JP2605151B2 - 積層用ポリエチレン系フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はナイロン，ポリエステル等フィルム状基材
に、シーラント材であるポリエチレン系フィルムを、例
えばドライラミネート法により積層して包装用フィルム
として使用される分野に於て、積層後でも良好な滑り性
および抗ブロッキング性を有するドライラミネート積層
用ポリエチレン系フィルムに関するものである。

〈従来の技術〉 現在、食品，医薬品，雑貨，工業用品などの包装に使
用されている包装材料は非常に多岐にわたっているが、
それらの大半は高圧法低密度ポリエチレン，ポリプロピ
レン，エチレン・酢酸ビニル共重合体，エチレン・α−
オレフィン共重合体などのポリオレフィン系樹脂をヒー
トシール層として用いている。

これらの樹脂層は、通常、他の適切な基材フィルムと
積層して用いられており、積層フィルムにする場合ドラ
イラミネート法，ウェットラミネート法，サンドラミネ
ート法，ホットメルトラミネート法などのラミネート
法，共押出法，押出ラミネート法およびこれらの組合せ
など公知の技術が採用されている。

なかでもドライラミネート法が強い接着強度が得られ
ることが知られている。

一般に包装材料に対しては、内容物の保護のために、
ヒートシール強度や衝撃強度，引張強度，引裂強度など
の機械的強度や、防湿性、ガスバリア性といったバリア
機能，耐熱性，耐寒性などの熱的機能、さらに低温シー
ル性，ホットタック性，腰の強さ，滑り性などの包装適
性等，多くの機能が要求される。

積層フィルムの場合、基材の選択によってもこれらの
性能は大巾に変わるが、同様にシーラント層に用いる樹
脂の選択によって包装材料の機能は大巾に変化する。

高速で包装を行なう場合、フィルムが高速走行するに
耐える腰の強さを必要とするし、また、高速でヒートシ
ールを可能とするためには低い温度でヒートシールでき
るフィルムが必要である。ポリプロピレンフィルムは透
明性や腰の点で優れているが、低温シール性は著しく劣
る。

一般にポリプロピレンの低温シール性の付与は、少量
のエチレンを共重合させて融点を下げる方法がとられる
が、十分ではない。

これに対し、高圧法低密度ポリエチレン，エチレン・
酢酸ビニル共重合体、エチレン・α−オレフィン共重合
体などのポリエチレン系フィルムは低い温度でヒートシ
ールができ、シール強度も強いことから、液体スープや
マヨネーズ，マスタード，味噌などの食品包装をはじ
め、液体洗剤，液体薬品などの包装に多用されている。

これらの用途は、高い接着性能を要求されることか
ら、ドライラミネート法で積層されることが多いが、従
来用いられているポリエチレン系フィルムの場合、ドラ
イラミネート用接着剤との組合せによっては、積層後、
接着剤硬化のため通常30℃〜60℃で１日〜３日程度のエ
ージングの際、滑剤成分が接着剤層へ移行し、フィルム
がブロッキングしたり、滑り性が著しく悪化し、その後
の印刷工程や内容物を充填する工程でトラブルを発生す
ることが知られている。

ドライラミネート用接着剤は主剤と硬化剤とからな
り、さらに主剤はエーテル型とエステル型に大別され、
エーテル型を主剤とした接着剤は、初期接着力や速硬化
性に優れ、かつ、比較的安価であることからポリエチレ
ン系フィルムに多用されるが、滑剤成分と結合しやすく
前記トラブルが起りやすいことから、耐熱性に特徴を有
し、主にポリプロピレンフィルム用として使用されてい
るエステル型を主剤とした接着剤をやむなく使用するケ
ースも多い。

