JP2024032631A - 積層体および包装袋 - Google Patents

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Abstract

【課題】クリーン環境内で使用される物品を包装できる包装材料として好適で、リサイクル性に優れる積層体を提供する。【解決手段】第1の樹脂層と、第2の樹脂層と、を少なくとも備える積層体であって、第1の樹脂層は、第2の樹脂層から剥離できるように設けられており、剥離角度:180度、試験速度:50mm/minの条件にて測定される、第1の樹脂層と第2の樹脂層との剥離強度は、1.0N/15mm幅以下であり、第2の樹脂層は、ポリオレフィンを主成分として含有するシーラント層であり、第2の樹脂層におけるポリオレフィンの含有割合は、第2の樹脂層の質量を基準として、82質量%以上である、積層体。【選択図】図1

Description

本開示は、積層体および包装袋に関する。
半導体製品は、埃および塵等の異物が該製品に付着すると品質が低下しえることから、清浄度の高いクリーンルーム等のクリーン環境下で製造または使用されている。このような環境内に物品を持ち込む際には、プラスチックフィルム製の袋内に物品を収容した包装体を、クリーン環境内に持ち込む場合が多い。したがって、半導体製品等の高いクリーン度が要求される物品を収容する包装袋に対しても、高いクリーン性が求められている。
包装体は、従来、内袋および外袋を少なくとも備える2重袋を用いて以下のようにして製造されている(例えば、特許文献1参照)。まず内袋の内側に物品を入れ、真空脱気し、内袋の開口部を密封する。次に外袋の内側に該内袋を入れ、真空脱気し、外袋の開口部を密封する。このような2重包装、または必要に応じて3重包装により、物品は包装されている。物品を使用する際には、クリーンルームの前室で外袋を開封し、クリーンな状態の内袋をクリーンルーム内で開封して、物品は取り出されている。
特開2012-126437号公報
2重脱気包装または3重脱気包装により物品を包装する際、脱気包装が複数回行われる。このため、物品包装の作業効率が高くない場合がある。また、包装袋の開封時には、複数回行われる袋の開封が手間である場合がある。また、近年、プラスチック海洋汚染および地球温暖化など、環境問題に対する取り組みが重要視されている。したがって、包装材料などには、高いリサイクル性が求められている。
本開示の課題は、クリーン環境内で使用される物品を包装できる包装材料として好適で、リサイクル性に優れる積層体を提供することにある。
本発明者らは、剥離可能な表面フィルムを備える積層体により包装袋を作製することを検討した。クリーンルームの前室で包装袋の表面フィルムを剥離することで、クリーンな状態の包装袋をクリーンルーム内に持ち込むことができる。このような知見のもと、本発明者らは、以下の構成を備える積層体により上記課題を解決できることを見出した。
本開示の一実施形態の積層体は、第1の樹脂層と、第2の樹脂層と、を少なくとも備え、第1の樹脂層は、第2の樹脂層から剥離できるように設けられており、剥離角度:180度、試験速度:50mm/minの条件にて測定される、第1の樹脂層と第2の樹脂層との剥離強度は、1.0N/15mm幅以下であり、第2の樹脂層は、ポリオレフィンを主成分として含有するシーラント層であり、第2の樹脂層におけるポリオレフィンの含有割合は、第2の樹脂層の質量を基準として、82質量%以上である。
本開示によれば、クリーン環境内で使用される物品を包装できる包装材料として好適で、リサイクル性に優れる積層体を提供できる。
図1は、本開示の積層体の一実施形態の模式断面図である。 図2は、本開示の積層体の一実施形態の模式断面図である。 図3は、本開示の積層体の一実施形態の模式断面図である。 図4は、本開示の積層体の一実施形態の模式断面図である。 図5は、本開示の積層体の一実施形態の模式断面図である。 図6は、本開示の包装袋の一実施形態の模式断面図である。 図7は、本開示の包装袋の一実施形態の正面図である。 図8は、ハーフカット線を説明する模式図である。 図9は、包装袋の作製を説明する正面図である。 図10は、本開示の積層体の一実施形態の模式断面図である。
以下、本開示の実施形態について、詳細に説明する。本開示は多くの異なる形態で実施でき、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されない。図面は、説明をより明確にするため、実施形態に比べ、各層の幅、厚さおよび形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定しない。本明細書と各図において、既出の図に関してすでに説明したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本開示において、あるパラメータに関して複数の上限値の候補および複数の下限値の候補が挙げられている場合、そのパラメータの数値範囲は、任意の1つの上限値の候補と任意の1つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。上記パラメータとしては、例えば、物性値、成分の含有割合および層の厚さが挙げられる。一例として、「パラメータBは、好ましくはA1以上、より好ましくはA2以上、さらに好ましくはA3以上である。パラメータBは、好ましくはA4以下、より好ましくはA5以下、さらに好ましくはA6以下である。」との記載について説明する。この例において、パラメータBの数値範囲は、A1以上A4以下でもよく、A1以上A5以下でもよく、A1以上A6以下でもよく、A2以上A4以下でもよく、A2以上A5以下でもよく、A2以上A6以下でもよく、A3以上A4以下でもよく、A3以上A5以下でもよく、A3以上A6以下でもよい。
本明細書の以下の説明において、登場する各成分(例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリオレフィン、α-オレフィン、ヘテロ原子含有樹脂などの樹脂材料、ならびに添加剤)は、それぞれ1種用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本明細書においてポリエチレンとは、全繰返し構成単位中、エチレン由来の構成単位の含有割合が50モル%超の重合体をいう。この重合体において、エチレン由来の構成単位の含有割合は、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上である。上記含有割合は、NMR法により測定できる。
本明細書において、ポリエチレンは、エチレンの単独重合体でもよく、エチレンと、エチレン以外のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体でもよい。エチレン以外のエチレン性不飽和モノマーとしては、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、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテンおよび6-メチル-1-ヘプテン等の炭素数3以上20以下のα-オレフィン、酢酸ビニルおよびプロピオン酸ビニル等のビニルモノマー、ならびに(メタ)アクリル酸メチルおよび(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
本明細書において、ポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレン、ならびにエチレン-酢酸ビニル共重合体およびエチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体が挙げられる。
本明細書においてポリエチレンの密度は、以下のとおりである。
高密度ポリエチレンの密度は、好ましくは0.945g/cm3を超える。高密度ポリエチレンの密度は、好ましくは0.965g/cm3以下である。中密度ポリエチレンの密度は、好ましくは0.932g/cm3を超えて0.945g/cm3以下である。低密度ポリエチレンの密度は、好ましくは0.860g/cm3以上0.932g/cm3以下、より好ましくは0.900g/cm3以上0.932g/cm3以下である。直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、好ましくは0.860g/cm3以上0.932g/cm3以下、より好ましくは0.900g/cm3以上0.932g/cm3以下である。ポリエチレンの密度は、JIS K7112:1999のD法(密度勾配管法、23℃)に準拠して測定される。
低密度ポリエチレンは、例えば、高圧重合法によりエチレンを重合して得られるポリエチレン(高圧法低密度ポリエチレン)である。直鎖状低密度ポリエチレンは、例えば、チーグラー・ナッタ触媒などのマルチサイト触媒またはメタロセン触媒などのシングルサイト触媒を用いた重合法によりエチレンおよび少量のα-オレフィンを重合して得られるポリエチレンである。
密度または分岐が異なるポリエチレンは、重合方法を適宜選択することによって得られる。例えば、重合触媒として、チーグラー・ナッタ触媒などのマルチサイト触媒、またはメタロセン触媒などのシングルサイト触媒を用いて、気相重合、スラリー重合、溶液重合および高圧イオン重合のいずれかの方法により、1段または2段以上の多段で重合を行うことが好ましい。
本明細書において、ポリエチレンとしては、バイオマス由来のポリエチレン(以下「バイオマスポリエチレン」ともいう)を用いてもよい。すなわち、ポリエチレンを得るための原料として、化石燃料から得られるエチレン等に代えて、バイオマス由来のエチレン等を用いてもよい。バイオマスポリエチレンは、カーボンニュートラルな材料であることから、積層体または包装袋による環境負荷を低減できる。バイオマスポリエチレンは、例えば、特開2013-177531号公報に記載されている方法により製造できる。市販されているバイオマスポリエチレンを用いてもよい。
ポリエチレンとしては、メカニカルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエチレンを用いてもよい。これにより、積層体または包装袋による環境負荷を低減できる。メカニカルリサイクルとは、一般的に、回収されたポリエチレンフィルムなどを粉砕し、アルカリ洗浄してフィルム表面の汚れ、異物を除去した後、高温・減圧下で一定時間乾燥してフィルム内部に留まっている汚染物質を拡散させ除染を行い、フィルムの汚れを取り除き、再びポリエチレンに戻す方法である。ケミカルリサイクルとは、一般的に、回収されたポリエチレンフィルムなどをモノマーレベルまで分解し、当該モノマーを再度重合してポリエチレンを得る方法である。
本明細書において、ある層における「主成分」とは、当該層中の含有割合が50質量%超、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上である成分をいう。
[積層体]
本開示の積層体は、第1の樹脂層と、第2の樹脂層と、を少なくとも備える。
第2の樹脂層は、第1面と、該第1面に対向する第2面とを有する。第1の樹脂層は、第2の樹脂層の第1面上に設けられている。第1の樹脂層は、第2の樹脂層に接しており、具体的には、第2の樹脂層の第1面に接している。したがって、通常、第2の樹脂層の第1面は、第2の樹脂層を剥離する際の剥離面である。
<第1の樹脂層>
第1の樹脂層は、第2の樹脂層から剥離できるように設けられている。
本明細書において、本開示の積層体の第2の樹脂層から第1の樹脂層を剥離して得られる、第1の樹脂層からなるフィルムを「剥離フィルム」ともいう。該剥離後の第2の樹脂層からなるフィルムを「シーラントフィルム」ともいう。
第1の樹脂層と第2の樹脂層との剥離強度は、好ましくは1.0N/15mm幅以下、より好ましくは0.9N/15mm幅以下、さらに好ましくは0.8N/15mm幅以下、よりさらに好ましくは0.7N/15mm幅以下、特に好ましくは0.6N/15mm幅以下である。このような剥離強度を有する積層体の場合、第1の樹脂層を第2の樹脂層から、第2の樹脂層を破損することなく適度な力で容易に剥離できる。上記剥離強度は、例えば0.01N/15mm幅、0.05N/15mm幅または0.1N/15mm幅以上、好ましくは0.15N/15mm幅以上、より好ましくは0.2N/15mm幅以上である。このような剥離強度を有する積層体の場合、第2の樹脂層からの第1の樹脂層の浮きを抑制でき、積層体の外観に優れるとともに、第1の樹脂層が意図しない時期に第2の樹脂層から剥離されることを抑制できる。
上記剥離強度は、剥離角度:180度、試験速度:50mm/minの条件にて測定される。具体的には、積層体をカットして、幅:15mm、長さ:100mmのサイズを有する試験片を切り出す。試験片における長さ方向の一方の端部の第1の樹脂層を剥離して折り返して、部分的に剥離された第1の樹脂層(剥離フィルム)の端部を、引張試験機の一方のつかみ具に取り付け、上記部分的に剥離後の第2の樹脂層(シーラントフィルム)の端部を、引張試験機の他方のつかみ具に取り付ける。初期チャック間距離は100mmとする。次いで、第1の樹脂層の端部を取り付けたつかみ具を、試験片の表面に対して180度の方向に、該角度が維持されるように試験片の姿勢を保持しながら50mm/minの速度で引っ張り、最大強度(N)を測定する。15mm幅の試験片に対して測定された最大強度(N)を、剥離強度(N/15mm幅)とする。
第1の樹脂層の厚さは、剥離性、強度および耐熱性という観点から、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10μm以上、特に好ましくは15μm以上である。第1の樹脂層の厚さは、加工適性という観点から、好ましくは150μm以下、より好ましくは130μm以下、さらに好ましくは100μm以下、特に好ましくは50μm以下である。
第1の樹脂層における同種の樹脂材料の含有割合は、第1の樹脂層の質量を基準として、好ましくは70質量%以上、より好ましくは75質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、よりさらに好ましくは85質量%以上、特に好ましくは90質量%以上である。このような第1の樹脂層を備える積層体は、リサイクル性に優れる。具体的には、上記積層体から第1の樹脂層を剥離して得られる剥離フィルムのリサイクル性に優れる。
本明細書において同種の樹脂材料とは、例えば、ポリオレフィン系樹脂に分類されるポリマー同士、ポリアミドに分類されるポリマー同士、エチレン-ビニルアルコール共重合体に分類されるポリマー同士、ポリエステルに分類されるポリマー同士を指す。例えば、ポリオレフィン系樹脂とポリエステルとは、同種の樹脂材料には分類されない。
一実施形態において、上記「第1の樹脂層における同種の樹脂材料の含有割合」を、「第1の樹脂層におけるポリアミドの含有割合」、「第1の樹脂層におけるエチレン-ビニルアルコール共重合体の含有割合」、「第1の樹脂層におけるポリエステルの含有割合」、「第1の樹脂層におけるポリエチレン系樹脂の含有割合」、「第1の樹脂層におけるポリメチルペンテンの含有割合」と読み替えることができる。
本明細書において、ポリオレフィン系樹脂とは、ポリオレフィンだけでなく、酸変性ポリオレフィンなどの変性ポリオレフィンを包含する概念である。本明細書において、ポリエチレン系樹脂とは、ポリエチレンだけでなく、酸変性ポリエチレンなどの変性ポリエチレンを包含する概念である。
