JP2023044963A - 積層フィルム及び包装体 - Google Patents
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Abstract
Description
このような積層フィルムとしては、例えば、延伸ポリエチレンフィルムと、接着層と、ヒートシール性ポリエチレン層とを少なくとも備え、前記接着層が無溶剤型接着剤を含む、包装材料用ポリエチレン積層体が開示されている(特許文献1参照)。
そこで、再利用適性が高い積層フィルムを用いてイージーピール性を有する包装体を製造できれば、有用性が極めて高い。しかし、特許文献1に記載の積層フィルムでは、イージーピール性を有する包装体を製造できない。
[1].第1樹脂層と第2樹脂層を備え、前記第1樹脂層と前記第2樹脂層は、同種のポリオレフィン系樹脂を含み、前記第1樹脂層が、融点が70~125℃の樹脂(A)と、融点が130~200℃の樹脂(B)と、を含み、前記第1樹脂層において、前記第1樹脂層の総質量に対する、前記樹脂(A)の含有量の割合が51~99質量%であり、前記樹脂(B)の含有量の割合が1~49質量%である、積層フィルム。
[2].前記積層フィルムの総質量に対する、前記第1樹脂層中の前記樹脂(B)の含有量の割合が、10質量%以下である、[1]に記載の積層フィルム。
[3].前記樹脂(A)がポリエチレン系樹脂である、[1]又は[2]に記載の積層フィルム。
[4].前記第2樹脂層について、動的粘弾性測定を行い、振動周波数が1Hzである場合の、100℃での弾性率E2’(100)と、110℃での弾性率E2’(110)を測定したとき、E2’(110)/E2’(100)値が0.2以上となる、[1]~[3]のいずれか一項に記載の積層フィルム。
[5].前記ポリエチレン系樹脂が、ポリエチレン及びエチレン系共重合体からなる群より選択される1種又は2種以上である、[3]に記載の積層フィルム。
[7].前記積層フィルム中の前記第1樹脂層の露出面と、ポリエチレン製不織布の一方の面と、を重ね合わせ、前記積層フィルムと前記ポリエチレン製不織布を、シール温度130℃、シール時間3.5秒、シール圧力1.1MPaの条件で加熱シールすることにより、加熱シール体を作製し、幅が15mmの前記加熱シール体を試験片として用い、前記試験片において、前記積層フィルム中の前記第1樹脂層と、前記ポリエチレン製不織布と、のシール面同士が180°の角度を為すように、剥離速度200mm/minで、前記積層フィルムを前記ポリエチレン製不織布から剥離したとき、剥離強度が4N/15mm以下である、[1]~[6]のいずれか一項に記載の積層フィルム。
[8].前記エチレン系共重合体が、エチレン-酢酸ビニル共重合体である、[5]に記載の積層フィルム。
[9].前記樹脂(B)がポリプロピレンである、[6]~[8]のいずれか一項に記載の積層フィルム。
[11].前記第3樹脂層が、直鎖状低密度ポリエチレン及びメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンのいずれか一方又は両方を含む、[10]に記載の積層フィルム。
[12].前記積層フィルムが、105~135℃の温度範囲で、ポリエチレン製不織布と加熱シール可能である、[1]~[11]のいずれか一項に記載の積層フィルム。
[13].前記積層フィルムにおいて、前記積層フィルムの総質量に対する、前記同種のポリオレフィン系樹脂の含有量の割合が、90質量%以上である、[1]~[12]のいずれか一項に記載の積層フィルム。
[14].[1]~[13]のいずれか一項に記載の積層フィルムを備えた、包装体。
[15].前記積層フィルム中の前記第1樹脂層のうち、前記第2樹脂層側とは反対側の面の少なくとも一部が、ポリエチレン製不織布の表面と加熱シールされた、[14]に記載の包装体。
本発明の一実施形態に積層フィルムは、第1樹脂層と第2樹脂層を備え、前記第1樹脂層と前記第2樹脂層は、同種のポリオレフィン系樹脂を含み、前記第1樹脂層が、融点が70~125℃の樹脂(A)と、融点が130~200℃の樹脂(B)と、を含み、前記第1樹脂層において、前記第1樹脂層の総質量に対する、前記樹脂(A)の含有量の割合が51~99質量%であり、前記樹脂(B)の含有量の割合が1~49質量%である。
また、本実施形態の積層フィルムにおいて、第1樹脂層が樹脂(A)と樹脂(B)を含み、前記樹脂(A)の前記含有量の割合が51~99質量%であり、前記樹脂(B)の前記含有量の割合が1~49質量%であることにより、第1樹脂層をシール面として積層フィルムを対象物と加熱シールして得られた包装体は、イージーピール性を有する。
ここに示す積層フィルム1は、第1樹脂層11と、第1樹脂層11の一方の面(本明細書においては「第1面」と称することがある)11a上に設けられた第2樹脂層12と、を備えて、構成されている。
積層フィルム1は、さらに、第1樹脂層11と第2樹脂層12との間に、第3樹脂層13を備えている。
すなわち、積層フィルム1は、第1樹脂層11、第3樹脂層13及び第2樹脂層12がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて、構成されている。
第3樹脂層13は、任意の構成であり、積層フィルム1は、第3樹脂層13を備えていなくてもよい。
第2樹脂層12の一方の面(第1樹脂層11側とは反対側の面、本明細書においては「第1面」と称することがある)12aは、露出面である。
第1樹脂層11において、第1樹脂層11の総質量に対する、樹脂(A)の含有量の割合は51~99質量%である。
第1樹脂層11において、第1樹脂層11の総質量に対する、樹脂(B)の含有量の割合は1~49質量%である。
前記第1樹脂層は、ポリオレフィン系樹脂を含み、樹脂(A)及び樹脂(B)を含む。
第1樹脂層は、前記ポリオレフィン系樹脂として樹脂(A)を含んでいてもよいし、前記ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂として樹脂(A)を含んでいてもよく、前記ポリオレフィン系樹脂として樹脂(A)を含むことが好ましい。
第1樹脂層は、前記ポリオレフィン系樹脂として樹脂(B)を含んでいてもよいし、前記ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂として樹脂(B)を含んでいてもよい。
直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)及びメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)は、いずれも、低密度ポリエチレン(LDPE)の1種である。