しかしながら、エステル型を主剤とする接着剤は、高
価で、かつ、初期接着力や速硬化性の点ではエーテル型
を主剤とする接着剤より劣ること知られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的とするところは、他のフィルム状基材
と、例えばドライラミネート法で積層した場合でも、接
着剤の種類を問わず良好な滑り性および抗ブロッキング
性を有するドライラミネート積層用ポリエチレン系フィ
ルムを提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、鋭意検討の結果、メルトフローレート
が0.1ないし5g/10min、密度0.905ないし0.940g/cm³のポ
リエチレン系樹脂100重量部に対し、エチレンビスオレ
イン酸アミドまたはヘキサメチレンビスオレイン酸アミ
ドの不飽和脂肪酸ビスアミド〔Ａ〕を0.01ないし0.10重
量部、および融点65℃以上、90℃以下であるエルカ酸ア
ミドまたはオレイン酸アミドの不飽和脂肪酸アミド
〔Ｂ〕を0.01ないし0.20重量部で、かつ〔Ａ〕＋〔Ｂ〕
が0.03ないし0.25重量部となる様に配合された樹脂組成
物からなることを特徴とするドライラミネート積層用ポ
リエチレン系フィルムが、例えば特にエーテル型あるい
はエステル型を主剤とする接着剤を用いて他のフィルム
状基材とドライラミネート法で積層した場合、包装用フ
ィルムとしての他の基本的性能を損うことなく、かつ、
良好な滑り性および抗ブロッキング性を有することを見
い出し、本願発明に至った。

本発明に於て用いるポリエチレン系樹脂としては、以
下の（イ）および（ロ）があげられるが、それらの混合
物でも良く、さらに本発明の目的を損わない範囲で高密
度ポリエチレン等の他の熱可塑性樹脂を混合しても良
い。また、フィルム化する際には単層フィルムに限らず
ポリエチレン系樹脂同志もしくは、他の熱可塑性樹脂と
の組合せにより、二層なし二層以上の共押出フィルムと
することもできる。

すなわち、 （イ） エチレンと炭素数３ないし18のα−オレフィン
を遷移金属触媒を使用して重合することによって得ら
れ、重合反応は通常30℃ないし300℃の重合温度で、常
圧ないし3000kg/cm²の重合圧力下、溶媒の存在下または
不存在下、気−固、液−固または均一液相下で実施され
るいわゆるイオン重合ポリエチレン。

なお、α−オレフィンとしては、プロピレン，ブテン
−1,4−メチルペンテン−1,ヘキセン−1,オクテン−1,
デセン−１等が用いられるが、炭素数４ないし10のもの
が好ましく、これらα−オレフィンは１種のみならず２
種以上用いることもできる。

（ロ） エチレン及び／又は少量のエチレンとラジカル
共重合し得る単量体を有機過酸化物や酸素等のラジカル
発生剤を使用して重合することによって得られ、重合反
応は通常130℃ないし300℃の重合温度下、500kg/cm²な
いし3000kg/cm²の重合圧力下で実施されるいわゆる高圧
ラジカル重合法ポリエチレンおよびこれを公知の方法で
無水マレイン酸やα，β−不飽和カルボン酸などで変性
したポリエチレン。とりわけ、（イ）のエチレン・α−
オレフィン共重合体は、ヒートシール性やホットタック
性をはじめ、剛性，衝撃強度等、シートラント材料とし
て優れた特性を有するため、積層用フィルムとして好ま
しい。

本発明において、メルトフローレート（MFR）はJIS K
670に規定された方法により測定されるもので、ポリエ
チレン系樹脂のMFRは0.1ないし5g/10minであることが必
要である。

MFRが0.1g/10min未満のものは溶融粘度が高くて成形
性に劣り、また、5g/10minを越えるものは溶融張力が小
さいのでやはり成形性に劣る。

また、密度は、JIS K6760に規定された方法により測
定されるもので、本発明のポリエチレン系樹脂の密度は
0.905ないし0.940g/cm³であることが必要で、0.905g/cm
³未満では、フィルムの腰が弱くなり、製品としての自
動充填適性が劣り、逆に、0.940g/cm³を越えると、ヒー
トシール性やホットタック性の発現する温度が高くな
り、自動充填密度が低下する。