第1の樹脂層は、一実施形態において、ヘテロ原子含有樹脂を主成分として含有するヘテロ原子含有樹脂層を備えてもよい。第1の樹脂層は、ヘテロ原子含有樹脂層でもよく、ヘテロ原子含有樹脂層と、ポリオレフィンを主成分として含有するポリオレフィン層とを備えてもよい。
第1の樹脂層におけるヘテロ原子含有樹脂層は、一実施形態において、第2の樹脂層における密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層と接している。このような態様の積層体は、第2の樹脂層からの第1の樹脂層の剥離性、および第1の樹脂層と第2の樹脂層との密着性のバランスに優れている。
本開示の積層体は、第1の樹脂層におけるポリオレフィン層と第2の樹脂層における密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層との間に、ヘテロ原子含有樹脂層を備えてもよい。本開示の積層体は、ポリオレフィン層を表面層として備えてもよい。このような積層体は、外観に優れ、またヘテロ原子含有樹脂層を薄くでき、製造コストを低減できる。
第1の樹脂層は、一実施形態において、ヘテロ原子含有樹脂層と、接着層と、ヘテロ原子含有樹脂層とを厚さ方向にこの順に備えてもよい。
第1の樹脂層は、一実施形態において、ポリメチルペンテンを主成分として含有するポリメチルペンテン層でもよい。
(ヘテロ原子含有樹脂層)
ヘテロ原子含有樹脂層は、ヘテロ原子含有樹脂を主成分として含有する。
ヘテロ原子含有樹脂層を備える第1の樹脂層は、ヤング率が高く、第2の樹脂層からの剥離性に優れる。また、ヘテロ原子含有樹脂層を備える積層体は、耐突刺し性に優れる。したがって、このような積層体を備える包装袋は、硬い物品の包装性に優れる。ヘテロ原子含有樹脂層を備える積層体は、酸素バリア性および水蒸気バリア性等のガスバリア性、耐熱性ならびに剛性に優れる。
ヘテロ原子含有樹脂におけるヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、窒素原子および塩素原子が挙げられる。ヘテロ原子含有樹脂は、例えば、ヒドロキシ基、アミド結合、エステル結合およびエーテル結合などのヘテロ原子含有基を有する。ヘテロ原子含有樹脂としては、例えば、ポリアミド、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、剛性および耐突刺し性という観点から、ポリアミド、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリエステルおよびポリビニルアルコールが好ましく、ポリアミドおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体がより好ましい。
ポリアミドとしては、例えば、脂肪族ポリアミドおよび半芳香族ポリアミドが挙げられる。ポリアミドとしては、脂肪族ポリアミドが好ましく、結晶性脂肪族ポリアミドがより好ましい。
脂肪族ポリアミドとしては、例えば、脂肪族ホモポリアミドおよび脂肪族共重合ポリアミドが挙げられる。以下の例示において、ポリアミドを「PA」とも記載する。
脂肪族ホモポリアミドとしては、具体的には、ポリカプロラクタム(PA6)、ポリエナントラクタム(PA7)、ポリウンデカンラクタム(PA11)、ポリラウリルラクタム(PA12)、ポリヘキサメチレンアジパミド(PA66)、ポリテトラメチレンドデカミド(PA412)、ポリペンタメチレンアゼラミド(PA59)、ポリペンタメチレンセバカミド(PA510)、ポリペンタメチレンドデカミド(PA512)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(PA69)、ポリヘキサメチレンセバカミド(PA610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(PA612)、ポリノナメチレンアジパミド(PA96)、ポリノナメチレンアゼラミド(PA99)、ポリノナメチレンセバカミド(PA910)、ポリノナメチレンドデカミド(PA912)、ポリデカメチレンアジパミド(PA106)、ポリデカメチレンアゼラミド(PA109)、ポリデカメチレンデカミド(PA1010)、ポリデカメチレンドデカミド(PA1012)、ポリドデカメチレンアジパミド(PA126)、ポリドデカメチレンアゼラミド(PA129)、ポリドデカメチレンセバカミド(PA1210)およびポリドデカメチレンドデカミド(PA1212)が挙げられる。
脂肪族共重合ポリアミドとしては、具体的には、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸共重合体(PA6/66)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアゼライン酸共重合体(PA6/69)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノセバシン酸共重合体(PA6/610)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノウンデカン酸共重合体(PA6/611)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノドデカン酸共重合体(PA6/612)、カプロラクタム/アミノウンデカン酸共重合体(PA6/11)、カプロラクタム/ラウリルラクタム共重合体(PA6/12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ラウリルラクタム共重合体(PA6/66/12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノセバシン酸共重合体(PA6/66/610)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノドデカンジカルボン酸共重合体(PA6/66/612)が挙げられる。
脂肪族ポリアミドの相対粘度は、好ましくは1.5以上、より好ましく2.0以上、さらに好ましくは2.5以上である。脂肪族ポリアミドの相対粘度は、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.5以下である。脂肪族ポリアミドの相対粘度は、JIS K6920-2:2009に準拠して、ポリアミド1gを96%濃硫酸100mLに溶解させ、25℃で測定される。
半芳香族ポリアミドとは、芳香族ジアミンに由来する構成単位と、脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位とを有するポリアミド、または、脂肪族ジアミンに由来する構成単位と、芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位とを有するポリアミドである。例えば、芳香族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸とから構成されるポリアミド、および脂肪族ジアミンと芳香族ジカルボン酸とから構成されるポリアミドが挙げられる。
半芳香族ポリアミドとしては、例えば、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(PA6T)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(PA6I)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(PA9T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド共重合体(PA66/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミド共重合体(PA66/6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリカプロアミド共重合体(PA6T/6)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド/ポリカプロアミド共重合体(PA6I/6)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリドデカミド共重合体(PA6T/12)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド共重合体(PA6I/6T)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリ(2-メチルペンタメチレンテレフタルアミド)共重合体(PA6T/M5T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミド共重合体(PA66/6T/6I)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミド共重合体(PA66/6/6I)およびポリメタキシリレンアジパミド(PAMXD6)が挙げられる。
半芳香族ポリアミドのメルトボリュームレート(MVR)は、好ましくは5cm3/10分以上、より好ましくは10cm3/10分以上である。半芳香族ポリアミドのMVRは、好ましくは200cm3/10分以下、より好ましくは100cm3/10分以下である。MVRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度275℃、荷重5.00kgで測定される。
ポリアミドとしては、結晶性脂肪族ポリアミドが好ましい。結晶性脂肪族ポリアミドとしては、例えば、PA6、PA11、PA12、PA66、PA610、PA612、PA6/66およびPA6/66/12が挙げられる。
結晶性脂肪族ポリアミドの融点(Tm)は、好ましくは180℃以上である。結晶性脂肪族ポリアミドのTmは、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下、さらに好ましくは230℃以下である。結晶性脂肪族ポリアミドのTmは、JIS K7121:2012に準拠して、示差走査熱量測定(DSC)により得られる融解ピーク温度である。
ポリアミドのメルトフローレート(MFR)は、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。ポリアミドのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。ポリアミドのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度235℃、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。測定温度は、ポリアミドの融点に応じて変更できる。
エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)は、例えば、エチレンとビニルエステル系モノマーとを共重合させた後にケン化させることにより得られる。エチレンとビニルエステル系モノマーとの共重合は、公知の任意の重合法、例えば、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合などにより行うことができる。
ビニルエステル系モノマーとしては、一般的に酢酸ビニルが用いられるが、他のビニルエステル系モノマーを用いてもよい。他のビニルエステル系モノマーとしては、例えば、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニルおよびバーサチック酸ビニル等の脂肪族ビニルエステル、ならびに安息香酸ビニル等の芳香族ビニルエステルが挙げられる。
EVOHにおいてエチレンに由来する構成単位の含有割合(エチレン含有割合)は、積層体の加工適性という観点から、好ましくは20モル%以上、より好ましくは25モル%以上である。EVOHにおけるエチレン含有割合は、積層体の耐熱性、酸素バリア性および水蒸気バリア性という観点から、好ましくは60モル%以下、より好ましくは50モル%以下である。エチレン含有割合は、NMR法により測定される。
EVOHにおける平均ケン化度は、好ましくは90モル%以上、より好ましくは95モル%以上、さらに好ましくは99モル%以上である。平均ケン化度は、JIS K6726:1994(ただしEVOHは水/メタノール溶媒に均一に溶解した溶液を使用)に準拠して測定される。
EVOHの融点(Tm)は、耐熱性という観点から、好ましくは140℃以上、より好ましくは145℃以上、さらに好ましくは150℃以上である。EVOHのTmは、好ましくは200℃以下、より好ましくは195℃以下、さらに好ましくは190℃以下である。EVOHのTmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
EVOHのメルトフローレート(MFR)は、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。EVOHのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。EVOHのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度190℃、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。測定温度は、EVOHの融点に応じて210℃でもよい。
EVOHは、公知の方法により、ウレタン化、アセタール化、シアノエチル化、オキシアルキレン化などの変性がされていてもよい。
ポリビニルアルコール(PVA)における平均ケン化度は、好ましくは70モル%以上、より好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、特に好ましくは85モル%以上である。平均ケン化度は、JIS K6726:1994に準拠して測定される。
ポリエステルとしては、例えば、、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、1,4-ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートおよびテレフタル酸-シクロヘキサンジメタノール-エチレングリコール共重合体が挙げられる。これらの中でも、PETが好ましい。
ヘテロ原子含有樹脂層におけるヘテロ原子含有樹脂の含有割合は、好ましくは50質量%超、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上である。これにより、例えば、包装袋の耐熱性などの上述した物性を向上できる。
ヘテロ原子含有樹脂層は、添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、アンチブロッキング剤、スリップ剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、顔料および染料が挙げられる。
ヘテロ原子含有樹脂層の厚さは、積層体の耐熱性という観点から、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは3μm以上、特に好ましくは5μm以上である。ヘテロ原子含有樹脂層の厚さは、積層体のリサイクル性という観点から、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、特に好ましくは20μm以下である。