すなわち、本明細書において、低密度ポリエチレン(LDPE)とは、密度が0.91g/cm3以上、0.93g/cm3未満であるポリエチレンを意味する。
また、中密度ポリエチレン(MDPE)とは、密度が0.93g/cm3以上、0.942g/cm3未満であるポリエチレンを意味する。
また、高密度ポリエチレン(HDPE)とは、密度が0.942g/cm3以上であるポリエチレンを意味する。
前記アイオノマーとしては、例えば、エチレンと少量のアクリル酸又はメタクリル酸との共重合体が、その中の酸部分と、金属イオンと、の塩形成によって、イオン橋かけ構造を有している樹脂が挙げられる。
プロピレン系共重合体としては、例えば、プロピレン-エチレンランダム共重合体(別名:ポリプロピレンランダムコポリマー(rPP))、プロピレン-エチレンブロック共重合体(別名:ポリプロピレンブロックコポリマー(bPP))等が挙げられる。
そして、前記エチレン系共重合体は、エチレン-酢酸ビニル共重合体であることが好ましい。すなわち、樹脂(A)は、ポリエチレン及びエチレン-酢酸ビニル共重合体からなる群より選択される1種又は2種以上であることがさらに好ましい。
前記他の成分は、樹脂成分(本明細書においては、「他の樹脂成分」と称することがある)及び非樹脂成分(本明細書においては、「他の非樹脂成分」と称することがある)のいずれであってもよい。
好ましい他の樹脂成分としては、テルペン系樹脂(テルペン骨格を有する樹脂)等が挙げられる。前記テルペン系樹脂は、第1樹脂層の低温での加熱シール特性を向上させるものとして好適であり、その市販品としては、例えば、ヤスハラケミカル社製「ヒロダイン」シリーズ等が挙げられる。
前記添加剤としては、例えば、防曇剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、減粘剤、増粘剤、熱安定化剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
前記割合は、通常、後述する第1樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、ポリオレフィン系樹脂の含有量(第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種のポリオレフィン系樹脂と、第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種ではないポリオレフィン系樹脂と、の合計含有量)(質量部)の割合、と同じである。
前記合計含有量の割合は、通常、後述する第1樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、樹脂(A)及び樹脂(B)の合計含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する第1樹脂組成物における、樹脂(A)及び樹脂(B)の合計含有量に対する、樹脂(A)の含有量の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する第1樹脂組成物における、樹脂(A)及び樹脂(B)の合計含有量に対する、樹脂(B)の含有量の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する第1樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、樹脂(A)の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する第1樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、樹脂(B)の含有量(質量部)の割合、と同じである。
このような第1樹脂層においては、第1樹脂層の幅方向における中心を結ぶ中心線(前記中心線は第1樹脂層の長さ方向と略同一方向となる)から、前記中心線に対して直交するように第1樹脂層の幅方向の両端に向かって、第1樹脂層の幅に対して10%の距離までの領域を中央部とし、第1樹脂層の幅方向における両端から、前記中心線に対して直交するように前記中心線に向かって、第1樹脂層の幅に対して10%の距離までの領域を端部とし、第1樹脂層を、その表面の上方から見下ろして平面視し、前記中央部に存在する1個の島相の表面の2点間を結ぶ線分の最大値を求めて、前記中央部に存在する複数個の島相について前記最大値を求めて、これら最大値の平均値L1を算出し、前記端部に存在する1個の島相の表面の2点間を結ぶ線分の最大値を求めて、前記端部に存在する複数個の島相について前記最大値を求めて、これら最大値の平均値L2を算出したとき、L2/L1は、0.7~1であることが好ましく、0.74~1であることがより好ましく、0.76~1であることがさらに好ましい。L2/L1がこのような範囲であることにより、第1樹脂層を、その表面の上方から見下ろして平面視したとき、第1樹脂層の前記端部における島相の形状が、前記中央部における島相の形状に近くなっており、第1樹脂層の剥離強度のばらつきの抑制効果が高くなる。図2は、このような第1樹脂層の一例を模式的に示す平面図である。ここに示すように、第1樹脂層11の前記端部における島相111の形状は、前記中央部における島相111の形状に近い。図2中、符号112は海相を示している。
図3においては、さらに、積層フィルムの幅方向における両端部近傍の領域で、第1樹脂層の層切れが発生している。
前記L2を算出するときの前記線分の最大値を求める、前記端部に存在する島相の数は、10~50個であることが好ましく、例えば、20個、30個及び40個のいずれかであってもよい。前記端部に存在するすべての島相について、前記線分の最大値を求めて、前記L2を算出してもよい。
本実施形態においては、ポリオレフィン系樹脂の場合に限らず、「同種の樹脂」とは、共通の構成単位を有する樹脂同士を比較したとき、どちらの樹脂においても、構成単位の全量(モル)に対する、共通の構成単位の量(モル)の割合が、20モル%以上であるものを意味する。例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン-アクリル酸メチル共重合体(EMA樹脂)、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体(EMMA樹脂)、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体(EVA部分ケン化物)等は、すべて、構成単位の全量(モル)に対する、エチレンから誘導された構成単位の量(モル)の割合が、20モル%以上であるため、同種であるとする。一方、例えば、プロピレン-エチレンランダム共重合体及びプロピレン-エチレンブロック共重合体等のうち、構成単位の全量(モル)に対する、エチレンから誘導された構成単位の量(モル)の割合が、20モル%未満であるものは、上述の低密度ポリエチレン等とは、同種ではないとする。
