JP2024051845A - 包装用積層フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】 フィルムの厚みを薄くしても、滑り性を損なうことなく、さらには屈曲による耐ピンホール性や耐突刺し性に優れ、シーラントフィルムとのラミネート強度に優れた包装用積層フィルムを提供する。【解決手段】 少なくとも基材層とシーラント層を含む積層フィルムであって、前記基材層が二軸延伸ポリアミドフィルムであり、前記基材層の厚みが8~12μmであり、前記積層フィルムのゲルボフレックステスターを用いた1℃、1000回屈曲後のピンホール数が5個以下であり、前記積層フィルムの突刺し強度が8.0N以上であり、前記基材層と前記シーラント層のラミネート強度がMD方向、TD方向ともに4.0N/mm以上である、積層フィルム。【選択図】 なし
Description
本発明は、二軸延伸ポリアミドフィルムを用いた包装用積層フィルムに関する。
従来から、ポリアミド6に代表される脂肪族ポリアミドからなる二軸延伸フィルムは、耐衝撃性と耐屈曲ピンホール性に優れており、各種の包装材料フィルムとして広く使用されている。
近年、環境問題対策の一環として省資源化、廃棄物削減の要請があり、ポリアミドフィルムを用いた包装材料フィルムにおいても、減容化による環境負荷低減が要望されている。
上述した減容化に寄与しうるポリアミドフィルムに関する技術として、例えば特許文献1では、 160℃の乾熱下で10分間保持した際の縦方向の加熱収縮率が1.5%~4.0%でかつ横方向の加熱収縮率が2.1%~4.5%であり、フィルム厚みが9μm未満であり、弾性率が2.2GPa以下であることを特徴とする積層2軸延伸ポリアミドフィルムが開示されている。かかる技術によれば、脂肪族ホモポリアミドと脂肪族コポリアミドと熱可塑性エラストマーからなる層と、脂肪族ホモポリアミドと熱可塑性エラストマーからなる層を有する、積層二軸延伸ポリアミドフィルムを特定の厚み以下とすることで、ポリアミドフィルムの厚みを従来よりも薄くしても、耐破袋性、耐衝撃性および耐屈曲疲労性に優れるポリアミドフィルムが得られるといったものである。しかしながら、当該技術では、フィルムの表層に耐熱性の低いポリアミドエラストマーを添加している影響により、積層したシーラントとの間のラミネート強度が低下してしまうといった問題があった。
さらには、例えば特許文献2、特許文献3ではポリエステル系熱可塑性エラストマーを1~10質量%含有するポリアミド系樹脂組成物からなる延伸フィルムが開示されている。かかる技術によれば、低温環境においても耐屈曲性に優れいうものであるが、これら技術においても、フィルムの表層に耐熱性の低い熱可塑性エラストマーを添加している影響により、積層したシーラントとの間のラミネート強度が低下してしまうといった問題があり、未だ改善の余地があった。
本発明の目的は、フィルムの厚みを薄くしても、滑り性を損なうことなく、さらには屈曲による耐ピンホール性や耐突刺し性に優れ、シーラントフィルムとのラミネート強度に優れた包装用積層フィルムを提供することである。
即ち、本発明は、以下の構成よりなる。
〔1〕 少なくとも基材層とシーラント層を含む積層フィルムであって、
前記基材層が二軸延伸ポリアミドフィルムであり、前記基材層の厚みが8~12μmであり、
前記積層フィルムのゲルボフレックステスターを用いた1℃、1000回屈曲後のピンホール数が5個以下であり、
前記積層フィルムの突刺し強度が8.0N以上であり、
前記基材層と前記シーラント層のラミネート強度がMD方向、TD方向ともに4.0N/mm以上である、積層フィルム。
〔2〕 前記基材層の静摩擦係数が0.70以下である、〔1〕に記載の積層フィルム。
〔3〕 前記基材層、基材層を構成する樹脂組成物中に脂肪族ポリエステル共重合体又は芳香族脂肪族ポリエステル共重合体を1~20質量%含む、〔1〕又は〔2〕に記載の積層フィルム
〔4〕 前記脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、及びポリブチレンアジペートテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種以上のポリエステル樹脂である、〔3〕に記載の積層フィルム
〔5〕 前記基材層が、コア層及びスキン層を含み、前記コア層はポリアミド6樹脂を80質量%以上、及び脂肪族ポリエステル共重合体又は芳香族脂肪族ポリエステル共重合体を1~20質量%含み、前記スキン層はポリアミド6樹脂を70質量%以上含む、〔1〕又は〔2〕のいずれかに記載の積層フィルム。
〔6〕 前記脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、及びポリブチレンアジペートテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種以上のポリエステル樹脂である、〔5〕に記載の積層フィルム。
〔7〕 〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の積層フィルムを含む包装用材料。
〔8〕 〔7〕に記載の包装用材料を用いた包装袋。
〔1〕 少なくとも基材層とシーラント層を含む積層フィルムであって、
前記基材層が二軸延伸ポリアミドフィルムであり、前記基材層の厚みが8~12μmであり、
前記積層フィルムのゲルボフレックステスターを用いた1℃、1000回屈曲後のピンホール数が5個以下であり、
前記積層フィルムの突刺し強度が8.0N以上であり、
前記基材層と前記シーラント層のラミネート強度がMD方向、TD方向ともに4.0N/mm以上である、積層フィルム。
〔2〕 前記基材層の静摩擦係数が0.70以下である、〔1〕に記載の積層フィルム。
〔3〕 前記基材層、基材層を構成する樹脂組成物中に脂肪族ポリエステル共重合体又は芳香族脂肪族ポリエステル共重合体を1~20質量%含む、〔1〕又は〔2〕に記載の積層フィルム
〔4〕 前記脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、及びポリブチレンアジペートテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種以上のポリエステル樹脂である、〔3〕に記載の積層フィルム