(ポリオレフィン層)
第1の樹脂層におけるポリオレフィン層は、ポリオレフィンを主成分として含有する。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリメチルペンテンが挙げられる。ポリオレフィン層としては、ポリエチレン層およびポリプロピレン層が好ましく、ポリエチレン層がより好ましい。
ポリオレフィンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。ポリオレフィンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。ポリオレフィンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。MFRの測定温度は、ポリオレフィンの融点等に応じて設定され、ポリエチレンの場合は190℃であり、ポリプロピレンの場合は230℃である。
ポリオレフィン層におけるポリオレフィンの含有割合は、好ましくは50質量%超、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。
第1の樹脂層におけるポリオレフィン層は、ヘテロ原子含有樹脂層に対する密着性という観点から、さらに変性ポリオレフィンを含有してもよい。変性ポリオレフィンとしては、例えば、マレイン酸およびフマル酸等の不飽和カルボン酸、またはその酸無水物、エステルもしくは金属塩による、ポリオレフィンの変性物、特にポリオレフィンのグラフト変性物が挙げられる。
変性ポリオレフィンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。変性ポリオレフィンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。変性ポリオレフィンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。MFRの測定温度は、変性ポリオレフィンの融点等に応じて設定され、変性ポリエチレンの場合は190℃であり、変性ポリプロピレンの場合は230℃である。
ポリオレフィン層における変性ポリオレフィンの含有割合は、好ましくは50質量%未満、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下、特に好ましくは20質量%以下である。ポリオレフィン層における変性ポリオレフィンの含有割合は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。
ポリオレフィン層は、ポリオレフィンおよび変性ポリオレフィン以外の樹脂材料を含有してもよい。このような樹脂材料としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド、ポリエステルおよびアイオノマー樹脂が挙げられる。
ポリオレフィン層は、上記添加剤を含有してもよい。
ポリオレフィン層の厚さは、積層体の強度、耐熱性およびリサイクル性という観点から、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10μm以上である。ポリオレフィン層の厚さは、積層体の加工適性という観点から、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは30μm以下である。
((ポリエチレン層))
第1の樹脂層におけるポリエチレン層は、ポリエチレンを主成分として含有する。ポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンが挙げられる。積層体の外観および耐突刺し性という観点から、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分として含有するポリエチレン層が好ましい。
直鎖状低密度ポリエチレンとしては、例えば、コモノマーが少なくとも1-ブテンであるエチレン-1-ブテン共重合体(C4-LLDPE)、コモノマーが少なくとも1-ヘキセンであるエチレン-1-ヘキセン共重合体(C6-LLDPE)、およびコモノマーが少なくとも1-オクテンであるエチレン-1-オクテン共重合体(C8-LLDPE)が挙げられる。これらの共重合体において、上記コモノマーのみに限定されず、さらなるコモノマーが用いられていてもよい。
第1の樹脂層におけるポリエチレンの密度は、積層体の外観および耐突刺し性という観点から、好ましくは0.925g/cm3以上、より好ましくは0.928g/cm3以上、さらに好ましくは0.930g/cm3以上である。ポリエチレンの密度は、好ましくは0.932g/cm3以下である。
第1の樹脂層におけるポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。ポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。ポリエチレンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度190℃、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。
第1の樹脂層におけるポリエチレンの融点(Tm)は、耐熱性という観点から、好ましくは100℃以上、より好ましくは105℃以上、さらに好ましくは110℃以上、特に好ましくは120℃以上であり、好ましくは140℃以下である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
ポリエチレン層におけるポリエチレンの含有割合は、好ましくは50質量%超、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。
第1の樹脂層におけるポリエチレン層は、ヘテロ原子含有樹脂層に対する密着性という観点から、さらに変性ポリエチレンを含有してもよい。変性ポリエチレンとしては、例えば、マレイン酸およびフマル酸等の不飽和カルボン酸、またはその酸無水物、エステルもしくは金属塩による、ポリエチレンの変性物、特にポリエチレンのグラフト変性物が挙げられる。変性ポリエチレンとしては、変性高密度ポリエチレンでもよく、無水マレイン酸グラフト変性高密度ポリエチレンでもよい。
変性ポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。変性ポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。変性ポリエチレンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度190℃、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。
ポリエチレン層における変性ポリエチレンの含有割合は、好ましくは50質量%未満、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下、特に好ましくは20質量%以下である。ポリエチレン層における変性ポリエチレンの含有割合は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。
((ポリプロピレン層))
第1の樹脂層におけるポリプロピレン層は、ポリプロピレンを主成分として含有する。
ポリプロピレン層を備える積層体は、耐油性に優れる。
ポリプロピレンは、プロピレンホモポリマー(ホモポリプロピレン)、プロピレンランダムコポリマー(ランダムポリプロピレン)およびプロピレンブロックコポリマー(ブロックポリプロピレン)のいずれでもよく、これらから選択される2種以上の混合物でもよい。ポリプロピレンとしては、環境負荷の低減という観点から、バイオマス由来のポリプロピレンや、メカニカルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリプロピレンを用いてもよい。
プロピレンホモポリマーとは、プロピレンのみの重合体である。プロピレンランダムコポリマーとは、プロピレンとプロピレン以外のα-オレフィン等とのランダム共重合体である。プロピレンブロックコポリマーとは、少なくともプロピレンからなる重合体ブロックと、少なくともプロピレン以外のα-オレフィン等からなる重合体ブロックとを有する共重合体である。
プロピレン以外のα-オレフィンとしては、例えば、炭素数2以上20以下のα-オレフィンが挙げられ、具体的には、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテンおよび6-メチル-1-ヘプテンが挙げられる。
ポリプロピレンの中でも、透明性という観点からは、プロピレンランダムコポリマーが好ましい。包装袋の剛性および耐熱性を重視する場合は、プロピレンホモポリマーが好ましい。包装袋の耐衝撃性を重視する場合は、プロピレンブロックコポリマーが好ましい。
ポリプロピレンの密度は、例えば0.88g/cm3以上0.92g/cm3以下である。ポリプロピレンの密度は、JIS K7112:1999のD法(密度勾配管法、23℃)に準拠して測定される。
ポリプロピレンの融点(Tm)は、耐熱性という観点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上、さらに好ましくは150℃以上である。ポリプロピレンのTmは、好ましくは170℃以下である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
ポリプロピレン層におけるポリプロピレンの含有割合は、好ましくは50質量%超、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上である。
(接着層)
第1の樹脂層における接着層は、一実施形態において、接着剤により構成される接着剤層である。接着剤は、1液硬化型の接着剤、2液硬化型の接着剤、および非硬化型の接着剤のいずれでもよい。接着剤は、無溶剤型の接着剤でもよく、溶剤型の接着剤でもよい。
無溶剤型の接着剤、すなわちノンソルベントラミネート接着剤としては、例えば、ポリエーテル系接着剤、ポリエステル系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤およびウレタン系接着剤が挙げられる。これらの中でも、ウレタン系接着剤が好ましく、2液硬化型のウレタン系接着剤がより好ましい。溶剤型の接着剤としては、例えば、ゴム系接着剤、ビニル系接着剤、オレフィン系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤、フェノール系接着剤およびウレタン系接着剤が挙げられる。
接着層の厚さは、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上である。接着層の厚さは、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、さらに好ましく6μm以下である。
第1の樹脂層は、一実施形態において、ヘテロ原子含有樹脂層と、接着層と、ヘテロ原子含有樹脂層とを厚さ方向にこの順に備える積層フィルムでもよい。積層フィルムは、一実施形態において、ヘテロ原子含有樹脂層に対応する2以上のフィルム(例えばPETフィルムなどのヘテロ原子含有樹脂フィルム)を、無溶剤型の接着剤を用いたノンソルベントラミネート法により貼り合わせて製造してもよく、溶剤型の接着剤を用いたドライラミネート法により貼り合わせて製造してもよい。
(ポリメチルペンテン層)
第1の樹脂層は、一実施形態において、ポリメチルペンテン層である。ポリメチルペンテン層は、ポリメチルペンテンを主成分として含有する。ポリメチルペンテン層は、離型性に優れることから、剥離フィルムとして機能する第1の樹脂層として好ましい。また、ポリメチルペンテン層は、耐熱性にも優れる。
本明細書においてポリメチルペンテンとは、全繰返し構成単位中、メチルペンテン由来の構成単位の含有割合が50モル%超の重合体をいう。この重合体において、メチルペンテン由来の構成単位の含有割合は、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上である。上記含有割合は、NMR法により測定できる。
ポリメチルペンテンは、メチルペンテンのホモポリマーでもよく、メチルペンテンとメチルペンテン以外のα-オレフィン等とのランダムコポリマーでもよく、メチルペンテンとメチルペンテン以外のα-オレフィン等とのブロックコポリマーでもよく、これらから選択される2種以上の混合物でもよい。ポリメチルペンテンとしては、環境負荷の低減という観点から、バイオマス由来のポリメチルペンテンや、メカニカルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリメチルペンテンを用いてもよい。
メチルペンテンとしては、例えば、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテンおよび4,4-ジメチル-1-ペンテンが挙げられ、4-メチル-1-ペンテンが好ましい。
メチルペンテン以外のα-オレフィンとしては、例えば、炭素数2以上20以下のα-オレフィンが挙げられ、具体的には、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン、3-メチル-1-ブテンおよび6-メチル-1-ヘプテンが挙げられる。
ポリメチルペンテンとしては、例えば、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)、ポリ(3-メチル-1-ペンテン)およびポリ(4,4-ジメチル-1-ペンテン)が挙げられ、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)が好ましい。ポリ(4-メチル-1-ペンテン)は、4-メチル-1-ペンテンのホモポリマーでもよく、4-メチル-1-ペンテンと4-メチル-1-ペンテン以外のα-オレフィン等とのコポリマーでもよい。
ポリメチルペンテンの密度は、例えば0.800g/cm3以上0.860g/cm3以下である。ポリメチルペンテンの密度は、JIS K7112:1999のD法(密度勾配管法、23℃)に準拠して測定される。
ポリメチルペンテンの融点(Tm)は、耐熱性という観点から、好ましくは200℃以上、より好ましくは210℃以上、さらに好ましくは220℃以上である。ポリメチルペンテンのTmは、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
ポリメチルペンテンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは1g/10分以上、さらに好ましくは5g/10分以上、特に好ましくは15g/10分以上である。ポリメチルペンテンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは100g/10分以下、より好ましくは50g/10分以下、さらに好ましくは30g/10分以下である。ポリメチルペンテンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度260℃、荷重5kgの条件で、A法により測定される。
ポリメチルペンテン層におけるポリメチルペンテンの含有割合は、好ましくは50質量%超、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上である。