本実施形態において、同種の樹脂は、どちらの樹脂においても、構成単位の全量(モル)に対する、共通の構成単位の量(モル)の割合が、好ましくは30モル%以上、より好ましくは40モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上であり、例えば、60モル%以上、70モル%以上、及び80モル%以上のいずれかであってもよい。
前記割合は、通常、後述する第1樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種のポリオレフィン系樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記合計含有量の割合は、通常、後述する第1樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、ポリエチレン系樹脂と、ポリプロピレン及びプロピレン系共重合体からなる群より選択される1種又は2種以上と、の合計含有量の割合、と同じである。
このような第1樹脂層においては、前記ポリエチレン系樹脂が樹脂(A)であり、前記ポリプロピレン及びプロピレン系共重合体からなる群より選択される1種又は2種以上が樹脂(B)であることが好ましい。
第1樹脂層の厚さは、1~30μmであることが好ましく、3~17μmであることがより好ましく、5~15μmであることがさらに好ましい。第1樹脂層の厚さが前記下限値以上であることで、第1樹脂層の強度がより向上するとともに、積層フィルムが第1樹脂層を備えていることによる効果が、より顕著に得られる。第1樹脂層の厚さが前記上限値以下であることで、過剰な厚さとなることが抑制される。
第1樹脂層が複数層からなる場合には、これら複数層の合計の厚さが、上記の数値範囲内であることが好ましい。
一方、前記割合は0質量%以上である。
一方、前記割合は0質量%以上である。
前記第2樹脂層は、第1樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種のポリオレフィン系樹脂を含む。
第2樹脂層が含む、前記同種のポリオレフィン系樹脂は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
すなわち、第1樹脂層と第2樹脂層は、ともにポリエチレン系樹脂を含むことが好ましく、第2樹脂層が高密度ポリエチレンを含むことがより好ましく、第2樹脂層が高密度ポリエチレンと、それ以外のポリエチレン系樹脂と、を含んでいてもよい。
第2樹脂層が高密度ポリエチレンとともに含む、高密度ポリエチレン以外のポリエチレン系樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレン及びメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンのいずれか一方又は両方であることが好ましい。
第2樹脂層における前記他の成分は、樹脂成分(本明細書においては、「他の樹脂成分」と称することがある)及び非樹脂成分(本明細書においては、「他の非樹脂成分」と称することがある)のいずれであってもよい。
第2樹脂層における前記他の樹脂成分としては、第1樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種ではないポリオレフィン系樹脂と、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂と、が挙げられる。
第1樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種ではないポリオレフィン系樹脂としては、第1樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂として先に挙げたものと同様のものが挙げられる。
前記割合は、通常、後述する第2樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、ポリオレフィン系樹脂の含有量(第1樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種のポリオレフィン系樹脂と、第1樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種ではないポリオレフィン系樹脂と、の合計含有量)(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する第2樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、第1樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種のポリオレフィン系樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する第2樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、高密度ポリエチレンの含有量(質量部)の割合、と同じである。
すなわち、電子線照射された前記積層フィルムで好ましいものとしては、例えば、前記未照射第2樹脂層として、低密度ポリエチレンを含むものを備えた前記積層フィルム(本明細書においては、この場合の積層フィルムを、電子線照射後のものと区別するために、「未照射積層フィルム」と称することがある)が、電子線照射されたものが挙げられる。
前記割合は、通常、後述する第2樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、低密度ポリエチレンの含有量(質量部)の割合、と同じである。
すなわち、電子線照射された積層フィルムで好ましいものとしては、吸収線量20~300kGyの条件で電子線照射されたものが挙げられる。
前記積層フィルムのゲル分率は、30%以上であることが好ましく、例えば、30~90%、32~78%、及び34~76%のいずれかであってもよい。このような積層フィルムは、より好ましい耐熱性を有する。
積層フィルムのゲル分率(質量%)=(Z-Y)/X×100 (1)