次に、本発明で使用する滑剤についてであるが、前記
ポリエチレン系樹脂100重量部に対し、エチレンビスオ
レイン酸アミドまたはヘキサメチレンビスオレイン酸ア
ミドの不飽和脂肪酸ビスアミド〔Ａ〕を0.01ないし0.10
重量部、および融点65℃以上,90℃以下であるエルカ酸
アミドまたはオレイン酸アミドの不飽和脂肪酸アミド
〔Ｂ〕を0.01ないし0.20重量部で、かつ〔Ａ〕＋〔Ｂ〕
が0.03ないし0.25重量部となる様に配合することによ
り、ドライラミネート法で積層されたフィルムの滑り性
および抗ブロッキング性が極めて良好となることを見い
出した。

ここで滑剤〔Ａ〕は、エチレンビスオレイン酸アミド
またはヘキサメチレンビスオレイン酸アミドの不飽和脂
肪酸ビスアミドであることが必須であり、他の種類の滑
剤では本発明が目的とする積層後における良好な滑り性
および抗ブロッキング性が得られない。

また、添加量が0.01重量部未満では滑り性および抗ブロ
ッキング性の改良効果が不十分であり、0.10重量部を越
えると、他の基材との接着性が低下する。

ここで本発明の不飽和脂肪酸ビスアミド〔Ａ〕として
はエチレンビスオレイン酸アミド，ヘキサメチレンビス
オレイン酸アミド，が使用される。

また、不飽和脂肪酸アミド〔Ｂ〕の融点が65℃未満で
は積層後のみならず、積層前においてもフィルムのブロ
ッキング性が不良となり、90℃を越えると、滑り性改良
効果が不十分となる。ここで融点の測定はDSCを用いて
窒素雰囲気下で、５℃/minの速度で昇温し、吸熱量のピ
ーク温度として求めることができる。

添加量については、0.01重量部未満では滑り性改良効
果が不十分であり、0.20重量部を越えると他の基材との
接着性が悪化するほか、積層前の段階での滑り性が過良
となり作業性が悪化する。

ここで本発明の不飽和脂肪酸アミドとしてはエルカ酸
アミド，オレイン酸アミドが使用される。

さらに〔Ａ〕＋〔Ｂ〕は0.03〜0.25重量部であること
が必要であり、0.03重量部未満では積層後の滑り性およ
び抗ブロッキング性の改良効果が不十分であり、0.25重
量部を越えると、滑り性過良や他の基材との接着性低下
がおこる。

なお、本発明のポリエチレン系フィルムと積層される
基材としては、フィルム形成能を有する任意の重合体あ
るいは紙，アルミニウム箔，セロハン等を使用すること
ができる。

また重合体としては、例えば、高密度ポリエチレン，
中，低密度ポリエチレン，エチレン・酢酸ビニル共重合
体，エチレン・アクリル酸エステル共重合体，アイオノ
マー，ポリプロピレン，ポリ−１−ブテン，ポリ−４−
メチル−１−ペンテン等のオレフィン系重合体，ポリ塩
化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリスチレン，ポリア
クリレート，ポリアクリロニトリル等のビニル系重合
体，ナイロン6,ナイロン66,ナイロン7,ナイロン10,ナイ
ロン11,ナイロン12,ナイロン610,ポリメタキシリレンア
ジパミド等のポリアミド，ポリエチレンテレフタレー
ト，ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート，ポ
リブチレンテレフタレート等のポリエステル，ポリビニ
ルアルコール，エチレン・ビニルアルコール共重合体、
ポリカーボネート等を挙げることができる。

また、本発明の樹脂組成物には酸化防止剤，抗ブロッ
キング剤，帯電防止剤，無滴剤，耐候剤，顔料，染料，
フィラー等の通常、ポリオレフィンに添加して使用され
る各種配合剤を本発明の目的を損わない範囲で配合して
おいても良い。

〈実施例〉 次に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り、これらの例に何
ら制約されるものではない。

はじめに以下の実施例および比較例における物性値の
測定方法を説明する。

（１） 密度 JIS K6760に規定された方法に従った。

（２） メルトフローレート（MFR） JIS K6760に規定された方法に従った。

（３） 滑り性 （株）東洋精機製，摩擦角測定機を使用してサイズ10
0（縦）×63（横）×19（高さ），重量1kgの荷重を用い
て積層フィルムのシーラント面同志について傾斜上昇速
度2.5°/secで滑り角度θを測定し、tanθで表示した。
この値は小さい程滑り性が良好であることを示す。