ポリメチルペンテン層は、ポリメチルペンテン以外の樹脂材料を含有してもよい。このような樹脂材料としては、例えば、ポリメチルペンテン以外のポリオレフィン、(メタ)アクリル樹脂、ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド、ポリエステルおよびアイオノマー樹脂が挙げられる。
ポリメチルペンテン層は、上記添加剤を含有してもよい。
<第2の樹脂層>
第2の樹脂層は、ポリオレフィンを主成分として含有するシーラント層である。これにより、上記積層体から第1の樹脂層を分離除去して得られる包装袋のモノマテリアル化を図ることができる。本開示の積層体を用いて包装袋を作製した場合に、第2の樹脂層は、包装袋の収容空間に面する層である。
ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリメチルペンテンが挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンおよびポリプロピレンが好ましく、ポリエチレンがより好ましい。
第2の樹脂層におけるポリオレフィンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。ポリオレフィンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。ポリオレフィンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。MFRの測定温度は、ポリオレフィンの融点等に応じて設定され、ポリエチレンの場合は190℃であり、ポリプロピレンの場合は230℃である。
第2の樹脂層におけるポリオレフィンの含有割合は、第2の樹脂層の質量を基準として、82質量%以上であり、好ましくは85質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。このような第2の樹脂層を備える積層体は、リサイクル性に優れる。具体的には、上記積層体から第1の樹脂層を剥離除去した後の第2の樹脂層に相当するシーラントフィルムは、リサイクル性に優れる。
一実施形態において、上記「第2の樹脂層におけるポリオレフィンの含有割合」を、「第2の樹脂層におけるポリエチレンの含有割合」、「第2の樹脂層におけるポリプロピレンの含有割合」と読み替えることができる。
第2の樹脂層は、一実施形態において、ポリエチレンを主成分として含有する。ポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンが挙げられ、ヒートシール性という観点から、低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
第2の樹脂層におけるポリエチレンの融点(Tm)は、耐熱性およびヒートシール性のバランスという観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上であり、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
第2の樹脂層は、一実施形態において、ポリプロピレンを主成分として含有する。このような第2の樹脂層を備える積層体は、耐油性に優れる。
ポリプロピレンとしては、例えば、プロピレンホモポリマー、プロピレン-α-オレフィンランダム共重合体等のプロピレンランダムコポリマー、およびプロピレン-α-オレフィンブロック共重合体等のプロピレンブロックコポリマーが挙げられる。α-オレフィンの詳細は、上述したとおりである。ポリプロピレンとしては、環境負荷の低減という観点から、バイオマス由来のポリプロピレンや、メカニカルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリプロピレンを用いてもよい。
第2の樹脂層におけるポリプロピレンの密度は、ヒートシール性という観点から、例えば0.88g/cm3以上0.92g/cm3以下である。ポリプロピレンの密度は、JIS K7112:1999のD法(密度勾配管法、23℃)に準拠して測定される。
第2の樹脂層におけるポリプロピレンの融点(Tm)は、耐熱性およびヒートシール性のバランスという観点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは125℃以上、さらに好ましくは130℃以上であり、好ましくは160℃以下、より好ましくは155℃以下、さらに好ましくは150℃以下である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
第2の樹脂層は、上記添加剤を含有してもよい。
第2の樹脂層の厚さは、強度およびヒートシール性という観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上、さらに好ましくは20μm以上、特に好ましくは30μm以上である。第2の樹脂層の厚さは、加工適性という観点から、好ましくは250μm以下、より好ましくは200μm以下、さらに好ましくは150μm以下、特に好ましくは100μm以下である。
第2の樹脂層は、一実施形態において、積層体の表面層として、ポリエチレンを主成分として含有する熱融着性樹脂層を少なくとも備える。第2の樹脂層における熱融着性樹脂層は、一実施形態において、第1の樹脂層と接している。
第2の樹脂層は、一実施形態において、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層を少なくとも備える。第2の樹脂層における上記ポリエチレン層は、一実施形態において、第1の樹脂層と接している。
第2の樹脂層は、一実施形態において、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層と、積層体の表面層として、ポリエチレンを主成分として含有する熱融着性樹脂層と、を備える。第2の樹脂層における上記ポリエチレン層は、一実施形態において、第1の樹脂層と接している。
第2の樹脂層は、一実施形態において、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層とポリエチレンを主成分として含有する熱融着性樹脂層との間に、ポリエチレンを主成分として含有する中間層をさらに備える。
第2の樹脂層は、一実施形態において、ポリエチレンを主成分として含有する押出樹脂層と、ポリエチレンを主成分として含有する熱融着性樹脂層とを備える。この実施形態では、第1の樹脂層に対応するフィルムと、熱融着性樹脂層に対応する熱融着性フィルムとが、上記押出樹脂層を介して積層されている。すなわちこの実施形態の積層体は、第1の樹脂層と熱融着性樹脂層との間に、押出樹脂層を備える。
(ポリエチレン層)
第2の樹脂層は、一実施形態において、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層を備える。このようなポリエチレン層を備える積層体は、積層体の製造時において、第2の樹脂層からの第1の樹脂層の浮きを抑制でき、第1の樹脂層と第2の樹脂層との良好な剥離強度を有する。具体的には、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層は、ヘテロ原子含有樹脂層との密着性および剥離性のバランスに優れる。
ポリエチレン層の密度は、好ましくは0.908g/cm3以下、より好ましくは0.907g/cm3以下、さらに好ましくは0.906g/cm3以下、よりさらに好ましくは0.905g/cm3以下、特に好ましくは0.904g/cm3以下である。ポリエチレン層の密度は、好ましくは0.860g/cm3以上、より好ましくは0.870g/cm3以上、さらに好ましくは0.880g/cm3以上、よりさらに好ましくは0.890g/cm3以上、特に好ましくは0.895g/cm3以上である。ポリエチレン層の密度は、JIS K7112:1999のD法(密度勾配管法、23℃)に準拠して測定される。
ポリエチレン層は、一実施形態において、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレンを主成分として含有し、好ましくは密度が0.909g/cm3以下の直鎖状低密度ポリエチレンを主成分として含有する。直鎖状低密度ポリエチレンとしては、例えば、C4-LLDPE、C6-LLDPEおよびC8-LLDPEが挙げられる。
直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレンの密度は、好ましくは0.908g/cm3以下、より好ましくは0.907g/cm3以下、さらに好ましくは0.906g/cm3以下、よりさらに好ましくは0.905g/cm3以下、特に好ましくは0.904g/cm3以下である。上記ポリエチレンの密度は、好ましくは0.860g/cm3以上、より好ましくは0.870g/cm3以上、さらに好ましくは0.880g/cm3以上、よりさらに好ましくは0.890g/cm3以上、特に好ましくは0.895g/cm3以上である。
密度が0.909g/cm3以下のポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。密度が0.909g/cm3以下のポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。ポリエチレンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度190℃、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。
密度が0.909g/cm3以下のポリエチレンは、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンでもよい。メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンとは、メタロセン系エチレン・α-オレフィン共重合体、すなわちメタロセン系触媒を用いて製造されたエチレン・α-オレフィン共重合体であり、分子構造が概ね直鎖状である。
エチレンと共重合されるα-オレフィンとしては、例えば、炭素数3以上12以下のα-オレフィンが挙げられ、具体的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン、1-デセンおよび1-ドデセンが挙げられる。これらの中でも、炭素数3以上8以下のα-オレフィンが好ましい。直鎖状低密度ポリエチレンとしては、例えば、C4-LLDPE、C6-LLDPEおよびC8-LLDPEが挙げられる。
メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンの融点(Tm)は、好ましくは110℃以下、より好ましくは105℃以下、さらに好ましくは100℃以下、特に好ましくは95℃以下である。メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンの融点(Tm)は、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上、さらに好ましくは88℃以上である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンの中でも、メタロセン系エチレンプラストマーと称される樹脂が好ましい。メタロセン系エチレンプラストマーは、具体的には、メタロセン触媒によって得られる、エチレンとα-オレフィンとの共重合体(エチレン・α-オレフィン共重合体)の一種である。メタロセン系エチレンプラストマーは、低密度の中でも比較的低い超低密度と呼ばれる領域の密度と、均一な触媒活性点を有する触媒であるメタロセン触媒による重合方法に由来する、狭い分子量分布(Mw/Mn)で指標される均一なポリマー分布と、プラストマー的性質と、を有する。
メタロセン系エチレンプラストマーとしては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、日本ポリエチレン製「カーネル(登録商標)」シリーズから選択することができる。例えば、「KF260T」、「KF360T」および「KS340T」が挙げられる。
密度が0.909g/cm3以下のポリエチレンにおける重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、好ましくは3.5以下、より好ましくは3.3以下、さらに好ましくは3.0以下である。比(Mw/Mn)は、1.0以上であり、好ましくは1.5以上、より好ましくは1.8以上、さらに好ましくは2.1以上である。
Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で定義される。MwおよびMnは、以下の方法で測定される。
装置:ウオーターズ社製GPC
150C型検出器:MIRAN 1A赤外分光光度計(測定波長、3.42μm)
カラム:昭和電工社製AD806M/S 3本
[カラムの較正は、東ソー製単分散ポリスチレン(A500,A2500,F1,F2,F4,F10,F20,F40,F288の各0.5mg/ml溶液)の測定を行い、溶出体積と分子量の対数値を2次式で近似する。試料の分子量は、ポリスチレンとポリエチレンの粘度式を用いてポリエチレンに換算する。ポリスチレンの粘度式の係数は、α=0.723、logK=-3.967であり、ポリエチレンは、α=0.707、logK=-3.407である。]
測定温度:140℃
注入量:0.2ml
濃度:20mg/10mL
溶媒:オルソジクロロベンゼン
流速:1.0ml/min
ポリエチレン層における密度が0.909g/cm3以下のポリエチレンの含有割合は、好ましくは50質量%超、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上である。
ポリエチレン層は、ポリエチレン以外の上記樹脂材料を含有してもよい。
ポリエチレン層は、上記添加剤を含有してもよい。
密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層の厚さは、剥離強度という観点から、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは3μm以上、特に好ましくは5μm以上である。密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層の厚さは、フィルム製膜の加工性という観点から、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、特に好ましくは20μm以下である。
(熱融着性樹脂層)
第2の樹脂層は、一実施形態において、積層体の表面層として、ポリエチレンを主成分として含有する熱融着性樹脂層を備える。このような熱融着性樹脂層は、積層体を備える包装袋におけるシール層として機能する。本開示の積層体を用いて包装袋を作製した場合に、熱融着性樹脂層は、包装袋の収容空間に面する層である。
一実施形態において、第2の樹脂層は、熱融着性樹脂層からなる。
一実施形態において、0.909g/cm3以下の密度を有する上記ポリエチレン層が、第2の樹脂層の一方の表面層であり、熱融着性樹脂層が、第2の樹脂層の他方の表面層である。