例えば、積層フィルムについて熱機械分析を行ったとき、2000μmの変位を示す温度(本明細書においては、「2000μm変位温度」と略記することがある)は、120℃以上であることが好ましく、例えば、125~200℃、及び130~195℃のいずれかであってもよい。このような積層フィルムは、より好ましい耐熱性を有する。
第2樹脂層の厚さは、通常、3~60μmであることが好ましく、4~45μmであることがより好ましく、5~30μmであることがさらに好ましい。第2樹脂層の厚さが前記下限値以上であることで、第2樹脂層の強度がより向上するとともに、積層フィルムが第2樹脂層を備えていることによる効果が、より顕著に得られる。第2樹脂層の厚さが前記上限値以下であることで、過剰な厚さとなることが抑制される。
第2樹脂層が複数層からなる場合には、これら複数層の合計の厚さが、上記の数値範囲内であることが好ましい。
例えば、E2’(110)/E2’(100)の値が0.5以上となる第2樹脂層は、高密度ポリエチレンを含む第2樹脂層によって、より容易に実現できる。
前記積層フィルムは、前記第1樹脂層と前記第2樹脂層との間に、さらに、これら以外の第3樹脂層を備えていてもよい。
前記第3樹脂層は、第1樹脂層及び第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と、同種のポリオレフィン系樹脂を含む。すなわち、第3樹脂層を備えた積層フィルムにおいて、第1樹脂層と、第2樹脂層と、第3樹脂層は、同種のポリオレフィン系樹脂を含む。
本実施形態において、同種の樹脂は、どちらの樹脂においても、構成単位の全量(モル)に対する、共通の構成単位の量(モル)の割合が、好ましくは30モル%以上、より好ましくは40モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上であり、例えば、60モル%以上、70モル%以上、及び80モル%以上のいずれかであってもよい。
第3樹脂層を備えた積層フィルムは、第3樹脂層を備えていることによる効果を有するとともに、再利用適性が高い。
すなわち、第1樹脂層と、第2樹脂層と、第3樹脂層は、いずれもポリエチレン系樹脂を含むことが好ましい。
すなわち、第3樹脂層は、直鎖状低密度ポリエチレン及びメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンのいずれか一方又は両方を含むことがより好ましい。直鎖状低密度ポリエチレン及びメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンのいずれか一方又は両方を含む第3樹脂層は、耐ピンホール性が高く、積層フィルムに耐ピンホール性を付与する。
第3樹脂層における前記他の成分は、樹脂成分(本明細書においては、「他の樹脂成分」と称することがある)及び非樹脂成分(本明細書においては、「他の非樹脂成分」と称することがある)のいずれであってもよい。
第3樹脂層における前記他の樹脂成分としては、第1樹脂層及び第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種ではないポリオレフィン系樹脂と、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂と、が挙げられる。
前記エラストマーを含む第3樹脂層を備えた積層フィルムは、ナイロン等のポリアミドを含んでいなくても、耐ピンホール性が高く、高強度となる。
前記エラストマーを含む第3樹脂層を備えた積層フィルムは、ナイロン等のポリアミドを含んでいなくても、耐ピンホール性が高く、高強度となる。
前記割合は、通常、後述する第3樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、ポリオレフィン系樹脂の含有量(第1樹脂層及び第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種のポリオレフィン系樹脂と、第1樹脂層及び第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種ではないポリオレフィン系樹脂と、の合計含有量)(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する第3樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、第1樹脂層及び第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と同種のポリオレフィン系樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する第3樹脂組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、直鎖状低密度ポリエチレン及びメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンの合計含有量(質量部)の割合、と同じである。
複数層からなる第3樹脂層においては、すべての層が、第1樹脂層及び第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と、同種のポリオレフィン系樹脂を含む。
第3樹脂層の厚さは、通常、30~230μmであることが好ましく、40~130μmであることがより好ましく、50~90μmであることがさらに好ましい。第3樹脂層の厚さが前記下限値以上であることで、第3樹脂層の強度がより向上するとともに、積層フィルムが第3樹脂層を備えていることによる効果が、より顕著に得られる。第3樹脂層の厚さが前記上限値以下であることで、過剰な厚さとなることが抑制される。
第3樹脂層が複数層からなる場合には、これら複数層の合計の厚さが、上記の数値範囲内であることが好ましい。
前記割合が前記下限値以上であることで、積層フィルムが第3樹脂層を備えていることにより得られる効果が、より高くなる。前記割合が前記上限値以下であることで、積層フィルムが第1樹脂層及び第2樹脂層を備えていることにより得られる効果が、より高くなる。
上述のとおり、直鎖状低密度ポリエチレン、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン及びエラストマーからなる群より選択される1種又は2種以上を含む第3樹脂層は、耐ピンホール性が高く、耐ピンホール層として好適である。エチレン-ビニルアルコール共重合体を含む第3樹脂層は、酸素バリア性が高く、酸素バリア層として好適である。
例えば、先端部の曲率半径が0.5mmである針の前記先端部を、500mm/分の速度で、前記積層フィルムに対して垂直に押し込んだとき、前記針が前記積層フィルムを貫通した瞬間に、前記針に加えられていた荷重を突き刺し強度(N)としたとき、この突き刺し強度が高いほど、積層フィルムの耐ピンホール性が高いといえる。