（４） ブロッキング 積層フィルムのシーラント層をむかい合わせて重ね、
7kg/200cm²の荷重をかけ、40℃で20時間の状態調整を行
なったサンプルを23℃,50％RHの下で、（株）東洋精機
製垂直剥離式ブロッキングテスターにて、荷重移動速度
20g/minで剥離力を与え、剥離に要する力を測定した。
この値は小さい程抗ブロッキング性が良好である。

（５） 接着性 積層フィルムについてTD方向のエルメンドルフ引裂強
度をASTM D689に準拠して測定した。基材である二軸延
伸ナイロンフィルムは引裂強度は極めて低く殆んど抵抗
なく引裂くことができる。従って、ポリエチレン系フィ
ルムと積層した場合でも、接着性が良好であればナイロ
ンの易引裂性により積層フィルムも容易に引裂くことが
できるが、接着性が不十分であれば、ナイロン層が裂け
てもポリエチレン系フィルム層が伸びることによりポリ
エチレン系フィルムの引裂強度が発現し、積層フィルム
の引裂強度が大きくなる。引裂強度が10kg/cm以下であ
れば接着性良好（○）、10/20kg/cmであればやや不良
（△）、20kg/cm以上であれば不良（×）とした。

実施例１ 住友化学工業（株）製，スミカセンα FZ201−０（M
FR＝2.0g/10min,密度＝0.912g/cm³）100重量部に対し、
天然シリカ0.5重量部、エチレンビスオレイン酸アミド
を0.05重量部、エルカ酸アミド（融点＝82℃）を0.08重
量部それぞれ配合した樹脂組成物を、住友重機械工業
（株）製65mmφ押出機（スクリュL/D＝32）に、ダイ巾6
00mm、ダイリップ1.0mm、ストレートマニホールド型の
Ｔ−ダイを取付け、ダイ設定温度240℃、吐出量約25kg/
hrの条件下で押出し、60℃にコントロールされた600mm
φのセミマットロールで冷却し、紙管に巻取ることによ
り厚さ40μのフィルムを得、コロナ処理機により、表面
張力が約45dyne/cmとなる様に片面コロナ処理を施し
た。さらにこのフィルムをユニチカ（株）の二軸延伸ナ
イロンフィルムであるエンブレム ON15（厚さ15μ）と
廉井精機（株）製テストコーターMGD-280を用いて、コ
ロナ処理面を貼合面としてドライラミネート加工を行な
った。

なお、アンカーコート剤としてはポリエーテル系を主
剤とする東洋モートン（株）のアドコート 308A/Bを重
量比1/1で配合したものを用いドライラミネート後、40
℃で２日間のエージングを行なうことにより積層フィル
ムを得た。積層フィルムの滑り性、ブロッキング，接着
性の評価結果を表１に示す。

比較例１〜６ FZ201−0 100重量部に対し、天然シリカ0.5重量部、
滑剤については表１に示す処方でそれぞれ配合した樹脂
組成物を実施例１と同様の方法でフィルム加工およびド
ライラミネート加工して、積層フィルムを得た。評価結
果を表１に示す。

実施例２ 住友化学工業（株）性スミカセンＬ FA102−０（MFR
＝0.8g/10min,密度＝0.925g/cm³）80wt％に、スミカセ
ン F208−０（MFR＝1.5g/10min,密度＝0.922g/cm³）20
wt％を加え造粒した樹脂100重量部に対し、天然シリカ
0.3重量部、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミドを0.0
3重量部、オレイン酸アミド（融点＝74℃）を0.05重量
部それぞれ配合した樹脂組成物をダイ径125mm、ダイリ
ップ2.0mmのスパイラルダイおよびアイリス付きエアー
リングを備えたプラコー製Ｋ−40Rインフレ成形機（ス
クリュL/D＝19）を用いて、ダイ設定温度190℃、吐出量
23kg/hrの条件下で押出し、ブローアップ比1.8で厚さ60
μのフィルムを得、コロナ処理機により、表面張力が約
45dyne/cとなる様に片面コロナ処理を施した。