〔5〕 前記基材層が、コア層及びスキン層を含み、前記コア層はポリアミド6樹脂を80質量%以上、及び脂肪族ポリエステル共重合体又は芳香族脂肪族ポリエステル共重合体を1~20質量%含み、前記スキン層はポリアミド6樹脂を70質量%以上含む、〔1〕又は〔2〕のいずれかに記載の積層フィルム。
〔6〕 前記脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、及びポリブチレンアジペートテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種以上のポリエステル樹脂である、〔5〕に記載の積層フィルム。
〔7〕 〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の積層フィルムを含む包装用材料。
〔8〕 〔7〕に記載の包装用材料を用いた包装袋。
本発明の包装用積層フィルムは、厚みが薄いにもかかわらず、滑り性を損なうことなく、耐屈曲ピンホール性や耐突き刺しに優れる。さらに、特定のポリエステル樹脂を使用することにより、ダイス内部でエラストマー成分が劣化することがなく、長時間にわたり、ダイス内面への劣化物の付着やダイスリップ出口への目ヤニの付着を抑制できる。
本発明は、少なくとも基材層とシーラント層を含む積層フィルムである。基材層として、二軸延伸ポリアミドフィルムを用いることが好ましい。基材層の厚みは、8μm以上、12μm以下であることが好ましく、9μm以上、11μm以下であることがより好ましい。
本発明の積層フィルムは、ゲルボフレックステスターを用いたひねり屈曲試験を温度1℃で1000回実施した時のピンホール欠点数が5個以下であることが好ましい。より好ましくは3個以下である。屈曲試験後のピンホール欠点数が少ないほど耐屈曲ピンホール性が優れており、ピンホール数が5個以下であることにより、輸送時などに包装袋に負荷がかかってもピンホールが発生しにくい包装袋が得られる。
本発明の積層フィルムの突刺し強度は8.0N以上であることが好ましい。より好ましくは8.5N以上であり、更に好ましくは9.0N以上である。突き刺し強度を8.0N以上とすることで、固形の内容物などを充填した際でも、内容物が袋に突き刺さることによって袋に穴が開いたり、輸送時に外的因子によって袋に穴が開くことを抑制することができる。
本発明の積層フィルムの基材層として用いられる二軸延伸ポリアミドフィルムは、160℃、10分での熱収縮率が流れ方向(以下MD方向と略記する)及び幅方向(以下TD方向と略記する)ともに0.6~3.0%の範囲であることが好ましく、より好ましくは0.6~2.5%である。熱収縮率が、3.0%を超える場合には、ラミネートや印刷など、次工程で熱がかかる場合にカールや収縮が発生する場合がある。また、シーラントフィルムとのラミネート強度が弱くなる場合がある。が悪化する場合がある。
本発明の基材層として用いられる二軸延伸ポリアミドフィルムのヘイズ値は、7.0%以下であることが好ましい。より好ましくは6.5%以下であり、更に好ましくは6.0%以下である。ヘイズ値が7.0%以下であると透明性や光沢が良いので、包装袋に使用した場合、きれいな印刷ができ商品価値を高める。
本発明の積層フィルムは、基材層とラミネート層のラミネート強度が、MD方向、TD方向ともに4.0N/15mm以上であることが好ましい。より好ましくは、MD方向、TD方向ともに5.0N/15mm以上であり、更に好ましくは、MD方向又はTD方向のいずれかが6.0N/15mm以上である。4.0N/15mm以上であることにより、積層フィルムを使用して包装袋を作製した場合に、シール部の強度が十分に得られ、破れにくい包装袋が得られる。
[基材層]
本発明の基材層として用いられる二軸延伸ポリアミドフィルムの静摩擦係数は、0.70以下であることが好ましい。より好ましくは0.65以下であり、更に好ましくは0.60以下である。静摩擦係数が0.70以下であることにより、積層フィルムの滑り性がよく、包装袋への加工時にシワを防止し、良好な加工特性を得ることができる。
本発明の基材層として用いられる二軸延伸ポリアミドフィルムの静摩擦係数は、0.70以下であることが好ましい。より好ましくは0.65以下であり、更に好ましくは0.60以下である。静摩擦係数が0.70以下であることにより、積層フィルムの滑り性がよく、包装袋への加工時にシワを防止し、良好な加工特性を得ることができる。
本発明の基材層として用いられる二軸延伸ポリアミドフィルムの好ましい態様の一つは、コア層とスキン層を含む二軸延伸ポリアミドフィルムである。より好ましくは、スキン層、コア層、スキン層の順に構成された二軸延伸ポリアミドフィルムである。以下、コア層及びスキン層の代表例を説明する。
コア層は、ポリアミド6樹脂を80質量%以上含む樹脂組成物から形成されることが好ましい。コア層は更に脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂を1~20質量%を含むことができる脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂が1質量%以上含むことにより耐屈曲ピンホール性の改善効果を得ることができる。20質量%を超えると、フィルムが柔らかくなりすぎ、突き刺し強度や衝撃強度が低下するばかりか、フィルムが伸びやすくなるために、印刷などの加工時にピッチずれなどが起きやすくなる。
コア層に含まれる脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂としてはガラス転移温度(Tg)をマイナス30℃以下にもつものが好ましい。ガラス転移温度をマイナス30℃以下に持つポリエステル共重合体を用いることによって、冷凍環境下でも優れた耐ピンホール性を発現することができる。中でも好ましい脂肪族ポリエステル樹脂としてはポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペートが、芳香族脂肪族ポリエステル樹脂としては、ポリブチレンアジペートテレフタレートが、柔軟な特性を有する点で好ましい。