前記針としては、例えば、ステンレス鋼製のものが挙げられる。
前記突き刺し強度の上限値は、特に限定されないが、例えば、前記突き刺し強度が12N以下である積層フィルムは、より容易に実現できる。
前記樹脂層(I)において、エチレン-ビニルアルコール共重合体及びエチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体は、いずれも、第1樹脂層及び第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と、同種のポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。
前記割合は、通常、樹脂層(I)を形成するための樹脂組成物(後述する第3樹脂組成物)における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、樹脂層(I)を形成するための樹脂組成物(後述する第3樹脂組成物)における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、前記非ビニル系ポリオレフィン系樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、樹脂層(I)を形成するための樹脂組成物(後述する第3樹脂組成物)における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、エチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、樹脂層(I)を形成するための樹脂組成物(後述する第3樹脂組成物)における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、エチレン-ビニルアルコール共重合体と、前記非ビニル系ポリオレフィン系樹脂と、エチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体と、の合計含有量(質量部)の割合、と同じである。
このような前記積層フィルムとして、より具体的には、例えば、第1樹脂層と、1層の樹脂層(I)(第3樹脂層)と、1層又は2層の樹脂層(I)以外の第3樹脂層と、第2樹脂層と、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、第3樹脂層が合計で2層又は3層の積層フィルム;第1樹脂層と、1層又は2層の樹脂層(I)以外の第3樹脂層と、1層の樹脂層(I)(第3樹脂層)と、第2樹脂層と、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、第3樹脂層が合計で2層又は3層の積層フィルム;第1樹脂層と、1層又は2層の樹脂層(I)以外の第3樹脂層と、1層の樹脂層(I)(第3樹脂層)と、1層又は2層の樹脂層(I)以外の第3樹脂層と、第2樹脂層と、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、第3樹脂層が合計で3~5層の積層フィルムが挙げられる。
ここで例示した積層フィルムにおいて、第1樹脂層と、樹脂層(I)と、樹脂層(I)以外の第3樹脂層と、第2樹脂層とは、すべて同種のポリオレフィン系樹脂を含む。
ここで例示した積層フィルムにおいて、第1樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも1層のみであってもよいし、2層以上であってもよい。
このような前記樹脂層(I)である第3樹脂層においては、前記非ビニル系ポリオレフィン系樹脂と、エチレン-ビニルアルコール共重合体と、エチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体と、からなる群より選択される1種又は2種以上が、第1樹脂層及び第2樹脂層が含むポリオレフィン系樹脂と、同種のポリオレフィン系樹脂であればよい。
例えば、前記非ビニル系ポリオレフィン系樹脂が前記同種のポリオレフィン系樹脂である場合には、エチレン-ビニルアルコール共重合体と、エチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体と、のいずれか一方又は両方が、前記同種のポリオレフィン系樹脂であってもよいし、エチレン-ビニルアルコール共重合体と、エチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体と、の両方が、前記同種のポリオレフィン系樹脂でなくてもよい。
本明細書において、「ヘーズ」とは、JIS K 7136:2000に準拠して測定されたものを意味する。
例えば、前記積層フィルム中の前記第1樹脂層の露出面(換言すると、第2樹脂層側とは反対側の面)と、シート状又はフィルム状の対象物の一方の面と、を重ね合わせ、前記積層フィルムと前記対象物を、シール温度130℃、シール時間3.5秒、シール圧力1.1MPaの条件で加熱シールすることにより、前記加熱シール体を作製できる。
積層フィルムと前記対象物との間の剥離強度を測定するときには、例えば、試験片として、幅が15mmの前記加熱シール体を用いることができる。前記試験片としては、例えば、十分な大きさの前記加熱シール体を作製し、この加熱シール体から切り出した、幅が15mmの切片を用いることができる。
積層フィルムと前記対象物との間の剥離強度(本明細書においては、「剥離強度(130℃)」と称することがある)としては、前記試験片において、積層フィルム中の第1樹脂層と、前記対象物と、のシール面同士が180°の角度を為すように、剥離速度200mm/minで、積層フィルムを前記対象物から剥離したときの剥離力を採用できる。
ここまでに述べた剥離強度の測定は、ASTM F88に準拠して行うことができる。
この場合(前記対象物がポリエチレン製不織布である場合)、前記剥離強度(130℃)は、4N/15mm以下であることが好ましく、例えば、3.8N/15mm以下であってもよい。剥離強度(130℃)が前記上限値以下となる前記積層フィルムは、より良好なイージーピール性を有する。
前記対象物がポリエチレン製不織布である場合の剥離強度(130℃)は、例えば、0.5~4N/15mm、及び0.5~3.8N/15mmのいずれかであってもよい。ただし、これらは剥離強度(130℃)の一例である。
前記積層フィルムを用いて得られた包装体において、積層フィルムと前記対象物(ポリエチレン製不織布)との間での、目的外の剥離が高度に抑制される点では、剥離強度(120℃)は、0.5N/15mm以上であることが好ましい。
