオレフィン層の1.5〜5%、特に3〜5%)、モノマテリアル化の要求を満足しており、このフィルムはリサイクル適正に非常に優れている。
In the two-layer coextruded laminated film of the present invention thus obtained, high strength is secured by the stretched
特に本発明の2層共押出積層フィルムは、ポリオレフィン層1同士が対面するように重ね合わせてのヒートシール(3方シール、四方シール等)により形成された包装袋として、各種物質を収容して使用に供される。このような包装袋は、ポリオレフィン層1の配向結晶が破壊されているにもかかわらず、9.0N以上の突き刺し強度(JIS Z−1707)を示す。 In particular, the two-layer coextruded laminated film of the present invention contains various substances as a packaging bag formed by heat-sealing (three-way sealing, four-sided sealing, etc.) in which polyolefin layers 1 are laminated so as to face each other. Used for use. Such a packaging bag exhibits a piercing strength of 9.0 N or more (JIS Z-1707) even though the oriented crystals of the polyolefin layer 1 are broken.
本発明の優れた効果を、次の実験例で示す。フィルムの突き刺し強度は以下の方法により測定した。 The excellent effect of the present invention will be shown in the following experimental example. The piercing strength of the film was measured by the following method.
[突き刺し強度]
フィルムの突き刺し強度は、JIS Z−1707(1997)に準拠して測定した。測定数n=3として平均値を測定値とした。
[Puncture strength]
The piercing strength of the film was measured according to JIS Z-1707 (1997). The average value was taken as the measured value with the number of measurements n = 3.
<実施例1〜11>
ポリオレフィン層樹脂として、密度0.91g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂、ポリアミド層樹脂として、密度1.14g/cm3のナイロン6を、それぞれ2台の押出機に投入し、Tダイから溶融多層共押出しし、2層共押出積層フィルムを得た。延伸倍率は縦横それぞれ2.5倍とした。得られたフィルムの断面の厚みを顕微鏡で測定し、厚み比率を算出した。これらを突き刺し強度の結果とともに、表1に示す。
<Examples 1 to 11>
A low-density polyethylene resin having a density of 0.91 g / cm 3 as a polyolefin layer resin and nylon 6 having a density of 1.14 g / cm 3 as a polyamide layer resin were put into two extruders, respectively, and fused from a T-die. Co-extruded to obtain a two-layer co-extruded laminated film. The draw ratio was 2.5 times in each of the vertical and horizontal directions. The thickness of the cross section of the obtained film was measured with a microscope, and the thickness ratio was calculated. These are shown in Table 1 together with the results of piercing strength.
<比較例1〜4>
ポリオレフィン樹脂層単層にする以外は実施例5〜8と同様にしてフィルムを作成した。評価結果は表1に示す。
<Comparative Examples 1 to 4>
A film was prepared in the same manner as in Examples 5 to 8 except that the polyolefin resin layer was made into a single layer. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例12>
実施例1で作成した2層共押出積層フィルムを用い、一辺が開口した包装体(130mm×213mm)を作成した。具体的には、実施例1で作成した2層共押出積層フィルムを2枚用意し、ポリオレフィン層が互いに対向するように重ねた。次に、シール部に対応するポリアミド層の表面に180℃に設定されたシールバーをあてた。シール部は、内容物を充填するための一辺を残して形成した。これにより包装袋を得た。その後、開口した残りの一辺から内容物として水300gを充填し、該一辺を同様に180℃でヒートシールすることで、内容物が充填された包装袋を作成した。該内容品が充填された包装袋を床面と水平となる姿勢で高さ100cmから5回落下させても、破袋の発生はなかった。
以上の実施例から、ポリオレフィンとポリアミドを2層共押出積層フィルムとすることにより、モノマテリアルの観点からリサイクル性に優れるとともに、包装袋としたときにも十分な強度を備えたフィルムとなっていることが分かる。
<Example 12>
Using the two-layer coextruded laminated film prepared in Example 1, a package (130 mm × 213 mm) having an open side was prepared. Specifically, two two-layer coextruded laminated films prepared in Example 1 were prepared and laminated so that the polyolefin layers face each other. Next, a seal bar set at 180 ° C. was applied to the surface of the polyamide layer corresponding to the seal portion. The seal portion was formed leaving one side for filling the contents. This gave a packaging bag. Then, 300 g of water was filled as the contents from the remaining one side of the opening, and the one side was similarly heat-sealed at 180 ° C. to prepare a packaging bag filled with the contents. Even if the packaging bag filled with the contents was dropped 5 times from a height of 100 cm in a posture horizontal to the floor surface, no bag breakage occurred.
From the above examples, by forming a two-layer coextruded laminated film of polyolefin and polyamide, the film is excellent in recyclability from the viewpoint of monomaterial and has sufficient strength even when used as a packaging bag. You can see that.
1:ポリオレフィン層
3:ポリアミド層
1: Polyolefin layer 3: Polyamide layer
Claims (6)
前記2層共押出積層フィルムは、2軸延伸されており、
前記ポリアミド層は、前記ポリオレフィン層の厚みの1.5〜5%の厚みを有していることを特徴とする2層共押出積層フィルム。 In a two-layer coextruded laminated film in which a polyamide layer and a polyolefin layer are laminated,
The two-layer coextruded laminated film is biaxially stretched.
The two-layer coextruded laminated film, wherein the polyamide layer has a thickness of 1.5 to 5% of the thickness of the polyolefin layer.
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