コア層には、他の熱可塑性樹脂、滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤や防曇剤、紫外線吸収剤、染料、顔料等の各種の添加剤を必要に応じて含有させることができる。
スキン層は、ポリアミド6樹脂を70質量%以上含む樹脂組成物から形成されることが好ましい。ポリアミド6樹脂を70質量%以上含むことで優れた衝撃強度などの機械的強度や酸素などのガスバリア性を持った二軸延伸ポリアミドフィルム得られる。ポリアミド6樹脂としては、前記のA層で使用するポリアミド6樹脂と同様のものを使用できる。
スキン層を包装袋の外側に用いる場合は、耐摩擦ピンホール性が必要なので、ポリアミド系エラストマーやポリオレフィン系エラストマーのような軟らかい樹脂やボイドを多量に発生させる物質を含有させることは好ましくない。
スキン層には、他の熱可塑性樹脂、滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤や防曇剤、紫外線吸収剤、染料、顔料等の各種の添加剤をB層の表面に持たせる機能に応じて含有させることができる。
スキン層には、フィルムの滑り性を良くするために、滑剤として微粒子や有機潤滑剤などを含有させることが好ましい。滑り性を良くすることで、フィルムの取扱い性が向上するとともに、擦れによる包装袋の破袋を減少させる。
前記の微粒子としては、シリカ、カオリン、ゼオライト等の無機微粒子、アクリル系、ポリスチレン系等の高分子系有機微粒子等の中から適宜選択して使用することができる。なお、透明性と滑り性の面から、シリカ微粒子を用いることが好ましい。
前記の微粒子の好ましい平均粒子径は0.5~5.0μmであり、より好ましくは1.0~3.0μmである。平均粒子径が0.5μm未満であると、良好な滑り性を得るのに多量の添加量が要求される。一方、5.0μmを超えると、フィルムの表面粗さが大きくなりすぎて外観が悪くなる傾向がある。
本発明の包装用積層体の基材層として用いられる二軸延伸ポリアミドフィルムに用いるシリカ微粒子としては、一般に吸油量(mL/100g)で表されるシリカの細孔容積の異なる2種以上のシリカ粒子を用いることが好ましい。
一般に、細孔容積の大きなシリカ粒子を用いることで、フィルム延伸時の応力によって凝集したシリカが潰れることによってボイドによるヘイズの上昇を低減することができるが、二軸延伸ポリアミドフィルムの延伸後の厚みが12μm未満の厚みになると、フィルムの腰感が低下するため、上述したような細孔容積の大きなシリカ粒子だけでは、十分な滑り性を得るためには多くのシリカ粒子を添加する必要があり、結果としてフィルムのヘイズが上昇し、外観を悪化させてしまうこととなる。一方で、フィルム延伸時の応力によってつぶれにくい、すなわち細孔容積の小さなシリカ粒子の使用のみでは、表面の突起を形成しやすい分、滑り性を効率的に付与できるが、逆に延伸時応力により発生するシリカとポリアミド樹脂の界面に発生するボイドによって、フィルムのヘイズが上昇し、外観を悪化させてしまう恐れがある。そこで上記問題点を解決する手段として、細孔容積の異なる2種以上のシリカ粒子を併用することが好ましい。
細孔容積の大きいシリカ粒子(シリカ粒子A)の吸油量(mL/100g)の範囲としては、250~400mL/100gが好ましく、270~380mL/gが更に好ましく、280~370mL/gが最も好ましい。細孔容積の小さいシリカ粒子(シリカ粒子B)の吸油量の範囲としては、90~240mL/100gの範囲が好ましく、100~230mL/gがさらに好ましく、100~220mL/100gが最も好ましい。
スキン層に含有することができる有機潤滑剤としては、脂肪酸アマイド及び/又は脂肪酸ビスアマイドを含有させることができる。脂肪酸アマイド及び/又は脂肪酸ビスアマイドとしては、エルカ酸アマイド、ステアリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスベヘン酸アマイド、エチレンビスオレイン酸アマイドなどが挙げられる。有機潤滑剤の含有量は、スキン層を構成する樹脂組成物を100質量%として、好ましくは0.01~0.40質量%であり、より好ましくは0.05~0.30質量%である。
スキン層には、フィルムの滑り性を良くする目的でポリアミド6以外のポリアミド系樹脂、例えば、ポリアミドMXD6樹脂、ポリアミド11、ポリアミド12樹脂、ポリアミド66樹脂、ポリアミド6・12共重合樹脂、ポリアミド6・66共重合樹脂などを添加することができる。特にポリアミドMXD6樹脂が好ましく、1~10質量%添加することが好ましい。1質量%以上含むことにより、滑り性改善効果を得ることができる。10質量%より多い場合は、フィルムの滑り性改善効果が飽和する場合がある。
本発明の基材層として用いられる二軸延伸ポリアミドフィルムの各層の厚み構成は、コア層の厚みを、コア層とスキン層の合計厚みの50~93%とすることが好ましく、60~93%とすることがより好ましい。
[シーラント層]
本発明の積層フィルムのシーラント層としては、未延伸線状低密度ポリエチレンフィルム、未延伸ポリプロピレンフィルム、エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂フィルムなどが挙げられる。
本発明の積層フィルムのシーラント層としては、未延伸線状低密度ポリエチレンフィルム、未延伸ポリプロピレンフィルム、エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂フィルムなどが挙げられる。