剥離強度(120℃)は、例えば、0.5~3.2N/15mm、及び0.5~2.8N/15mmのいずれかであってもよい。ただし、これらは剥離強度(120℃)の一例である。
前記積層フィルムを用いて得られた包装体において、積層フィルムと前記対象物(ポリエチレン製不織布)との間での、目的外の剥離が高度に抑制される点では、剥離強度(110℃)は、0.5N/15mm以上であることが好ましい。
剥離強度(110℃)は、例えば、0.5~2N/15mm、及び0.5~1.8N/15mmのいずれかであってもよい。ただし、これらは剥離強度(110℃)の一例である。
例えば、好ましい積層フィルムの一例としては、剥離強度(130℃)が4N/15mm以下であり、剥離強度(120℃)が3.2N/15mm以下であり、剥離強度(110℃)が2N/15mm以下である積層フィルムが挙げられる。
前記他の層は、ポリオレフィン系樹脂を含まない層であり、このような他の層を備えていないことにより、前記積層フィルムの再利用適性が、より高くなる。
前記積層フィルムは、例えば、数台の押出機を用いて、各層の形成材料となる樹脂又は樹脂組成物等を溶融押出するフィードブロック法や、マルチマニホールド法等の共押出Tダイ法、空冷式又は水冷式共押出インフレーション法等により、製造できる。
前記積層フィルムは、包装体の材料として好適である。
すなわち、好ましい包装体としては、前記積層フィルムを備えた包装体が挙げられる。
本実施形態の包装体は、前記積層フィルムを備えていれば、特に限定されない。
本実施形態の包装体は、前記積層フィルムを備えていることで、前記積層フィルムを加熱シールした対象物(シール対象物)から容易に安定して剥離でき、安定したイージーピール性を有する。これは、包装体中の第1樹脂層の厚さのばらつきが抑制され、安定した剥離強度を有することによる。
このような包装体は、安定したイージーピール性を有しており、例えば、ポリエチレン製不織布中の繊維が、剥離後の前記積層フィルムに付着することが抑制される。
ポリエチレン製不織布は、包装体の形成後に、通気性を有し、包装体の外部から内部への菌類の侵入を防止する特性(防菌性)を有するポリエチレン製不織布であることが好ましい。このようなポリエチレン製不織布は、医療用品等を包装するための包装材として好適である。
これらの中でも、ポリエチレン製不織布が含むポリエチレンは、その強度がより高く、より良好な加熱シール特性を有する点では、高密度ポリエチレンであることが好ましい。
前記底材は、目的物を収納するための凹部を有する。
前記底材としては、例えば、前記積層フィルムの深絞り成形体を用いることができる。
前記蓋材としては、例えば、前記ポリエチレン製不織布を用いることができる。
ここに示す包装体101は、蓋材8と、底材10と、を備えており、樹脂フィルムを深絞り成形して得られた深絞り包装体である。
蓋材8及び底材10のいずれか一方又は両方は、図1に示す積層フィルム1を用いて、構成されている。
図4中の蓋材8又は底材10においては、これを構成している積層フィルム1中の各層の区別を省略している。
底材10の一方の面(本明細書においては、「第2面」と称することがある)10bと、蓋材8の一方の面(本明細書においては、「第2面」と称することがある)8bとは、いずれもシール面であり、互いに対向している。
包装体101は、蓋材8及び底材10のシールによって構成されている。より具体的には、底材10の凹部100を除く領域の第2面10bと、蓋材8の第2面8bは、重ね合わされ、互いにこれらの周縁部近傍の領域においてシールされている。その結果、底材10の凹部100の領域において、底材10の第2面10bと、蓋材8の第2面8bと、の間に、収納部101aが形成されている。この収納部101a内に、収納物9が収納されている。
前記包装体は、例えば、前記積層フィルム同士、又は、前記積層フィルムと、前記積層フィルム以外の他のシートと、によって、包装対象物(換言すると収納物)を収納するための収納部を形成しながら、包装対象物を収納していき、前記積層フィルム同士、又は、前記積層フィルム及び他のシート、の前記収納部以外の領域を加熱シールすることにより、製造できる。前記他のシートとしては、樹脂シートを用いることができ、前記ポリエチレン製不織布を用いてもよい。
例えば、前記積層フィルム(例えば、前記積層フィルムを用いて得られた底材)と、前記ポリエチレン製不織布と、を加熱シールする場合には、シール温度は105~135℃であることが好ましく、シール時間は0.3~6秒であることが好ましく、シール圧力は0.1~3MPaであることが好ましい。
<<積層フィルムの製造>>
以下に示す手順により、図1に示す構成の積層フィルムを製造した。
すなわち、第1樹脂層を構成する樹脂として、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)(三井・ダウポリケミカル社製「エバフレックス(登録商標)P1007」、融点94℃、MFR9.0g/10min)(本明細書においては、「EVA(1)」と称することがある)と、ホモポリプロピレン(hPP)(プライムポリマー社製「プライムポリプロ(登録商標)Y-400GP」、融点160℃)を用意した。
第2樹脂層を構成する樹脂として、高密度ポリエチレン(HDPE)(東ソー社製「ニポロンハード(登録商標)4010」、密度0.964g/cm3、MFR5.4g/10min)を用意した。
第3樹脂層を構成する樹脂として、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)(宇部丸善ポリエチレン社製「ユメリット(登録商標)1520F」、密度0.913g/cm3)を用意した。
第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。
<積層フィルムとポリエチレン製不織布との間の剥離強度の測定>
上記で得られた積層フィルム中の第1樹脂層の露出面と、医療用包装材(デュポン社製「タイベック(登録商標)2FS(ノンコートタイプ)」、ポリエチレン製不織布)の一方の面と、を重ね合わせて積層物とした。前記医療用包装材は、高密度ポリエチレンを含んで構成され、前記医療用包装材において、目付は59.5g/m2であった。この積層物の前記医療用包装材側を、加熱シール装置中の熱板側へ向けて、ポリテトラフルオロエチレン性シートを介して、オートカップシーラーを用いて、シール温度130℃、シール時間3.5秒、シール圧力1.1MPa(11.2kgf/cm2)の条件で、前記積層フィルムと前記医療用包装材を加熱シールした。
次いで、得られた加熱シール体から、幅が15mmの試験片(前記積層フィルムと前記医療用包装材の加熱シール体)を切り出した。