ポリエチレンとしては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン、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、エチレン-酢酸ビニル共重合体およびエチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体が挙げられる。
熱融着性樹脂層は、ヒートシール性という観点から、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンから選択される少なくとも1種のポリエチレンを主成分として含有することが好ましい。直鎖状低密度ポリエチレンとしては、例えば、C4-LLDPE、C6-LLDPEおよびC8-LLDPEが挙げられる。
熱融着性樹脂層における、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの合計含有量は、好ましくは50質量%超、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上である。
熱融着性樹脂層は、一実施形態において、直鎖状低密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとを含有する。このような熱融着性樹脂層は、ヒートシール性と、包装袋内に収容された物品に対する低汚染性(アウトガス発生の抑制)とのバランスに優れる。
熱融着性樹脂層における直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)と低密度ポリエチレン(LDPE)との含有量比(LLDPE:LDPE)は、好ましくは5:95~95:5、より好ましくは10:90~90:10、さらに好ましくは20:80~80:20である。
熱融着性樹脂層におけるポリエチレンのMFRの数値範囲としては、第1の樹脂層のポリエチレン層に含まれるポリエチレンのMFRと同様の数値範囲を挙げることができる。
熱融着性樹脂層におけるポリエチレンの融点(Tm)は、ヒートシール性という観点から、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、さらに好ましくは125℃以下であり、好ましくは90℃以上、より好ましくは95℃以上、さらに好ましくは100℃以上である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
熱融着性樹脂層は、上記添加剤を含有してもよい。
熱融着性樹脂層の厚さは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは15μm以上、よりさらに好ましくは20μm以上、特に好ましくは25μm以上である。熱融着性樹脂層の厚さは、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、さらに好ましくは100μm以下、よりさらに好ましくは80μm以下、特に好ましくは60μm以下である。
(中間層)
第2の樹脂層は、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層と熱融着性樹脂層との間に、ポリエチレンを主成分として含有する中間層をさらに備えてもよい。中間層は、積層体の耐突刺し性という観点から、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分として含有することがより好ましい。
ポリエチレンとしては、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンおよび高密度ポリエチレンから選択される少なくとも1種が好ましく、ヒートシール性という観点から、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンから選択される少なくとも1種がより好ましく、直鎖状低密度ポリエチレンがさらに好ましい。直鎖状低密度ポリエチレンとしては、例えば、C4-LLDPE、C6-LLDPEおよびC8-LLDPEが挙げられる。
中間層におけるポリエチレンの密度は、好ましくは0.925g/cm3以上、より好ましくは0.928g/cm3以上、さらに好ましくは0.930g/cm3以上である。このような中間層を備える積層体は、耐突刺し性に優れる。中間層におけるポリエチレンの密度は、好ましくは0.932g/cm3以下である。
中間層における直鎖状低密度ポリエチレンは、コモノマーが1-オクテンである直鎖状低密度ポリエチレン(エチレン-1-オクテン共重合体、C8-LLDPE)であることが好ましい。このような中間層を備える積層体は、耐突刺し性に優れる。この場合、直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、0.860g/cm3以上0.932g/cm3以下でもよく、0.900g/cm3以上0.932g/cm3以下でもよい。
中間層におけるポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上、さらに好ましくは0.5g/10分以上である。中間層におけるポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下、さらに好ましくは10g/10分以下、特に好ましくは5g/10分以下である。ポリエチレンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度190℃、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。
中間層におけるポリエチレンの融点(Tm)は、耐熱性という観点から、好ましくは100℃以上、より好ましくは105℃以上、さらに好ましくは110℃以上、特に好ましくは120℃以上であり、好ましくは140℃以下である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
中間層におけるポリエチレンの含有割合は、積層体の耐突刺し性およびリサイクル適性という観点から、好ましくは50質量%超、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上である。
中間層は、上記樹脂材料を含有してもよい。
中間層は、上記添加剤を含有してもよい。
中間層の厚さは、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上、特に好ましくは10μm以上である。中間層の厚さは、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、特に好ましくは25μm以下である。
(押出樹脂層)
押出樹脂層は、ポリエチレンを主成分として含有する。押出樹脂層を構成するポリエチレンとしては、接着性という観点から、低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンから選択される少なくとも1種が好ましく、低密度ポリエチレンがより好ましい。
押出樹脂層は、一実施形態において、第1の樹脂層におけるヘテロ原子含有樹脂フィルムと、第2の樹脂層における熱融着性フィルムとの接着層として機能する。このような押出樹脂層を備える積層体は、ポリエチレンの含有割合を高くすることができ、リサイクル性に優れるとともに、第1の樹脂層と第2の樹脂層との適度な剥離強度を有し、第1の樹脂層の剥離性に優れる。
押出樹脂層におけるポリエチレンのMFRは、製膜性および加工適性という観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは1g/10分以上、さらに好ましくは3g/10分以上であり、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは25g/10分以下、さらに好ましくは20g/10分以下である。ポリエチレンのMFRは、JIS K7210-1:2014に準拠して、温度190℃、荷重2.16kgの条件で、A法により測定される。
押出樹脂層におけるポリエチレンの融点(Tm)は、耐熱性および接着性のバランスという観点から、好ましくは100℃以上であり、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、さらに好ましくは120℃以下である。Tmは、JIS K7121:2012に準拠して、DSCにより得られる融解ピーク温度である。
押出樹脂層におけるポリエチレンの含有割合は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは85質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%である。このような押出樹脂層を備える積層体は、リサイクル性に優れる。
押出樹脂層の厚さは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上である。押出樹脂層の厚さは、好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下である。このような押出樹脂層を備える積層体は、層間接着性およびリサイクル性に優れる。
押出樹脂層は、例えば、ポリエチレンまたはポリエチレン樹脂組成物を溶融させ、フィルム上に押し出すことにより形成できる。このときの溶融温度は、好ましくは280℃以上、より好ましくは290℃以上であり、好ましくは340℃以下、より好ましくは335℃以下である。
<意匠層>
本開示の積層体は、印刷層などの意匠層をさらに備えてもよい。
意匠層は、画像を有する。画像としては、例えば、文字、図形、模様、記号およびこれらの組合せが挙げられる。画像は、商品名、包装袋中の物品の名称、製造者および原材料名等の文字情報を含んでもよい。画像は、単色無地(いわゆるベタ画像)でもよい。
意匠層は、例えば、第1の樹脂層の表面上に設けられていてもよい。例えば、第1の樹脂層の、第2の樹脂層を向く面とは反対側の面(外側の面)上に、意匠層は設けられていてもよい。
意匠層は、一実施形態において、着色剤を含有する。
着色剤としては、例えば、無機顔料および有機顔料等の顔料、ならびに、酸性染料、直接染料、分散染料、油溶性染料、含金属油溶性染料および昇華性色素等の染料が挙げられる。また、着色剤としては、紫外線を吸収することにより蛍光を発する紫外線発光材料、および赤外線を吸収することにより蛍光を発する赤外線発光材料等の蛍光発光材料も挙げられる。
意匠層における着色剤の含有割合は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。意匠層における着色剤の含有割合は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下である。
意匠層は、上記樹脂材料を含有してもよく、上記添加剤を含有してもよい。
意匠層における樹脂材料の含有割合は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上である。意匠層における樹脂材料の含有割合は、好ましくは99質量%以下、より好ましくは97質量%以下、さらに好ましくは95質量%以下である。
意匠層は、例えば、上述した成分および必要に応じて溶媒を含有するインキ組成物を用いて形成できる。意匠層の形成方法としては、例えば、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、活版印刷法および転写印刷法が挙げられる。一実施形態において、環境負荷低減という観点から、フレキソ印刷法でもよい。
意匠層の厚さは、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.3μm以上である。意匠層の厚さは、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下、さらに好ましくは3μm以下である。
<積層体の構成および製造方法>
図1~図5に、本開示の積層体の一実施形態に係る模式断面図を示す。
図1の積層体1は、第1の樹脂層10と、熱融着性樹脂層24としての第2の樹脂層20と、を厚さ方向にこの順に備える。
図2の積層体1は、第2の樹脂層20が密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層22をさらに備えること以外は、図1の積層体1と同様である。ポリエチレン層22が第1の樹脂層10と接している。
図3の積層体1は、第1の樹脂層10がポリオレフィン層12とヘテロ原子含有樹脂層14とを備えること以外は、図2の積層体1と同様である。ヘテロ原子含有樹脂層14がポリエチレン層22と接している。
図4の積層体1は、第2の樹脂層20がポリエチレン層22と熱融着性樹脂層24との間に中間層23をさらに備えること以外は、図2の積層体1と同様である。
図5の積層体1は、第1の樹脂層10がポリオレフィン層12とヘテロ原子含有樹脂層14とを備えること以外は、図4の積層体1と同様である。
図10の積層体1は、第1の樹脂層10と、第2の樹脂層20と、を厚さ方向にこの順に備える。第1の樹脂層10は、ヘテロ原子含有樹脂層14と、接着層16と、ヘテロ原子含有樹脂層14とを備える。第2の樹脂層20は、押出樹脂層25と、熱融着性樹脂層24とを備える。第1の樹脂層10に対応する積層フィルムと、熱融着性樹脂層24に対応する熱融着性フィルムとが、押出樹脂層25を介して積層されている。
本開示の積層体の総厚さは、積層体の強度および耐熱性という観点から、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上、さらに好ましくは30μm以上、よりさらに好ましくは40μm以上、特に好ましくは50μm以上である。本開示の積層体の総厚さは、積層体の加工適性という観点から、好ましくは300μm以下、より好ましくは250μm以下、さらに好ましくは200μm以下、よりさらに好ましくは150μm以下、特に好ましくは100μm以下である。
本開示の積層体は、ヒートシール性という観点から、好ましくは未延伸フィルムである。未延伸フィルムとは、延伸処理を受けていないフィルムであり、例えば、押出成形されたフィルムであって、延伸処理を受けていないフィルムである。「未延伸フィルム」とは、全く延伸されていないフィルムだけでなく、インフレーション法等による製膜の際に加えられる張力に起因してわずかに延伸されているフィルムも含む概念である。
一実施形態において、本開示の積層体から得られる剥離フィルムのヤング率は、本開示の積層体から得られるシーラントフィルムのヤング率よりも大きい。このような積層体は、第1の樹脂層の剥離性に優れる。フィルムの機械方向(流れ方向)(MD)および幅方向(TD)のいずれにおいて測定されるヤング率も、このような大小関係にあることが好ましい。
剥離フィルムのヤング率は、シーラントフィルムのヤング率の好ましくは1.3倍以上、より好ましくは1.5倍以上、さらに好ましくは1.8倍以上である。剥離フィルムのヤング率は、シーラントフィルムのヤング率の好ましくは20倍以下、より好ましくは15倍以下、さらに好ましくは10倍以下である。剥離フィルムのMDのヤング率と、シーラントフィルムのMDのヤング率とがこのような条件を満たすことが好ましい。剥離フィルムのTDのヤング率と、シーラントフィルムのTDのヤング率とがこのような条件を満たすことが好ましい。