本発明の積層フィルムの層構成の例としては、/で層の境界を表わすと、例えば、ONY/接/LLDPE、ONY/接/CPP、ONY/接/Al/接/CPP、ONY/接/Al/接/LLDPE、ONY/PE/Al/接/LLDPE、ONY/接/Al/PE/LLDPE、PET/接/ONY/接/LLDPE、PET/接/ONY/PE/LLDPE、PET/接/ONY/接/Al/接/LLDPE、PET/接/Al/接/ONY/接/LLDPE、PET/接/Al/接/ONY/PE/LLDPE、PET/PE/Al/PE/ONY/PE/LLDPE、PET/接/ONY/接/CPP、PET/接/ONY/接/Al/接/CPP、PET/接/Al/接/ONY/接/CPP、ONY/接/PET/接/LLDPE、ONY/接/PET/PE/LLDPE、ONY/接/PET/接/CPP、ONY//Al//PET//LLDPE、ONY/接/Al/接/PET/PE/LLDPE、ONY/PE/LLDPE、ONY/PE/CPP、ONY/PE/Al/PE、ONY/PE/Al/PE/LLDPE、OPP/接/ONY/接/LLDPE、ONY/接/EVOH/接/LLDPE、ONY/接/EVOH/接/CPP、ONY/接/アルミ蒸着PET/接/LLDPE、ONY/接/アルミ蒸着PET/接/ONY/接/LLDPE、ONY/接/アルミ蒸着PET/PE/LLDPE、ONY/PE/アルミ蒸着PET/PE/LLDPE、ONY/接/アルミ蒸着PET/接/CPP、PET/接/アルミ蒸着PET/接/ONY/接/LLDPE、CPP/接/ONY/接/LLDPE、ONY/接/アルミ蒸着LLDPE、ONY/接/アルミ蒸着CPPなどが挙げられる。
なお上記層構成に用いた各略称は以下の通りである。
ONY:本発明の二軸延伸ポリアミドフィルム、PET:延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、LLDPE:未延伸線状低密度ポリエチレンフィルム、CPP:未延伸ポリプロピレンフィルム、OPP:延伸ポリプロピレンフィルム、PE:押出しラミネート又は未延伸の低密度ポリエチレンフィルム、Al:アルミニウム箔、EVOH:エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂、接:フィルム同士を接着させる接着剤層、アルミ蒸着はアルミニウムが蒸着されていることを表わす。
なお上記層構成に用いた各略称は以下の通りである。
ONY:本発明の二軸延伸ポリアミドフィルム、PET:延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、LLDPE:未延伸線状低密度ポリエチレンフィルム、CPP:未延伸ポリプロピレンフィルム、OPP:延伸ポリプロピレンフィルム、PE:押出しラミネート又は未延伸の低密度ポリエチレンフィルム、Al:アルミニウム箔、EVOH:エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂、接:フィルム同士を接着させる接着剤層、アルミ蒸着はアルミニウムが蒸着されていることを表わす。
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、フィルムの評価は次の測定法によって行った。特に記載しない場合は、測定は2 3℃、相対湿度65%の環境の測定室で行った。
(1)厚み
フィルムのTD方向に10等分して(幅が狭いフィルムについては厚みを測定できる幅が確保できる幅になるよう当分する)、MD方向に100mmのフィルムを10枚重ねで切り出し、温度23℃、相対湿度65%の環境下で2時間以上コンディショニングする。テスター産業社製厚み測定器で、それぞれのサンプルの中央の厚み測定し、その平均値を厚みとした。
なお、二軸延伸ポリアミドフィルムを構成する各層の厚みは、各層の樹脂の吐出量の比をもとに算出した。
フィルムのTD方向に10等分して(幅が狭いフィルムについては厚みを測定できる幅が確保できる幅になるよう当分する)、MD方向に100mmのフィルムを10枚重ねで切り出し、温度23℃、相対湿度65%の環境下で2時間以上コンディショニングする。テスター産業社製厚み測定器で、それぞれのサンプルの中央の厚み測定し、その平均値を厚みとした。
なお、二軸延伸ポリアミドフィルムを構成する各層の厚みは、各層の樹脂の吐出量の比をもとに算出した。
(2)ヘイズ値
東洋精機製作所社製の直読ヘイズメーターを使用し、JIS-K-7105に準拠し測定した。
東洋精機製作所社製の直読ヘイズメーターを使用し、JIS-K-7105に準拠し測定した。
(3)静摩擦係数
JIS-C2151に準拠し、基材層表面同士の静摩擦係数を評価した。なお、試験片の大きさは、幅130mm、長さ250mm、試験速度は150mm/分で行った。
JIS-C2151に準拠し、基材層表面同士の静摩擦係数を評価した。なお、試験片の大きさは、幅130mm、長さ250mm、試験速度は150mm/分で行った。
(4)熱収縮率
試験温度160℃、加熱時間10分間とした以外は、JIS C2318に記載の寸法変化試験法に準じて下記式によって熱収縮率を測定した。
熱収縮率=[(処理前の長さ-処理後の長さ)/処理前の長さ]×100(%)
試験温度160℃、加熱時間10分間とした以外は、JIS C2318に記載の寸法変化試験法に準じて下記式によって熱収縮率を測定した。
熱収縮率=[(処理前の長さ-処理後の長さ)/処理前の長さ]×100(%)
(5)弾性率
フィルムを23℃、相対湿度50%RHに調整した室内で2時間静置したのち、フィルムのMD、TDの測定方向に150mm(標点間距離100mm)、測定方向に対して垂直方向に15mmの短冊状に裁断してサンプルを得た。1kNのロードセルとサンプル着とを取り付けた引っ張り試験機(島津製作所社製、オートグラフ)を用いて、試験速度200mm/分にて引張り試験を実施した。得られた荷重―伸び曲線の勾配から弾性率を算出した。サンプル数3で測定を行い、それぞれの平均値を算出した。
フィルムを23℃、相対湿度50%RHに調整した室内で2時間静置したのち、フィルムのMD、TDの測定方向に150mm(標点間距離100mm)、測定方向に対して垂直方向に15mmの短冊状に裁断してサンプルを得た。1kNのロードセルとサンプル着とを取り付けた引っ張り試験機(島津製作所社製、オートグラフ)を用いて、試験速度200mm/分にて引張り試験を実施した。得られた荷重―伸び曲線の勾配から弾性率を算出した。サンプル数3で測定を行い、それぞれの平均値を算出した。
(6)面配向度
フィルムサンプルについてJIS K 7142-1996 A法により、ナトリウムD線を光源としてアッベ屈折計によりフィルムMD方向の屈折率(nx)、TD方向の屈折率(ny)を測定し、下記式により面配向係数を算出した。
面配向係数(ΔP)=(nx+ny)/2-nz
フィルムサンプルについてJIS K 7142-1996 A法により、ナトリウムD線を光源としてアッベ屈折計によりフィルムMD方向の屈折率(nx)、TD方向の屈折率(ny)を測定し、下記式により面配向係数を算出した。