次いで、引張試験機(エー・アンド・デイ社製「TENSILON RTG-1310」)を用いて、前記試験片において、前記積層フィルム中の第1樹脂層と、前記医療用包装材と、のシール面同士が180°の角度を為すように、剥離速度200mm/minで、前記積層フィルムを前記医療用包装材から剥離した。そして、このときの剥離強度を測定した。
以上により、シール温度が110℃、120℃及び130℃である場合の、3種の試験片について、前記積層フィルムと前記医療用包装材との間の剥離強度を測定した。結果を表1中の「剥離強度」の欄に示す。
上記の剥離強度の測定時に、剥離後の積層フィルムと医療用包装材のそれぞれの剥離面を目視観察し、下記基準に従って、積層フィルムの剥離性を評価した。結果を表1中の「剥離性」の欄に示す。
[評価基準]
A:積層フィルムを医療用包装材から良好に剥離でき、積層フィルムに破れが認められず、積層フィルムの剥離面に医療用包装材中の繊維の付着が認められない。
B:積層フィルムに破れが認められるか、又は、積層フィルムの剥離面に医療用包装材中の繊維の付着が認められる。
前記HDPEを押出成形することにより、試験用樹脂フィルム(厚さ100μm)を得た。
この試験用樹脂フィルムから、長さ15cm、幅4mmの第2試験片(厚さ100μm)を切り出し、測定対象部位の長さが2cmとなるように、この第2試験片をサンプルホルダー内に設置した。
次いで、動的粘弾性測定装置(日立ハイテクサイエンス社製「DMA 7100」)を用いて、引っ張りモードで、25℃から135℃の温度範囲において、変位10μm、振動周波数1Hz、昇温速度3℃/minの条件で、第2試験片の動的粘弾性測定を行い、E2’(110)及びE2’(100)を測定し、E2’(110)/E2’(100)値を算出した。結果を表1に示す。
[実施例2]
樹脂の共押出し時の条件を変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、積層フィルムを製造し、評価した。得られた積層フィルムは、第1樹脂層(厚さ10μm)と、第3樹脂層(厚さ80μm)と、第2樹脂層(厚さ10μm)とが、この順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルム(厚さ100μm)である。第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。結果を表1に示す。
前記EVA(1)(90質量部)と、前記hPP(10質量部)と、を混合することにより、第1樹脂組成物(2)を調製した。
前記第1樹脂組成物(1)に代えて、この第1樹脂組成物(2)を用いた点と、樹脂の共押出し時の条件を変更した点、以外は、実施例1の場合と同じ方法で、積層フィルムを製造し、評価した。得られた積層フィルムは、第1樹脂層(厚さ10μm)と、第3樹脂層(厚さ80μm)と、第2樹脂層(厚さ10μm)とが、この順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルム(厚さ100μm)である。第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。結果を表1に示す。
前記EVA(1)(80質量部)と、前記hPP(20質量部)と、を混合することにより、第1樹脂組成物(3)を調製した。
前記第1樹脂組成物(1)に代えて、この第1樹脂組成物(3)を用いた点と、樹脂の共押出し時の条件を変更した点、以外は、実施例1の場合と同じ方法で、積層フィルムを製造し、評価した。得られた積層フィルムは、第1樹脂層(厚さ10μm)と、第3樹脂層(厚さ80μm)と、第2樹脂層(厚さ10μm)とが、この順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルム(厚さ100μm)である。第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。結果を表1に示す。
前記EVA(1)(70質量部)と、前記hPP(30質量部)と、を混合することにより、第1樹脂組成物(4)を調製した。
前記第1樹脂組成物(1)に代えて、この第1樹脂組成物(4)を用いた点と、樹脂の共押出し時の条件を変更した点、以外は、実施例1の場合と同じ方法で、積層フィルムを製造し、評価した。得られた積層フィルムは、第1樹脂層(厚さ10μm)と、第3樹脂層(厚さ80μm)と、第2樹脂層(厚さ10μm)とが、この順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルム(厚さ100μm)である。第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。結果を表1に示す。
第2樹脂層を構成する樹脂として、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)(宇部丸善ポリエチレン社製「ユメリット(登録商標)1520F」、密度0.913g/cm3)を用意した。
前記HDPE(50質量部)と、前記mLLDPE(50質量部)と、を混合することにより、第2樹脂組成物(1)を調製した。
前記HDPEに代えて、この第2樹脂組成物(1)を用いた点と、樹脂の共押出し時の条件を変更した点、以外は、実施例1の場合と同じ方法で、積層フィルムを製造し、評価した。得られた積層フィルムは、第1樹脂層(厚さ10μm)と、第3樹脂層(厚さ80μm)と、第2樹脂層(厚さ10μm)とが、この順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルム(厚さ100μm)である。第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。積層フィルムの評価時において、E2’(110)/E2’(100)値の算出時に、前記HDPEに代えて前記第2樹脂組成物(1)を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、試験用樹脂フィルム(厚さ100μm)を得た。結果を表2に示す。
第1樹脂層を構成する樹脂として、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)(三井・ダウポリケミカル社製「エバフレックス(登録商標)EV560」、融点90℃、MFR3.5g/10min)(本明細書においては、「EVA(2)」と称することがある)を用意した。
前記EVA(2)(85質量部)と、前記hPP(15質量部)と、を混合することにより、第1樹脂組成物(5)を調製した。