シーラントフィルムのヤング率は、好ましくは10MPa以上、より好ましくは30MPa以上、さらに好ましくは50MPa以上である。シーラントフィルムのヤング率は、好ましくは500MPa以下、より好ましくは400MPa以下、さらに好ましくは330MPa以下である。シーラントフィルムのMDおよびTDのヤング率がこのような条件を満たすことが好ましい。
本開示の積層体のヤング率は、好ましくは30MPa以上、より好ましくは50MPa以上、さらに好ましくは100MPa以上、よりさらに好ましくは150MPa以上、特に好ましくは200MPa以上である。本開示の積層体のヤング率は、好ましくは800MPa以下、より好ましくは700MPa以下、さらに好ましくは600MPa以下、よりさらに好ましくは500MPa以下、特に好ましくは400MPa以下である。積層体のMDおよびTDのヤング率がこのような条件を満たすことが好ましい。
ヤング率(MPa)は、JIS K7161-1:2014に準拠して、測定器として引張圧縮試験機を用い、試験速度:5mm/sの条件にて測定される。
一実施形態において、本開示の積層体から得られる剥離フィルムのループスティフネス値は、本開示の積層体から得られるシーラントフィルムのループスティフネス値よりも小さい。このような積層体は、第1の樹脂層の剥離性に優れる。フィルムの機械方向(流れ方向)(MD)および幅方向(TD)のいずれにおいて測定されるループスティフネス値も、このような大小関係にあることが好ましい。なお、ループスティフネス値は、フィルムの硬さに加えて厚さにも影響を受ける物性である。したがって、剥離フィルムおよびシーラントフィルムのループスティフネス値の大小関係は、剥離フィルムおよびシーラントフィルムのヤング率の大小関係とは逆であることが好ましい。
剥離フィルムのループスティフネス値は、シーラントフィルムのループスティフネス値の好ましくは0.8倍以下、より好ましくは0.6倍以下、さらに好ましくは0.4倍以下である。剥離フィルムのループスティフネス値は、シーラントフィルムのループスティフネス値の好ましくは0.05倍以上、より好ましくは0.1倍以上、さらに好ましくは0.15倍以上である。剥離フィルムのMDのループスティフネス値と、シーラントフィルムのMDのループスティフネス値とがこのような条件を満たすことが好ましい。剥離フィルムのTDのループスティフネス値と、シーラントフィルムのTDのループスティフネス値とがこのような条件を満たすことが好ましい。
シーラントフィルムのループスティフネス値は、好ましくは0.1g以上、より好ましくは0.2g以上、さらに好ましくは0.3g以上である。シーラントフィルムのループスティフネス値は、例えば5.0g以下、好ましくは3.0g以下、より好ましくは2.0g以下、さらに好ましくは1.0g以下である。シーラントフィルムのMDおよびTDのヤング率がこのような条件を満たすことが好ましい。
本開示の積層体のループスティフネス値は、好ましくは0.5g以上、より好ましくは1.0g以上、さらに好ましくは1.5g以上、よりさらに好ましくは2.0g以上、特に好ましくは2.5g以上である。本開示の積層体のループスティフネス値は、例えば25.0g以下、好ましくは8.0g以下、より好ましくは7.0g以下、さらに好ましくは6.0g以下、よりさらに好ましくは5.0g以下、特に好ましくは4.0g以下である。積層体のMDおよびTDのループスティフネス値がこのような条件を満たすことが好ましい。
ループスティフネス値(g)は、測定器としてループスティフネステスタを用い、押込み速度3.3mm/秒の条件にて測定される。測定条件の詳細は、実施例欄に記載する。
本開示の積層体は、従来公知の方法により製造できる。積層体は、好ましくは共押出多層フィルムであり、例えば共押出成膜法に製造でき、より好ましくはTダイ法またはインフレーション法により製造できる。本開示の積層体は、例えば、各層を形成する樹脂または樹脂組成物を溶融状態で押出機から押し出すことにより、形成できる。
上記方法によれば、積層体の製造時および製造後のいずれにおいても、第2の樹脂層における第1の樹脂層と接する第1面が直接外気に触れることはない。したがって、積層体の製造時から第1の樹脂層を剥離除去するまでの間に、第2の樹脂層の第1面に埃および塵等の異物が付着することを抑制できる。包装袋の使用時において、積層体の第2の樹脂層から第1の樹脂層を剥離除去することにより、第2の樹脂層の第1面が露出する。この第1面は、異物の付着が抑制されており、清浄な面である。
本開示の積層体は、一実施形態において、第1の樹脂層に対応するフィルムと、熱融着性樹脂層に対応する熱融着性フィルムとを、ポリエチレンを主成分として含有する押出樹脂層を介して積層することにより製造できる。具体的には、上記フィルム同士を、ポリエチレンを主成分として含有する溶融樹脂を用いた溶融押出ラミネート法、特にサンドラミネート法を用いてラミネートすることにより、積層体を製造できる。クリーン環境下でラミネートを実施することにより、第2の樹脂層における第1面の汚染を抑制できる。
熱融着性樹脂層に対応する熱融着性フィルムは、ヒートシール性という観点から、好ましくは未延伸の樹脂フィルムである。樹脂フィルムは、例えば、キャスト法、Tダイ法またはインフレーション法等を利用することにより作製できる。
本開示の積層体におけるポリオレフィン系樹脂の含有割合は、積層体の質量を基準として、70質量%以上でもよい。このような積層体は、リサイクル性に優れる。本開示の積層体におけるポリオレフィン系樹脂の含有割合は、積層体の質量を基準として、90質量%以下でもよい。上記「積層体におけるポリオレフィン系樹脂の含有割合」を、「積層体におけるポリエチレン系樹脂の含有割合」、「積層体におけるポリプロピレン系樹脂の含有割合」と読み替えることができる。
[用途]
本開示の積層体は、包装袋を構成する包装材料として好適に使用できる。上記積層体における第2の樹脂層が、包装袋内の収容空間に面する内表面(包装袋内の物品が接触する面)を構成する。
クリーンルーム等のクリーン環境内で使用される物品には、高い清浄度が必要とされる。上記物品を収容した包装袋は、クリーン環境内に持ち込まれ、開封される。したがって、包装袋にも、高い清浄度が必要とされる。すなわち、上記物品を収容した包装袋をクリーン環境内に持ち込む場合、包装袋の表面に埃および塵等の異物が付着して、クリーン環境内に包装袋とともに異物が侵入することを抑制する必要がある。本開示の積層体を備える包装袋を用いることにより、例えば、以下のようにしてこのような異物の侵入を抑制できる。
まず、本開示の包装袋内に物品を収容し、必要に応じて真空脱気等により脱気し、包装袋の開口部を密封し、包装袋内に物品が収容された包装体を得る。脱気は、包装袋内の気体を除去できれば真空脱気に限られない。例えば、押圧部材を用いて包装袋を外側から押圧することにより脱気を行ってもよい。クリーン環境の前室に包装体を持ち込む。ここで、包装袋を構成する積層体における第1の樹脂層(剥離フィルム)を剥離除去する。これにより、包装袋を構成する積層体における第2の樹脂層(シーラントフィルム)の第1面が露出する。第2の樹脂層の第1面は、上述したように異物の付着が抑制されており、清浄な面である。第1の樹脂層を剥離除去してなる包装袋は、その表面における異物の付着量が少ない。このような包装袋をクリーン環境内に持ち込む。クリーン環境内において、包装袋を開封して物品を取り出し、使用する。このようにして、包装袋とともに異物がクリーン環境内に侵入することが抑制される。
以上の構成によれば、本開示の包装袋を、内袋および外袋を少なくとも備える2重袋、または3重以上の袋として構成する必要はない。しかしながら、本開示の包装袋を、2重袋または3重以上の袋における外袋等として使用することは何ら制限されない。
包装袋内に収容される物品としては、例えば、ICおよびLSIなどの半導体製品、半導体装置用バルブおよび半導体製造用フィルタなどの半導体関連部品、精密機械、磁気ディスク、シリコンウェハ、Oリング、ベローズ、医薬品製品、再生医療向け製品、ならびに血球検査装置用希釈液および人工透析液などの薬液製品が挙げられる。物品としては、クリーン環境内で使用される、防塵用衣服、防塵用手袋および器具なども挙げられる。
本開示の包装袋は、本開示の積層体を備える。
本開示の包装袋は、一実施形態において、表面を構成する表面シートおよび裏面を構成する裏面シートを備える。表面シートは、1枚の本開示の積層体により構成されていてもよく、裏面シートは、もう1枚の本開示の積層体により構成されていてもよい。表面シートおよび裏面シートは、一体となっていてもよく、1枚の本開示の積層体により構成されていてもよい。表面シートおよび裏面シートは、1つのチューブ状の本開示の積層体により構成されていてもよい。
包装袋は、通常、ヒートシールされた箇所(ヒートシール部、以下「シール部」ともいう)を有する。ヒートシールの方法としては、例えば、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シールおよび超音波シールが挙げられる。
包装袋としては、例えば、スタンディングパウチ型、側面シール型、二方シール型、三方シール型、四方シール型、封筒貼りシール型、合掌貼りシール型(ピローシール型)、ひだ付シール型、平底シール型、角底シール型およびガゼット型などの種々の形態の包装袋が挙げられる。包装袋の平面形状は、例えば、矩形でもよく、矩形以外の円形等の形状でもよい。
本開示の積層体を用いて包装袋を作製する一例を説明する。積層体を2枚準備する。2枚の積層体の第2の樹脂層を対向させて積層体を重ね合わせる。次いで、積層体の外周周縁部である左右および下部の三方にヒートシール部を形成する。このようにして、一つの辺に開口部を有する包装袋が得られる。
本開示の積層体を2枚用いる代わりに、本開示の積層体を1枚準備し、該積層体の第2の樹脂層の第2面が対向するように折って重ね合わせ、次いで、その左右の外周周縁部の二方にヒートシール部を形成して、包装袋を作製してもよい。このようにして、一つの辺に開口部を有する包装袋が得られる。この場合、折り返された下部にもヒートシール部を形成してもよく、さらに下部のヒートシール部の下側部分を切断除去してもよい。これにより、包装袋の表面シートおよび裏面シートそれぞれにおいて、第1の樹脂層を剥離除去できる。
包装袋は、以下のようにして作製してもよい。本開示の積層体をインフレーション法により製膜し、チューブ状フィルムを得る。チューブ状フィルムの流れ方向に対して垂直な幅方向の両端部を流れ方向に沿って切断する。次に、フィルムの幅方向の両端部を流れ方向に沿ってヒートシールするとともに、フィルムの幅方向に延びる部分を流れ方向に一定間隔を空けてヒートシールする。次に、フィルムの幅方向の中央箇所でフィルムを流れ方向に沿って切断し、ヒートシールされた幅方向に延びる部分でフィルムを幅方向に沿って切断する。図9Aに、フィルムの正面図を示し、ハッチング部分はヒートシールされた部分を示し、点線は切断される箇所を示す。このようにして、一つの辺に開口部を有する包装袋が複数個得られる。
包装袋は、以下のようにして作製してもよい。チューブ状フィルムの幅方向の両端部を流れ方向に沿って切断する。次に、フィルムの幅方向の一方の端部を流れ方向に沿ってヒートシールするとともに、フィルムの幅方向に延びる部分を流れ方向に一定間隔を空けてヒートシールする。次に、ヒートシールされた幅方向に延びる部分でフィルムを幅方向に沿って切断する(図9B参照)。このようにして、一つの辺に開口部を有する包装袋が複数個得られる。
包装袋は、以下のようにして作製してもよい。チューブ状フィルムの幅方向の両端部を流れ方向に沿って切断する。次に、フィルムの幅方向の中央箇所において流れ方向に延びる部分をヒートシールするとともに、あるいは、フィルムの流れ方向に延びる部分を幅方向に一定間隔を空けてヒートシールするとともに、フィルムの幅方向に延びる部分を流れ方向に一定間隔を空けてヒートシールする。フィルムの流れ方向に沿ってヒートシールされる部分は、例えば、1列以上5列以下でもよく、1列以上3列以下でもよい。次に、ヒートシールされた流れ方向に延びる部分でフィルムを流れ方向に沿って切断し、ヒートシールされた幅方向に延びる部分でフィルムを幅方向に沿って切断する(図9Cおよび図9D参照)。このようにして、一つの辺に開口部を有する包装袋が複数個得られる。
上記で製造した包装袋の未ヒートシール部の開口部から、物品を装入する。次いで、包装袋の開口部をヒ-トシールしてヒートシール部を形成して、包装袋中に物品が収容された包装体を得ることができる。
図6aは、本開示の包装袋の一実施形態を示す断面図である。包装袋50のシール部は、第1の樹脂層10および第2の樹脂層20を備える積層体1を重ね合わせヒートシールすることにより形成されている。
図6bは、本開示の包装袋の使用形態の一実施形態を示す断面図である。例えば、第1の樹脂層10,10は、クリーンルーム内に持ち込まれる直前に、包装袋50の第2の樹脂層20,20からそれぞれ剥離される。
包装袋は、易開封部を備えてもよい。易開封部としては、例えば、包装袋の引き裂きの起点となるノッチ部や、包装袋を引き裂く際の経路として、レーザー加工やカッターなどにより形成された易開封線が挙げられる。
図7は、本開示の包装袋の一実施形態を示す正面図である。以下、図7を参照して、包装袋の一例を説明する。図7の包装袋50は、物品を収容する収容部50aを備える。包装袋50は、上部51、下部52および側部53,53を含み、正面図において略矩形状の輪郭を有する。なお、「上部」、「下部」および「側部」等の名称、ならびに、「上方」および「下方」等の用語は、包装袋50やその構成要素の位置や方向を相対的に表したものに過ぎない。包装袋50の輸送時や使用時の姿勢等は、本明細書における名称や用語によっては限定されない。
図7に示すように、包装袋50は、表面を構成する表面シート54および裏面を構成する裏面シート55を備える。図7に示す包装袋50において、表面シート54および裏面シート55は、それぞれ、1枚の積層体により形成されている。図示はしないが、包装袋50において、表面シート54および裏面シート55は、一体となっていてもよく、1枚の積層体により形成されていてもよい。このとき、積層体は、第2の樹脂層が包装袋50の内表面を構成するように下部52で折り返されている。この場合、包装袋50は、包装袋50の3辺に沿って延びるシール部を有する。
表面シート54および裏面シート55は、内面同士がシール部によって接合されている。図7に示す包装袋50の正面図においては、シール部にハッチングが施されている。シール部は、積層体のシーラント層同士が接合されている部分である。
図7に示すように、包装袋50は、包装袋50の4辺に沿って延びるヒートシール部を有する。シール部は、上部51に沿って延びる上部シール部51aと、一対の側部53,53に沿って延びる一対の側部シール部53a,53aと、下部52に沿って延びる下部シール部52aと、を含む。物品が収容される前の状態(物品が収容されていない状態)の包装袋50においては、包装袋50の上部51には開口部(図示せず)が形成されている。そして、包装袋50中に物品を収容した後、表面シート54の内面と裏面シート55の内面とを上部51において接合することにより、上部シール部51aが形成されて包装袋50が封止される。
上部シール部51a、側部シール部53a,53aおよび下部シール部52aは、表面シート54の内面と裏面シート55の内面とを接合することによって構成されるシール部である。
対向するシート54,55同士を接合して包装袋50を封止することができる限りにおいて、シール部を形成するための方法が特に限られることはない。例えば、加熱等によってシートの内面を溶融させ、内面同士を融着させることによって、すなわちヒートシールによって、シール部を形成する。