面配向係数(ΔP)=(nx+ny)/2-nz
(7)耐屈曲ピンホール性
理学工業社製のゲルボフレックステスターを使用し、下記の方法により屈曲疲労ピンホール数を測定した。
積層フィルムを12インチ×8インチに裁断し、直径3.5インチの円筒状にし、円筒状フィルムの一方の端をゲルボフレックステスターの固定ヘッド側に、他方の端を可動ヘッド側に固定し、初期の把持間隔を7インチとした。ストロークの最初の3.5インチで440度のひねりを与え、その後2.5インチは直線水平運動で全ストロークを終えるような屈曲疲労を、40回/分の速さで1000回行い、積層フィルムに発生したピンホール数を数えた。なお、測定は1℃及び-30℃の環境下で行った。テストフィルムのシーラント層側を下面にしてろ紙(アドバンテック社製、No.50)の上に置き、4隅をセロテープ(登録商標)で固定した。インク(パイロット社製インキ(品番INK-350-ブルー)を純水で5倍希釈したもの)をテストフィルム上に塗布し、ゴムローラーを用いて一面に延展させた。不要なインクをふき取った後、テストフィルムを取り除き、ろ紙に付いたインクの点の数を計測した。
理学工業社製のゲルボフレックステスターを使用し、下記の方法により屈曲疲労ピンホール数を測定した。
積層フィルムを12インチ×8インチに裁断し、直径3.5インチの円筒状にし、円筒状フィルムの一方の端をゲルボフレックステスターの固定ヘッド側に、他方の端を可動ヘッド側に固定し、初期の把持間隔を7インチとした。ストロークの最初の3.5インチで440度のひねりを与え、その後2.5インチは直線水平運動で全ストロークを終えるような屈曲疲労を、40回/分の速さで1000回行い、積層フィルムに発生したピンホール数を数えた。なお、測定は1℃及び-30℃の環境下で行った。テストフィルムのシーラント層側を下面にしてろ紙(アドバンテック社製、No.50)の上に置き、4隅をセロテープ(登録商標)で固定した。インク(パイロット社製インキ(品番INK-350-ブルー)を純水で5倍希釈したもの)をテストフィルム上に塗布し、ゴムローラーを用いて一面に延展させた。不要なインクをふき取った後、テストフィルムを取り除き、ろ紙に付いたインクの点の数を計測した。
(8)突刺し強度
積層フィルムを5cm角にサンプリングし、イマダ社製デジタルフォースゲージ「ZTS-500N」、電動計測スタンド「MX2-500N」及び突き刺し治具「TKS-250N」を用いて、JIS Z1707に準じてフィルムの突き刺し強度を測定した。単位はNで示した。
積層フィルムを5cm角にサンプリングし、イマダ社製デジタルフォースゲージ「ZTS-500N」、電動計測スタンド「MX2-500N」及び突き刺し治具「TKS-250N」を用いて、JIS Z1707に準じてフィルムの突き刺し強度を測定した。単位はNで示した。
(9)ラミネート強度
積層フィルムをMD方向とTD方向にそれぞれ幅15mm×長さ200mmの短冊状に切断し、積層フィルムの一端を基材層とラミネート層との界面で剥離し、(島津製作所社製、オートグラフ)を用い、温度23℃、相対湿度50%、引張り速度200mm/分、剥離角度90°の条件下でラミネート強度を3回測定し、平均値で評価した。
積層フィルムをMD方向とTD方向にそれぞれ幅15mm×長さ200mmの短冊状に切断し、積層フィルムの一端を基材層とラミネート層との界面で剥離し、(島津製作所社製、オートグラフ)を用い、温度23℃、相対湿度50%、引張り速度200mm/分、剥離角度90°の条件下でラミネート強度を3回測定し、平均値で評価した。
(実施例1)
押出機2台と380mm巾の共押出Tダイよりなる装置を使用し、フィードブロック法でスキン層/コア層/スキン層の構成で積層してTダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし静電密着させて厚み130μmの未延伸フィルムを得た。
押出機2台と380mm巾の共押出Tダイよりなる装置を使用し、フィードブロック法でスキン層/コア層/スキン層の構成で積層してTダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし静電密着させて厚み130μmの未延伸フィルムを得た。
コア層とスキン層の樹脂組成物は以下のとおりである。
コア層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)100質量部。
スキン層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)95質量部、及びポリアミドMXD6(三菱瓦斯化学社製、相対粘度2.1、融点237℃)5.0質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、吸油量320ml/100g)0.54質量部、シリカ粒子B(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径2.7μm、吸油量170ml/100g)0.075質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部からなる樹脂組成物。
コア層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)100質量部。
スキン層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)95質量部、及びポリアミドMXD6(三菱瓦斯化学社製、相対粘度2.1、融点237℃)5.0質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、吸油量320ml/100g)0.54質量部、シリカ粒子B(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径2.7μm、吸油量170ml/100g)0.075質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部からなる樹脂組成物。
なお、基材層の厚みは、合計厚みが10μm、コアの厚みが9μm、スキン層の厚みが表裏それぞれ0.5μmずつになるように、フィードブロックの構成と押出機の吐出量を調整した。