前記第1樹脂組成物(1)に代えて、この第1樹脂組成物(5)を用いた点と、樹脂の共押出し時の条件を変更した点、以外は、実施例1の場合と同じ方法で、積層フィルムを製造し、評価した。得られた積層フィルムは、第1樹脂層(厚さ10μm)と、第3樹脂層(厚さ80μm)と、第2樹脂層(厚さ10μm)とが、この順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルム(厚さ100μm)である。第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。結果を表2に示す。
前記第1樹脂組成物(1)に代えて前記EVAを用いた点、以外は、実施例1の場合と同じ方法で、積層フィルムを製造し、評価した。得られた積層フィルムは、第1樹脂層(厚さ10μm)と、第3樹脂層(厚さ70μm)と、第2樹脂層(厚さ20μm)とが、この順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルム(厚さ100μm)である。第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。結果を表2に示す。
樹脂の共押出し時の条件を変更した点、以外は、比較例1の場合と同じ方法で、積層フィルムを製造し、評価した。得られた積層フィルムは、第1樹脂層(厚さ10μm)と、第3樹脂層(厚さ80μm)と、第2樹脂層(厚さ10μm)とが、この順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルム(厚さ100μm)である。第1樹脂層、第3樹脂層及び第2樹脂層は、いずれも無延伸の層である。結果を表2に示す。
実施例1~7においては、積層フィルム中の第1樹脂層が、樹脂(A)(すなわち前記EVA(1)又はEVA(2))及び樹脂(B)(すなわち前記hPP)を含んでいた。また、第1樹脂層において、第1樹脂層の総質量に対する、樹脂(A)の含有量の割合は70~90質量%であり、樹脂(B)の含有量の割合は10~30質量%であった。
実施例1~7の積層フィルムは、第1樹脂層~第3樹脂層のすべてが、PE系樹脂を含んでおり、主たる含有成分が同種のポリオレフィン系樹脂であって、再利用適性が高かった。
比較例1~2においては、積層フィルム中の第1樹脂層が、樹脂(A)(すなわち前記EVA(1))からなり、樹脂(B)を含んでいなかった。
11・・・第1樹脂層
11b・・・第1樹脂層の第2面
12・・・第2樹脂層
13・・・第3樹脂層
101・・・包装体
8・・・蓋材
10・・・底材
Claims (15)
- 第1樹脂層と第2樹脂層を備え、
前記第1樹脂層と前記第2樹脂層は、同種のポリオレフィン系樹脂を含み、
前記第1樹脂層が、融点が70~125℃の樹脂(A)と、融点が130~200℃の樹脂(B)と、を含み、
前記第1樹脂層において、前記第1樹脂層の総質量に対する、前記樹脂(A)の含有量の割合が51~99質量%であり、前記樹脂(B)の含有量の割合が1~49質量%である、積層フィルム。 - 前記積層フィルムの総質量に対する、前記第1樹脂層中の前記樹脂(B)の含有量の割合が、10質量%以下である、請求項1に記載の積層フィルム。
- 前記樹脂(A)がポリエチレン系樹脂である、請求項1又は2に記載の積層フィルム。
- 前記第2樹脂層について、動的粘弾性測定を行い、振動周波数が1Hzである場合の、100℃での弾性率E2’(100)と、110℃での弾性率E2’(110)を測定したとき、E2’(110)/E2’(100)値が0.2以上となる、請求項1~3のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 前記ポリエチレン系樹脂が、ポリエチレン及びエチレン系共重合体からなる群より選択される1種又は2種以上である、請求項3に記載の積層フィルム。
- 前記樹脂(B)がポリプロピレン及びプロピレン系共重合体からなる群より選択される1種又は2種以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 前記積層フィルム中の前記第1樹脂層の露出面と、ポリエチレン製不織布の一方の面と、を重ね合わせ、前記積層フィルムと前記ポリエチレン製不織布を、シール温度130℃、シール時間3.5秒、シール圧力1.1MPaの条件で加熱シールすることにより、加熱シール体を作製し、幅が15mmの前記加熱シール体を試験片として用い、前記試験片において、前記積層フィルム中の前記第1樹脂層と、前記ポリエチレン製不織布と、のシール面同士が180°の角度を為すように、剥離速度200mm/minで、前記積層フィルムを前記ポリエチレン製不織布から剥離したとき、剥離強度が4N/15mm以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 前記エチレン系共重合体が、エチレン-酢酸ビニル共重合体である、請求項5に記載の積層フィルム。
- 前記樹脂(B)がポリプロピレンである、請求項6~8のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 前記積層フィルムが、前記第1樹脂層と前記第2樹脂層との間に、さらに、第3樹脂層を備え、
前記第1樹脂層と、前記第2樹脂層と、前記第3樹脂層が、同種のポリオレフィン系樹脂を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の積層フィルム。 - 前記第3樹脂層が、直鎖状低密度ポリエチレン及びメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンのいずれか一方又は両方を含む、請求項10に記載の積層フィルム。
- 前記積層フィルムが、105~135℃の温度範囲で、ポリエチレン製不織布と加熱シール可能である、請求項1~11のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 前記積層フィルムにおいて、前記積層フィルムの総質量に対する、前記同種のポリオレフィン系樹脂の含有量の割合が、90質量%以上である、請求項1~12のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 請求項1~13のいずれか一項に記載の積層フィルムを備えた、包装体。
- 前記積層フィルム中の前記第1樹脂層のうち、前記第2樹脂層側とは反対側の面の少なくとも一部が、ポリエチレン製不織布の表面と加熱シールされた、請求項14に記載の包装体。
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