包装袋を構成する積層体は、一実施形態において、ハーフカット線を有する。ハーフカット線とは、積層体を構成する第1の樹脂層の表面から、第1の樹脂層と第2の樹脂層との界面にまで達しているが、積層体は貫通していない切れ込み線をいう。ハーフカット線を起点として、積層体における第1の樹脂層を容易に手で剥離除去できる。
ハーフカット線が形成される位置は、特に限定されない。例えば、矩形状の平面形状を有する包装袋の場合は、包装袋の少なくとも1つの隅部にハーフカット線を設けることが好ましい。ハーフカット線は、包装袋の表面シートおよび裏面シートのいずれにも形成されていることが好ましい。ハーフカット線は、一実施形態において、表面シートおよび裏面シートの隅部において、該シートの側部外縁から下部外縁に延びている。
ハーフカット線は、例えば、カッター等を用いて機械的に積層体の厚さ方向に切れ目を入れることにより、または積層体にレーザーを照射することにより、形成できる。
図7および図8を用いて、ハーフカット線を具体的に説明する。
図7に示すように、包装袋50のシール部の一つの隅部に、ハーフカット線60が形成されている。図7に示すように、ハーフカット線60は、包装袋50の側部53外縁から下部52外縁まで延びている。ハーフカット線60は、包装袋50の表裏両面、すなわち表面シート54および裏面シート55にそれぞれ形成されている。
図8は、包装袋を構成する積層体に設けられたハーフカット線の拡大図である。
包装袋50の表裏両面にハーフカット線60が形成されているので、物品が収容された包装袋50をクリーンルーム内に持ち込む直前で、一方の面に形成されたハーフカット線60を介して包装袋50の隅部を折り曲げることができる。このことにより、第1の樹脂層10を第2の樹脂層20から容易に剥離することができる。次に、他方の面に形成されたハーフカット線60を介して同様に包装袋50の隅部を折り曲げることにより、他方の第1の樹脂層10を第2の樹脂層20から剥離することができる。
本開示は、例えば以下の[1]~[19]に関する。
[1]第1の樹脂層と、第2の樹脂層と、を少なくとも備える積層体であって、前記第1の樹脂層は、前記第2の樹脂層から剥離できるように設けられており、剥離角度:180度、試験速度:50mm/minの条件にて測定される、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との剥離強度は、1.0N/15mm幅以下であり、前記第2の樹脂層は、ポリオレフィンを主成分として含有するシーラント層であり、前記第2の樹脂層における前記ポリオレフィンの含有割合は、前記第2の樹脂層の質量を基準として、82質量%以上である、積層体。
[2]前記第1の樹脂層における同種の樹脂材料の含有割合が、前記第1の樹脂層の質量を基準として、70質量%以上である、前記[1]に記載の積層体。
[3]前記第1の樹脂層が、ヘテロ原子含有樹脂を主成分として含有するヘテロ原子含有樹脂層を少なくとも備える、前記[2]に記載の積層体。
[4]前記ヘテロ原子含有樹脂が、ポリアミド、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリエステルおよびポリビニルアルコールから選択される少なくとも1種を含む、前記[3]に記載の積層体。
[5]前記第1の樹脂層が、ポリオレフィンを主成分として含有するポリオレフィン層をさらに備える、前記[3]または[4]に記載の積層体。
[6]前記ポリオレフィン層が、前記ポリオレフィンに加えて、変性ポリオレフィンをさらに含有する、前記[5]に記載の積層体。
[7]前記ポリオレフィン層が、密度が0.925g/cm3以上のポリエチレンと、変性ポリエチレンとを含有する、前記[6]に記載の積層体。
[8]前記第1の樹脂層が、ポリメチルペンテンを主成分として含有するポリメチルペンテン層である、前記[1]または[2]に記載の積層体。
[9]前記第2の樹脂層が、前記積層体の一方の表面層として、ポリオレフィンを主成分として含有する熱融着性樹脂層を備える、前記[1]~[8]のいずれか一項に記載の積層体。
[10]前記熱融着性樹脂層が、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンから選択される少なくとも1種のポリエチレンを主成分として含有する、前記[9]に記載の積層体。
[11]前記第2の樹脂層が、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層と、前記積層体の一方の表面層として、ポリエチレンを主成分として含有する熱融着性樹脂層とを備え、前記第2の樹脂層における前記ポリエチレン層が、前記第1の樹脂層における前記ヘテロ原子含有樹脂層と接している、前記[3]~[7]のいずれか一項に記載の積層体。
[12]前記第2の樹脂層が、密度が0.909g/cm3以下の前記ポリエチレン層と、前記熱融着性樹脂層との間に、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分として含有する中間層をさらに備える、前記[11]に記載の積層体。
[13]前記中間層に含まれる前記直鎖状低密度ポリエチレンが、0.925g/cm3以上の密度を有するか、またはエチレン-1-オクテン共重合体である、前記[12]に記載の積層体。
[14]前記第2の樹脂層が、ポリエチレンを主成分として含有する押出樹脂層と、ポリエチレンを主成分として含有する前記熱融着性樹脂層とを備える、前記[9]に記載の積層体。
[15]前記積層体におけるポリオレフィン系樹脂の含有割合が、前記積層体の質量を基準として、70質量%以上である、前記[1]~[14]のいずれか一項に記載の積層体。
[16]共押出多層フィルムである、前記[1]~[15]のいずれか一項に記載の積層体。
[17]前記第2の樹脂層から前記第1の樹脂層を剥離して得られる、前記第1の樹脂層からなるフィルムのループスティフネス値が、前記剥離後の前記第2の樹脂層からなるフィルムのループスティフネス値よりも小さい、前記[1]~[16]のいずれか一項に記載の積層体。
[18]前記[1]~[17]のいずれか一項に記載の積層体を備える包装袋。
[19]ハーフカット線を有する、前記[18]に記載の包装袋。
本開示の積層体について実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本開示の積層体は実施例によって何ら限定されない。
[積層体の作製]
以下の実施例および比較例で用いた成分を示す。
・ポリアミド(PA)
UBE製、5033B、ポリアミド6/66共重合体、
融点:197℃、密度:1.14g/cm3
MFR:4.0g/10分(温度235℃、荷重2.16kg)
・エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)
クラレ製、E173B、
融点:165℃、密度:1.14g/cm3
MFR:2.5g/10分(温度190℃、荷重2.16kg)、
エチレン含有割合:44モル%
・ポリメチルペンテン
三井化学製、TPX MX004、融点:228℃、
密度:0.833g/cm3、MFR:25.0g/10分(260℃/5kg)
・ポリメチルペンテン
三井化学製、TPX MX002、融点:224℃、
密度:0.834g/cm3、MFR:21.0g/10分(260℃/5kg)
・直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)
日本ポリエチレン製、KF260T、C6-LLDPE、
融点:93℃、密度:0.901g/cm3、MFR:2.0g/10分
・直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)
プライムポリマー製、UZ3500ZA、C4-LLDPE、
融点:120℃、密度:0.919g/cm3、MFR:3.6g/10分
・直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)
プライムポリマー製、UZ2021L、C6-LLDPE、
融点:120℃、密度:0.919g/cm3、MFR:2.0g/10分
・直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)
プライムポリマー製、UZ3520L、C6-LLDPE、
融点:124℃、密度:0.931g/cm3、MFR:2.1g/10分
・直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)
ダウ・ケミカル製、INNATE ST50、C8-LLDPE、
融点:124℃、密度:0.918g/cm3、MFR:0.85g/10分
・低密度ポリエチレン(LDPE)
宇部丸善ポリエチレン製、B128、
融点:114℃、密度:0.928g/cm3、MFR:1.0g/10分
・無水マレイン酸グラフト変性高密度ポリエチレン
ダウ・ケミカル製、BYNEL 40E 1053、接着性樹脂、
融点:130℃、密度:0.960g/cm3、MFR:2.0g/10分
[実施例1]
ポリアミド(5033B)と、LLDPE(KF260T)と、70質量%のLDPE(B128)および30質量%のLLDPE(UZ3500ZA)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのポリアミド層と、厚さ15μmのLLDPE層と、厚さ40μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ70μmの積層体を得た。
混合物における質量%の表記は、混合物中の各成分の含有割合を示す。
[実施例2]
ポリアミド(5033B)と、LLDPE(KF260T)と、30質量%のLDPE(B128)および70質量%のLLDPE(UZ2021L)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ20μmのポリアミド層と、厚さ15μmのLLDPE層と、厚さ40μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ75μmの積層体を得た。
[実施例3]
80質量%のLLDPE(UZ3520L)および20質量%の酸変性ポリエチレン(BYNEL 40E 1053)の混合物と、ポリアミド(5033B)と、LLDPE(KF260T)と、30質量%のLDPE(B128)および70質量%のLLDPE(UZ2021L)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのLLDPEブレンド層と、厚さ5μmのポリアミド層と、厚さ15μmのLLDPE層と、厚さ40μmのポリエチレンブレンド層とを備える、厚さ75μmの積層体を得た。
[実施例4]
EVOH(E173B)と、LLDPE(KF260T)と、30質量%のLDPE(B128)および70質量%のLLDPE(UZ2021L)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのEVOH層と、厚さ15μmのLLDPE層と、厚さ40μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ70μmの積層体を得た。
[実施例5]
EVOH層の厚さを20μmに変更したこと以外は実施例4と同様にして、総厚さ75μmの積層体を得た。
[実施例6]
ポリアミド(5033B)と、70質量%のLDPE(B128)および30質量%のLLDPE(UZ3500ZA)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのポリアミド層と、厚さ55μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ70μmの積層体を得た。
[実施例7]
EVOH(E173B)と、70質量%のLDPE(B128)および30質量%のLLDPE(UZ3500ZA)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのEVOH層と、厚さ55μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ70μmの積層体を得た。
[実施例8]
80質量%のLLDPE(UZ3520L)および20質量%の酸変性ポリエチレン(BYNEL 40E 1053)の混合物と、ポリアミド(5033B)と、70質量%のLDPE(B128)および30質量%のLLDPE(UZ3500ZA)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのLLDPEブレンド層と、厚さ5μmのポリアミド層と、厚さ55μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ75μmの積層体を得た。
[実施例9]
ポリアミド(5033B)と、LLDPE(KF260T)と、LLDPE(UZ3520L)と、30質量%のLDPE(B128)および70質量%のLLDPE(UZ2021L)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのポリアミド層と、厚さ15μmのLLDPE層と、厚さ20μmのLLDPE層と、厚さ25μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ75μmの積層体を得た。
[実施例10]
LLDPE(UZ3520L)をLLDPE(INNATE ST50)に変更したこと以外は実施例9と同様にして、積層体を得た。
[実施例11]
80質量%のLLDPE(UZ3520L)および20質量%の酸変性ポリエチレン(BYNEL 40E 1053)の混合物と、ポリアミド(5033B)と、LLDPE(KF260T)と、LLDPE(UZ3520L)と、30質量%のLDPE(B128)および70質量%のLLDPE(UZ2021L)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのLLDPEブレンド層と、厚さ5μmのポリアミド層と、厚さ20μmのLLDPE層と、厚さ15μmのLLDPE層と、厚さ20μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ75μmの積層体を得た。
[実施例12]
ポリアミド(5033B)をEVOH(E173B)に変更したこと以外は実施例9と同様にして、積層体を得た。
[実施例13]
片面がコロナ処理された、厚さ12μmの二軸延伸PETフィルム(フタムラ化学製、FE2001A)を準備した(実施例13において、それぞれフィルム1、フィルム2という)。片面がコロナ処理された厚さ60μmの低密度ポリエチレンフィルム(アイセロ製、L-535)を準備した。フィルム1のコロナ処理面に、2液硬化型ウレタン系接着剤(ロックペイント製、RU-77T/H-7)を乾燥厚さ3μmでコートし、フィルム1のコート面にフィルム2のコロナ処理面が接するように、フィルム1にフィルム2をラミネートし、中間積層体を得た。中間積層体と低密度ポリエチレンフィルムとを、低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン製、LC600A)の溶融押出しにより形成された厚さ20μmの押出樹脂層(EC-PE)を介してサンドラミネートすることにより、積層体を得た。押出樹脂層および低密度ポリエチレンフィルムは、中間積層体におけるフィルム2のコロナ未処理面上に積層した。