得られた未延伸フィルムを、ロール式延伸機に導き、ロールの周速差を利用して、80℃でMD方向に1.73倍延伸した後、70℃でさらに1.85倍延伸した。引き続き、この一軸延伸フィルムを連続的にテンター式延伸機に導き、110℃で予熱した後、TD方向に120℃で1.2倍、130℃で1.7倍、160℃で2.0倍延伸して、218℃で熱固定処理した後、218℃で7%緩和処理を行い、ついで線状低密度ポリエチレンフィルムとドライラミネートする側の表面をコロナ放電処理して二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。
得られた二軸延伸アミドフィルムフィルムに、ポリエステル系接着剤〔東洋モートン社製のTM-569およびCAT-10Lを質量比で7.2/1に混合したもの(固形分濃度23%)〕を塗布後、厚み40μmの線状低密度ポリエチレンフィルム(L-LDPEフィルム:東洋紡社製、L4102)をドライラミネートし、40℃の環境下で3日間エージングを行いラミネートフィルムとした。得られた基材層及び積層フィルムの評価結果を表1に示す。
(実施例2)
押出機2台と380mm巾の共押出Tダイよりなる装置を使用し、フィードブロック法でスキン層/コア層/スキン層の構成で積層してTダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし静電密着させて厚み130μmの未延伸フィルムを得た。
押出機2台と380mm巾の共押出Tダイよりなる装置を使用し、フィードブロック法でスキン層/コア層/スキン層の構成で積層してTダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし静電密着させて厚み130μmの未延伸フィルムを得た。
コア層とスキン層の樹脂組成物は以下のとおりである。
コア層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)89.5質量部、及びポリブチレンテレフタレートアジペート(PBAT)(BASF社製エコフレックス、ガラス転移温度-31.3℃、融点120℃)10.5質量部からなるポリアミド樹脂組成物。
B層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)95質量部、及びポリアミドMXD6(三菱瓦斯化学社製、相対粘度2.1、融点237℃)5.0質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、吸油量320ml/100g)0.54質量部、シリカ粒子B(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径2.7μm、吸油量170ml/100g)0.075質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学株式会社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部からなる樹脂組成物。
コア層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)89.5質量部、及びポリブチレンテレフタレートアジペート(PBAT)(BASF社製エコフレックス、ガラス転移温度-31.3℃、融点120℃)10.5質量部からなるポリアミド樹脂組成物。
B層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)95質量部、及びポリアミドMXD6(三菱瓦斯化学社製、相対粘度2.1、融点237℃)5.0質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、吸油量320ml/100g)0.54質量部、シリカ粒子B(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径2.7μm、吸油量170ml/100g)0.075質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学株式会社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部からなる樹脂組成物。
なお、基材層の厚みは、合計厚みが10μm、コアの厚みが9μm、 スキン層の厚みが表裏それぞれ0.5μmずつになるように、フィードブロックの構成と押出機の吐出量を調整した。
得られた未延伸フィルムを、ロール式延伸機に導き、ロールの周速差を利用して、80℃でMD方向に1.73倍延伸した後、70℃でさらに1.85倍延伸した。引き続き、この一軸延伸フィルムを連続的にテンター式延伸機に導き、110℃で予熱した後、TD方向に120℃で1.2倍、130℃で1.7倍、160℃で2.0倍延伸して、218℃で熱固定処理した後、218℃で7%緩和処理を行い、ついで線状低密度ポリエチレンフィルムとドライラミネートする側の表面をコロナ放電処理して二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。
得られた二軸延伸アミドフィルムフィルムにポリエステル系接着剤〔東洋モートン社製のTM-569およびCAT-10Lを質量比で7.2/1に混合したもの(固形分濃度23%)〕を塗布後、厚み40μmの線状低密度ポリエチレンフィルム(L-LDPEフィルム :東洋紡社製、L4102)をドライラミネートし、40℃の環境下で3日間エージングを行いラミネートフィルムとした。得られた基材層及び積層フィルムの評価結果を表1に示す。
(実施例3~8及び比較例1~4)
基材層のコア層とスキン層の樹脂組成物を表1及び表2のように変更した以外は、実施例1と同様の方法で基材層及び積層フィルムを得た。得られた基材層及び積層フィルムの評価結果を表1及び表2に示す。
基材層のコア層とスキン層の樹脂組成物を表1及び表2のように変更した以外は、実施例1と同様の方法で基材層及び積層フィルムを得た。得られた基材層及び積層フィルムの評価結果を表1及び表2に示す。
なお、実施例3~8及び比較例1~4において、ポリエステル樹脂又はポリアミドエラストマーとして、以下のものを用いた。
PBAT:ポリブチレンアジペートテレフタレート(BASF社製、エコフレックス)