さらにこのフィルムをエンブレム ON25（厚さ25μ）
と実施例１記載の方法で、ポリエーテル系主剤である武
田薬品（株）のタケラック Ａ−969に硬化剤として武
田薬品（株）のタケネート Ａ−５を重量比3/1で配合
したアンカーコート剤を用いて積層した。得られた積層
フィルムの評価結果を表１に示す。

比較例７ 実施例２に記載した樹脂100重量部に対し、天然シリ
カ0.3重量部、滑剤として〔Ａ〕の代りに飽和脂肪酸ビ
スアミドであるヘキサメチレンビスステアリン酸アミド
を0.03重量部、〔Ｂ〕としてはオレイン酸アミドを0.05
重量部、それぞれ配合した樹脂組成物を実施例２と同様
の方法でフィルム加工およびドライラミネート加工して
積層フィルムを得た。評価結果を表１に示す。

実施例３ 住友化学工業（株）製スミカセンＬ FA202−０（MFR
＝2.0g/10min,密度0.930g/cm³）100重量部に対し、ヘキ
サメチレンビスオレイン酸アミドを0.08重量部、オレイ
ン酸アミド（融点＝74℃）を0.15重量部配合した樹脂組
成物を実施例１と同様にフィルム加工し、厚さ30μのフ
ィルムを得た。

さらに、このフィルムを東レ（株）の二軸延伸PETフ
ィルムであるルミナー Ｓ＃12（厚さ12μ）と、実施例
１記載の方法でポリエステル系主剤である武田薬品
（株）のタケラックＡ−310に硬化剤として武田薬品
（株）のタケネート Ａ−３を重量比12/1で配合したア
ンカーコート剤を用いて積層した。ドライラミネート後
のエージング条件は50℃、３日間とした。

積層フィルムの評価結果は表１に示す。

実施例４〜５ 住友化学工業（株）製スミカセン F101−１（MFR＝
0.3g/10min,密度＝0.921g/cm³）およびエバテート D20
21−Ｆ（MFR＝1.5g/10min,密度＝0.930g/cm³）について
それぞれ滑剤を表１に示す処方で配合した樹脂組成物を
ダイ径75mm、ダイリップ0.8mmのスパイラルダイおよび
エアーチャンバー付きエアーリングを備えたモダンマシ
ナリー製50φインフレ成形機（スクリュL/D＝26）を用
いてダイ設定温度をF101−１は190℃,D2021−Ｆは160℃
で、吐出量約15kg/hrの条件下で押出し、ブローアップ
比2.0で厚さ50μのフィルムを得、コロナ処理機により
表面張力が約45dyne/cmとなる様に片面コロナ処理を施
した。

さらにこのフィルムをエンプレム ON15（厚さ15μ）
と、実施例１記載の方法で積層フィルムを得た。

用いたアンカーコート剤およびエージング条件は実施
例１と同様であり、積層フィルムの評価結果を表１に示
す。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明によれば、良好な滑り性お
よび抗ブロッキング性を有するドライラミネート積層用
ポリエチレン系フィルムを提供することができる。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メルトフローレートが0.1ないし5g/10mi
   n、密度0.905ないし0.940g/cm³のポリエチレン系樹脂10
   0重量部に対し、エチレンビスオレイン酸アミドまたは
   ヘキサメチレンビスオレイン酸アミドの不飽和脂肪酸ビ
   スアミド〔Ａ〕を0.01ないし0.10重量部、および融点65
   ℃以上、90℃以下であるエルカ酸アミドまたはオレイン
   酸アミドの不飽和脂肪酸アミド〔Ｂ〕を0.01ないし0.20
   重量部で、かつ〔Ａ〕＋〔Ｂ〕が0.03ないし0.25重量部
   となる様に配合された樹脂組成物からなることを特徴と
   するドライラミネート積層用ポリエチレン系フィルム。
2. 【請求項２】ポリエチレン系樹脂が、エチレンと炭素数
   ３ないし18のα−オレフィンとからなるエチレン・α−
   オレフィン共重合体である請求項１記載のドライラミネ
   ート積層用ポリエチレン系フィルム。