[実施例14]
ポリメチルペンテン(TPX MX004)と、30質量%のLDPE(B128)および70質量%のLLDPE(UZ2021L)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ15μmのポリメチルペンテン層と、厚さ55μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ70μmの積層体を得た。
[実施例15]
ポリメチルペンテン(TPX MX004)と、LLDPE(KF260T)と、30質量%のLDPE(B128)および70質量%のLLDPE(UZ2021L)の混合物とを、インフレーション法により共押出製膜した。このようにして、厚さ20μmのポリメチルペンテン層と、厚さ15μmのLLDPE層と、厚さ40μmのポリエチレンブレンド層とを備える、総厚さ75μmの積層体を得た。
[実施例16]
ポリメチルペンテン(TPX MX004)をポリメチルペンテン(TPX MX002)に変更したこと以外は実施例14と同様にして、積層体を得た。
[実施例17]
ポリメチルペンテン(TPX MX004)をポリメチルペンテン(TPX MX002)に変更したこと以外は実施例15と同様にして、積層体を得た。
[比較例1]
片面がコロナ処理された、厚さ12μmの二軸延伸PETフィルム(フタムラ化学製、FE2001A)を準備した(比較例1において、それぞれフィルム3、フィルム4という)。片面がコロナ処理された、厚さ60μmの低密度ポリエチレンフィルム(アイセロ製、L-535)を準備した。フィルム3のコロナ処理面に、2液硬化型ウレタン系接着剤(ロックペイント製、RU-77T/H-7)を乾燥厚さ3μmでコートし、フィルム3のコート面に低密度ポリエチレンフィルムのコロナ処理面が接するように、両者のフィルムを貼り合わせて、中間積層体を得た。フィルム4のコロナ処理面にウレタン系アンカーコート剤(三井化学製、A-3210/A-3075)を乾燥厚さ0.3μmでコートし、中間積層体のフィルム3面とフィルム4のアンカーコート面とが対向するように、中間積層体とフィルム4とを、低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン製、LC600A)の溶融押出しにより形成された厚さ20μmの押出樹脂層(EC-PE)を介してサンドラミネートすることにより、積層体を得た。
[包装袋の作製]
実施例および比較例で得られた積層体ならびに高速三方シール自動製袋機(BH-60D トタニ技研工業製)を用いて、温度160℃、圧着時間0.8秒、圧力3kgf/cm2の条件でヒートシールして、三方パウチを作製した。
[物性評価]
積層体およびフィルムの物性の評価方法を以下に記載する。
特に言及しない限り、各物性の測定時の環境は、温度23℃および湿度50%RHである。各物性についてそれぞれ3個の試験片について測定を行い、得られた3個の値の算術平均値をそれぞれの物性値として記載した。
以下の記載において、積層体における第2の樹脂層(シーラント層)から第1の樹脂層(剥離層)を剥離して得られた、剥離層に対応するフィルムを剥離フィルムと記載し、シーラント層に対応するフィルムをシーラントフィルムと記載する。
<剥離強度>
積層体をカットして、幅:15mm、長さ:100mmのサイズを有する試験片を切り出した。上記試験片と、測定器として卓上型引張圧縮試験機MCT-1150(AND社製)とを用いて、初期チャック間距離:100mm、剥離角度:180度、試験速度:50mm/minの条件にて、積層体における剥離層とシーラント層との剥離強度(N/15mm幅)を測定した。
<モノマテリアル比率>
積層体、剥離フィルムおよびシーラントフィルムについて、含有量が最も大きい樹脂材料の含有割合(モノマテリアル比率、質量%)を算出した。
<剛性(ループスティフネス)>
測定器としてループスティフネステスタ(東洋精機製作所製)を用いた。積層体、剥離フィルムおよびシーラントフィルムをそれぞれカットして、幅:15mm、長さ:200mmのサイズの試験片を得た。長さ方向が積層体およびフィルムの機械方向(MD)に沿う試験片を表中で「MD」と記載し、長さ方向が積層体およびフィルムの幅方向(TD)に沿う試験片を表中で「TD」と記載する。ループスティフネステスタは、試験片の長さ方向の一対の端部を把持するための一対のチャックと、チャックを支持する支持部材とを有する。次に、試験片の両端部をそれぞれのチャックに挟んで固定した。ここで、一対のチャック間の距離は60mmとした。次に、チャック同士の距離が縮まる方向において、一対のチャックを支持部材上でスライドさせ、試験片を介してチャック同士を接触させた。このようにして、幅:15mmの円形ループを形成した。積層体の場合は、シーラント層がループの内側を向くように円形ループを形成した。剥離フィルムの場合は、剥離面がループの外側を向くように円形ループを形成した。シーラントフィルムの場合は、剥離面がループの外側を向くように円形ループを形成した。得られた円形ループをチャックの反対側から押込み速度3.3mm/秒でループの直径方向に押し込んで測定された値を、ループスティフネス値(g)とした。
<突刺し強度>
JIS Z1707:2019に準拠して、積層体、剥離フィルムおよびシーラントフィルムの突刺し強度をそれぞれ測定した。積層体、剥離フィルムおよびシーラントフィルムをそれぞれカットして、幅:5cm、長さ:5cmのサイズを有する試験片を得た。測定器として、卓上型引張圧縮試験機MCT-1150(AND社製)を用いた。直径:1.0mm、先端形状半径:0.5mmの半円形の針を、試験速度:50mm/minで試験片に突き刺し、針が試験片を貫通するまでの最大強度(N)を測定した。積層体の場合は、上記針をシーラント層面および剥離層面に突き刺し、それぞれの突刺し強度(N)を測定した。剥離フィルムの場合は、上記針を剥離面とは反対側の面に突き刺し、突刺し強度(N)を測定した。シーラントフィルムの場合は、上記針を剥離面に突き刺し、突刺し強度(N)を測定した。
<シール強度>
積層体をカットして、幅:15mm、長さ:100mmのサイズを有する試験片を切り出した。2枚の試験片をそのシーラント層同士が接するように重ね合わせ、温度140℃(片面加熱)、圧着時間1秒および圧力1kgf/cm2の条件で試験片の一端15mm×15mmの部分をヒートシールして、シール部を形成し、試験体を得た。以下のとおり試験条件を変更したこと以外はJIS Z1707:2019に準拠して、測定器として卓上型引張圧縮試験機MCT-1150(AND社製)を用いて、チャック間距離:100mm、剥離態様:T型剥離、試験速度:300mm/minの条件にて、シール強度(N/15mm幅)を測定した。具体的には、試験体のシール部が上記試験機の2つのつかみ具の中央になるように、試験体を180度に開いて、試験体の両端を上記試験機の2つのつかみ具にそれぞれ取り付け、300mm/minの速度でシール部が破壊するまで引っ張り、最大強度(N)を求めた。15mm幅の試験体に対して測定された最大強度(N)を、ヒートシール強度(N/15mm幅)とした。
<液中パーティクル数の測定方法>
実施例または比較例で得られた積層体を用いて作製したサンプル袋の表面および内面に付着した異物の個数(パーティクル数)を、測定装置としてパーティクルカウンタ(リオン社製、KE-40/KS-40AF)を用い、計測サイズ:0.2μm以上の条件にて、測定した。サンプル袋およびブランク袋の作製は、クリーンクラス1000の環境で実施した。測定は、クリーンクラス100の環境で実施した。
(液中パーティクル数の測定方法 袋の内面)
1.純水で測定装置内をパージ後(25mL×4回)に、
純水ブランクの液中パーティクル数を測定した。
2.実施例または比較例で得られた積層体を用いて、
30cm×30cmのサンプル袋を作製した。
3.ブランク数値確認済みの純水をサンプル袋内に注水し、サンプル袋の内面に純水を行きわたらせた後、サンプル袋を12時間以上静置した。
4.純水で測定装置内をパージ(25mL×4回)後に、上記「3.」後のサンプル袋内から採取した10mLの水について、液中パーティクル数を測定し、サンプル袋の内面に付着した異物の個数(パーティクル数)を得た。
(液中パーティクル数の測定方法 袋の表面)
1.純水で測定装置内をパージ後(25mL×4回)に、
純水ブランクの液中パーティクル数を測定した。
2.ブランクフィルムを用いて、30cm×30cmのブランク袋を作製した。
3.実施例または比較例で得られた積層体を用いて、20cm×20cmのサンプル袋を作製した。ブランク袋内にサンプル袋を入れた試験袋1と、ブランク袋のみの試験袋2と、の2種類を用意した。
4.ブランク数値確認済みの純水を試験袋1のブランク袋内(サンプル袋の外側)に注水し、ブランク袋の内面およびサンプル袋の表面に純水を行きわたらせた後、試験袋1を12時間以上静置した。同様にして、ブランク数値確認済みの純水を試験袋2のブランク袋内に注水し、ブランク袋の内面に純水を行きわたらせた後、試験袋2を12時間以上静置した。
5.純水で測定装置内をパージ(25mL×4回)後に、上記「4.」後の試験袋1および試験袋2内からそれぞれ採取した10mLの水について、液中パーティクル数を測定した。両者の液中パーティクル数の差分をとり、サンプル袋の表面に付着した異物の個数(パーティクル数)を算出した。
(液中パーティクル数の測定方法 袋の第1の樹脂層剥離後の表面)
1.純水で測定装置内をパージ後(25mL×4回)に、
純水ブランクの液中パーティクル数を測定した。
2.ブランクフィルムを用いて、30cm×30cmのブランク袋を作製した。
3.実施例または比較例で得られた積層体を用いて、20cm×20cmの袋を作製した。該袋の第1の樹脂層(剥離層)を剥離して、サンプル袋を得た。ブランク袋内にサンプル袋を入れた試験袋3と、ブランク袋のみの試験袋4と、の2種類を用意した。
4.ブランク数値確認済みの純水を試験袋3のブランク袋内(サンプル袋の外側)に注水し、ブランク袋の内面およびサンプル袋の表面に純水を行きわたらせた後、試験袋3を12時間以上静置した。同様にして、ブランク数値確認済みの純水を試験袋4のブランク袋内に注水し、ブランク袋の内面に純水を行きわたらせた後、試験袋4を12時間以上静置した。
5.純水で測定装置内をパージ(25mL×4回)後に、上記「4.」後の試験袋3および試験袋4内からそれぞれ採取した10mLの水について、液中パーティクル数を測定した。両者の液中パーティクル数の差分をとり、サンプル袋の表面に付着した異物の個数(パーティクル数)を算出した。
Figure 2024032631000002





Figure 2024032631000003





Figure 2024032631000004
1 …積層体
10…第1の樹脂層
12…ポリオレフィン層
14…ヘテロ原子含有樹脂層
16…接着層
20…第2の樹脂層
22…密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層
23…中間層
24…熱融着性樹脂層
25…押出樹脂層
40…物品
50…包装袋
50a…収容部
51…上部
51a…上部シール部
52…下部
52a…下部シール部
53…側部
53a…側部シール部
54…表面シート
55…裏面シート
60…ハーフカット線

Claims (19)

  1. 第1の樹脂層と、第2の樹脂層と、を少なくとも備える積層体であって、
    前記第1の樹脂層は、前記第2の樹脂層から剥離できるように設けられており、
    剥離角度:180度、試験速度:50mm/minの条件にて測定される、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との剥離強度は、1.0N/15mm幅以下であり、
    前記第2の樹脂層は、ポリオレフィンを主成分として含有するシーラント層であり、前記第2の樹脂層における前記ポリオレフィンの含有割合は、前記第2の樹脂層の質量を基準として、82質量%以上である、
    積層体。
  2. 前記第1の樹脂層における同種の樹脂材料の含有割合が、前記第1の樹脂層の質量を基準として、70質量%以上である、請求項1に記載の積層体。
  3. 前記第1の樹脂層が、ヘテロ原子含有樹脂を主成分として含有するヘテロ原子含有樹脂層を少なくとも備える、請求項2に記載の積層体。
  4. 前記ヘテロ原子含有樹脂が、ポリアミド、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリエステルおよびポリビニルアルコールから選択される少なくとも1種を含む、請求項3に記載の積層体。
  5. 前記第1の樹脂層が、ポリオレフィンを主成分として含有するポリオレフィン層をさらに備える、請求項3に記載の積層体。
  6. 前記ポリオレフィン層が、前記ポリオレフィンに加えて、変性ポリオレフィンをさらに含有する、請求項5に記載の積層体。
  7. 前記ポリオレフィン層が、密度が0.925g/cm3以上のポリエチレンと、変性ポリエチレンとを含有する、請求項6に記載の積層体。
  8. 前記第1の樹脂層が、ポリメチルペンテンを主成分として含有するポリメチルペンテン層である、請求項1に記載の積層体。
  9. 前記第2の樹脂層が、前記積層体の一方の表面層として、ポリオレフィンを主成分として含有する熱融着性樹脂層を備える、請求項1に記載の積層体。
  10. 前記熱融着性樹脂層が、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンから選択される少なくとも1種のポリエチレンを主成分として含有する、請求項9に記載の積層体。
  11. 前記第2の樹脂層が、密度が0.909g/cm3以下のポリエチレン層と、前記積層体の一方の表面層として、ポリエチレンを主成分として含有する熱融着性樹脂層とを備え、前記第2の樹脂層における前記ポリエチレン層が、前記第1の樹脂層における前記ヘテロ原子含有樹脂層と接している、請求項3に記載の積層体。
  12. 前記第2の樹脂層が、密度が0.909g/cm3以下の前記ポリエチレン層と、前記熱融着性樹脂層との間に、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分として含有する中間層をさらに備える、請求項11に記載の積層体。
  13. 前記中間層に含まれる前記直鎖状低密度ポリエチレンが、0.925g/cm3以上の密度を有するか、またはエチレン-1-オクテン共重合体である、請求項12に記載の積層体。
  14. 前記第2の樹脂層が、ポリエチレンを主成分として含有する押出樹脂層と、ポリエチレンを主成分として含有する前記熱融着性樹脂層とを備える、請求項9に記載の積層体。
  15. 前記積層体におけるポリオレフィン系樹脂の含有割合が、前記積層体の質量を基準として、70質量%以上である、請求項1に記載の積層体。
  16. 共押出多層フィルムである、請求項1に記載の積層体。
  17. 前記第2の樹脂層から前記第1の樹脂層を剥離して得られる、前記第1の樹脂層からなるフィルムのループスティフネス値が、前記剥離後の前記第2の樹脂層からなるフィルムのループスティフネス値よりも小さい、請求項1に記載の積層体。
  18. 請求項1~17のいずれか一項に記載の積層体を備える包装袋。
  19. ハーフカット線を有する、請求項18に記載の包装袋。
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