PBS:ポリブチレンサクシネート(昭和高分子社製、ビオノーレ1001)
PBSA:ポリブチレンサクシネートアジペート(昭和高分子社製、ビオノーレ3001)
PAE:ポリアミドエラストマー(アルケマ社製、ナイロン12/ポリテトラメチレングリコール共重合体、Pebax SA01)
PBAT:ポリブチレンアジペートテレフタレート(BASF社製、エコフレックス)
PBS:ポリブチレンサクシネート(昭和高分子社製、ビオノーレ1001)
PBSA:ポリブチレンサクシネートアジペート(昭和高分子社製、ビオノーレ3001)
PAE:ポリアミドエラストマー(アルケマ社製、ナイロン12/ポリテトラメチレングリコール共重合体、Pebax SA01)
(実施例9)
押出機2台と380mm巾の共押出Tダイよりなる装置を使用し、フィードブロック法でスキン層/コア層/スキン層の構成で積層してTダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし静電密着させて厚み130μmの未延伸フィルムを得た。
押出機2台と380mm巾の共押出Tダイよりなる装置を使用し、フィードブロック法でスキン層/コア層/スキン層の構成で積層してTダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし静電密着させて厚み130μmの未延伸フィルムを得た。
コア層とスキン層の樹脂組成物は以下のとおりである。
コア層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)89.5質量部、及びポリブチレンテレフタレートアジペート(BASF社製エコフレックス、ガラス転移温度-31.3℃、融点120℃)10.5質量部からなるポリアミド樹脂組成物。
スキン層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡製、相対粘度2.8、融点220℃)95質量部、及びポリアミドMXD6(三菱瓦斯化学社製、相対粘度2.1、融点237℃)5.0質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、吸油量320ml/100g)0.54質量部、シリカ粒子B(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学株社製、平均粒子径2.7μm、吸油量170ml/100g)0.075質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部からなる樹脂組成物。
コア層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)89.5質量部、及びポリブチレンテレフタレートアジペート(BASF社製エコフレックス、ガラス転移温度-31.3℃、融点120℃)10.5質量部からなるポリアミド樹脂組成物。
スキン層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡製、相対粘度2.8、融点220℃)95質量部、及びポリアミドMXD6(三菱瓦斯化学社製、相対粘度2.1、融点237℃)5.0質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、吸油量320ml/100g)0.54質量部、シリカ粒子B(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学株社製、平均粒子径2.7μm、吸油量170ml/100g)0.075質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部からなる樹脂組成物。
なお、基材層の厚みは、合計厚みが10μm、コアの厚みが9μm、 スキン層の厚みが表裏それぞれ0.5μmずつになるように、フィードブロックの構成と押出機の吐出量を調整した。
次に、未延伸フィルムを同時二軸延伸機に導き、210℃、2秒の予熱処理を行った後、MD延伸倍率3.2倍、TD延伸倍率3.3倍で195℃、2秒の同時二軸延伸を施した。続いて温度220℃、5秒の熱固定処理を行った後、5%のリラックス処理を行い、厚み10μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。
得られた二軸延伸アミドフィルムフィルムにポリエステル系接着剤〔東洋モートン社製のTM-569およびCAT-10Lを質量比で7.2/1に混合したもの(固形分濃度23%)〕を塗布後、厚み40μmの線状低密度ポリエチレンフィルム(L-LDPEフィルム :東洋紡社製、L4102)をドライラミネートし、40℃の環境下で3日間エージングを行いラミネートフィルムとした。得られた基材層及び積層フィルムの評価結果を表1に示す。
(比較例5)
押出機1台と380mm巾の単層Tダイよりなる装置を使用し、Tダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし、静電密着させて厚み120μmの未延伸フィルムを得た。
押出機1台と380mm巾の単層Tダイよりなる装置を使用し、Tダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし、静電密着させて厚み120μmの未延伸フィルムを得た。
樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)97質量部、及び無水マレイン酸変性ポリエステルエラストマー(三菱ケミカル社製、プリマロイAP GQ131)3.0質量部からなるポリアミド樹脂組成物 3質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、、吸油量320ml/100g)0.09質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部
次いで、得られた未延伸フィルムを65℃のロール延伸機により3.0倍に縦延伸し、次いで110℃の雰囲気のテンター延伸機により4.0倍に横延伸し、さらに同テンターにより210℃の雰囲気中で熱処理して厚さ10μmの単層の二軸延伸ポリアミドフィルムを調製した。
得られた二軸延伸アミドフィルムフィルムにポリエステル系接着剤〔東洋モートン社製のTM-569およびCAT-10Lを質量比で7.2/1に混合したもの(固形分濃度23%)〕を塗布後、厚み40μmの線状低密度ポリエチレンフィルム(L-LDPEフィルム :東洋紡社製、L4102)をドライラミネートし、40℃の環境下で3日間エージングを行いラミネートフィルムとした。得られた基材層及び積層フィルムの評価結果を表2に示す。
(比較例6)
押出機2台と380mm巾の共押出Tダイよりなる装置を使用し、フィードブロック法でスキン層層/コア層/スキン層の構成で積層してTダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし静電密着させて厚み200μmの未延伸フィルムを得た。
押出機2台と380mm巾の共押出Tダイよりなる装置を使用し、フィードブロック法でスキン層層/コア層/スキン層の構成で積層してTダイから下記樹脂組成物の溶融樹脂をフィルム状に押出し、20℃に温調した冷却ロールにキャストし静電密着させて厚み200μmの未延伸フィルムを得た。
コア層とスキン層の樹脂組成物は以下のとおりである。
コア層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)100質量部。
スキン層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)95質量部、及びポリアミドMXD6(三菱瓦斯化学社製、相対粘度2.1、融点237℃)5.0質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、吸油量320ml/100g)0.54質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部からなる樹脂組成物。
コア層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)100質量部。
スキン層を構成する樹脂組成物:ポリアミド6(東洋紡社製、相対粘度2.8、融点220℃)95質量部、及びポリアミドMXD6(三菱瓦斯化学社製、相対粘度2.1、融点237℃)5.0質量部、シリカ粒子A(多孔質シリカ微粒子、富士シリシア化学社製、平均粒子径3.9μm、吸油量320ml/100g)0.54質量部、及び脂肪酸ビスアマイド(共栄社化学社製エチエンビスステアリン酸アミド)0.15質量部からなる樹脂組成物。
なお、二軸延伸ポリアミドフィルムの厚みは、合計厚みが15μm、コア層の厚みが12μm、スキン層の厚みが表裏それぞれ1.5μmずつになるように、フィードブロックの構成と押出機の吐出量を調整した。
得られた未延伸フィルムを、ロール式延伸機に導き、ロールの周速差を利用して、80℃でMD方向に1.73倍延伸した後、70℃でさらに1.85倍延伸した。引き続き、この一軸延伸フィルムを連続的にテンター式延伸機に導き、110℃で予熱した後、TD方向に120℃で1.2倍、130℃で1.7倍、160℃で2.0倍延伸して、218℃で熱固定処理した後、218℃で7%緩和処理を行い、ついで線状低密度ポリエチレンフィルムとドライラミネートする側の表面をコロナ放電処理して二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。
得られた二軸延伸アミドフィルムフィルムにポリエステル系接着剤〔東洋モートン社製のTM-569およびCAT-10Lを質量比で7.2/1に混合したもの(固形分濃度23%)〕を塗布後、厚み40μmの線状低密度ポリエチレンフィルム(L-LDPEフィルム :東洋紡社製、L4102)をドライラミネートし、40℃の環境下で3日間エージングを行いラミネートフィルムとした。得られた基材層及び積層フィルムの評価結果を表2に示す。
表1、2に示したとおり、実施例のフィルムは一般的に用いられるポリアミドフィルムよりも厚みの薄いポリアミドフィルムであっても、滑り性を損なうことなく、さらには屈曲による耐ピンホール性や耐突刺し性に優れるポリアミドフィルム及びこれを用いた積層フィルムが得られた。
Claims (8)
- 少なくとも基材層とシーラント層を含む積層フィルムであって、
前記基材層が二軸延伸ポリアミドフィルムであり、前記基材層の厚みが8~12μmであり、
前記積層フィルムのゲルボフレックステスターを用いた1℃、1000回屈曲後のピンホール数が5個以下であり、
前記積層フィルムの突刺し強度が8.0N以上であり、
前記基材層と前記シーラント層のラミネート強度がMD方向、TD方向ともに4.0N/mm以上である、積層フィルム。 - 前記基材層の静摩擦係数が0.70以下である、請求項1に記載の積層フィルム。
- 前記基材層、基材層を構成する樹脂組成物中に脂肪族ポリエステル共重合体又は芳香族脂肪族ポリエステル共重合体を1~20質量%含む、請求項1に記載の積層フィルム
- 前記脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、及びポリブチレンアジペートテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種以上のポリエステル樹脂である、請求項3に記載の積層フィルム
- 前記基材層が、コア層及びスキン層を含み、前記コア層はポリアミド6樹脂を80質量%以上、及び脂肪族ポリエステル共重合体又は芳香族脂肪族ポリエステル共重合体を1~20質量%含み、前記スキン層はポリアミド6樹脂を70質量%以上含む、請求項1に記載の積層フィルム。
- 前記脂肪族ポリエステル樹脂又は芳香族脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、及びポリブチレンアジペートテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種以上のポリエステル樹脂である、請求項5に記載の積層フィルム。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の積層フィルムを含む包装用材料。
- 請求項7に記載の包装用材料を用いた包装袋。
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