JP2995869B2 - 横方向易引裂性積層フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品や医薬品等様々の
自動包装に際して好適なヒートシール性を示すと共に開
封に際して引裂の容易な包装用の積層フィルムに関し、
殊に横方向の引裂性及び引裂方向安定性に優れ、且つ製
膜時及び２次加工時の耐切断性が良好であり、更には優
れた透明性と低温ヒートシール性を兼ね備えた積層フィ
ルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年におけるフィルム包装の自動化は著
しく進んでおり、この場合の接着は殆んどがヒートシー
ルによって行なわれている。そして自動包装機の高速化
や高能率化が進むにつれて、包装用フィルムに要求され
る低温ヒートシール性や腰の強さの程度は一段と厳しく
なってきている。

【０００３】一方、フィルム包装された商品は使用時に
開封する必要があり、一般には手で引き裂くことが多い
ところから、易引裂性に対する要求も高まっている。

【０００４】ところでヒートシール性フィルムとして現
在最も汎用されているのは、ポリプロピレンやポリエス
テル等の二軸延伸フィルムに、ヒートシール性付与層と
して低密度のポリエチレンやポリプロピレン等の未延伸
フィルムをラミネートした複合フィルムであるが、これ
らの複合フィルムは概して引裂強度が高く開封が容易で
ない。

【０００５】また、ヒートシール性二軸延伸ポリプロピ
レンを積層した包装用フィルムも知られているが、この
フィルムは開封用切り口からの引裂方向安定性が悪いた
め、引裂方向が引裂き始端部から斜めに走り、液体や粉
体等の内容物を飛散させたり、あるいは開封部が斜め切
れして取出し口が小さくなり、クッキー等の壊れ易い内
容物の取出しが困難になるといった難点がある。

【０００６】また引裂性を高めるための手段として、結
晶性の低分子量ポリオレフィンを積層する方法（特開昭
５８−１８２６０号公報等）も提案されているが、この
方法では全方向への引裂性が良くなるだけであって、引
裂方向安定性は全く改善されない。

【０００７】これらに対し、引裂方向安定性を持ったヒ
ートシール性ポリプロピレン系フィルムとして、一軸延
伸ホモポリプロピレンフィルムをヒートシール層とし、
これを高融点ポリマーよりなるベースフィルムにラミネ
ートしたもの（特公昭６１−４０５５１号公報）もある
が、このフィルムは低温ヒートシール性が乏しく、高速
自動包装機への適用に問題がある。

【０００８】更に一軸延伸された線状低密度ポリエチレ
ンフィルムを用いる方法（特開昭５９−７８８４４号
等）も知られているが、このフィルムは腰が弱く、単体
フィルムとしての耐熱性も悪いため、高速自動包装機に
適用し難く、しかも樹脂が軟弱であるため、引裂方向を
変えると良好な引裂性が得られなくなる。

【０００９】更に、ヒートシール層とポリプロピレン基
層よりなる積層体を横一軸方向に延伸したフィルムを用
いる方法（特開昭６３−１３２０５１号）も知られてい
るが、この方法では製膜時あるいは２次加工時にフィル
ムが破断し易くなるという難点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の自動
包装用フィルムに指摘される前述の様な問題点に着目し
てなされたものであって、その目的は、優れた引裂性及
び引裂方向安定性を有し、且つ製膜時や２次加工時の耐
切断性が良好で作業性を損なう恐れがなく、更には透明
性が良好であると共に、低温ヒートシール性が良好で自
動包装機への適性に優れた包装用フィルムを提供しよう
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
ができた本発明に係る積層フィルムの構成は、融点が
１４５℃以下のオレフィン系重合体よりなるヒートシー
ル性フィルム層（Ａ層）と、該Ａ層を構成する重合体
よりも高融点であり、且つ２３０℃におけるメルトイン
デックスが0.5 〜８であるプロピレン系重合体よりなる
フィルム層（Ｂ層）と、上記Ａ層を構成する重合体よ
りも高融点であり、しかも２３０℃におけるメルトイン
デックスが４〜２０で且つ上記Ｂ層を構成する重合体よ
りも１以上高いメルトインデックスを有するプロピレン
系重合体フィルム層（Ｃ層）とを積層してなり、その積
層構成は、中間層がＢ層によって構成されると共に、該
Ｂ層に接し且つ溶融押出後の冷却ロールに直接接触する
側がＣ層によって構成され、Ｂ層の厚みが全体の厚みの
１０％以上を占める、実質的に横一軸延伸された積層フ
ィルムからなるものであるところに要旨を有するもので
ある。

【００１２】

【作用】本発明は、上記の様にＡ層、Ｂ層、Ｃ層よりな
る３層構造の実質的に横一軸延伸された積層フィルムで
あって、積層構成材の構成を特定したところに特徴を有
するものであり、特に溶融押出後冷却ロールに接する側
にメルトインデックスの高いＣ層を設け、中間層として
メルトインデックスの低いＢ層を積層することによっ
て、単層構造のものでは達成することのできない耐切断
性、透明性等の特性を確保したものである。

【００１３】即ち、実質的に横一軸に延伸されたフィル
ムを得る場合、生産性を高めるには溶融押出後の引取速
度を速くする必要があるが、この様な引取条件では溶融
押出しされた樹脂と冷却ロールとの密着性が悪くなる。
その結果、冷却速度が低下すると共に表面凹凸が大きく
なり、透明性も低下してくる。

【００１４】透明性を高めるにはメルトインデックスの
高い樹脂を使用すればよいのであるが、そうするとフィ
ルムが脆弱となって耐切断性が悪くなり、製膜時及び２
次加工時に切断が頻発する。

【００１５】そこで本発明においては、上記の様にメル
トインデックスの異なる２種のプロピレン系重合体より
なるフィルムを積層し、中間層を構成するＢ層はメルト
インデックスの低い重合体とすることによって高レベル
の耐切断性を確保し、また冷却ロールに直接接触する側
には、Ｃ層としてメルトインデックスの高い重合体を積
層することにより、優れた透明性が得られる様にしてい
る。そしてヒートシール層を構成するＡ層は、上記Ｂ層
のＣ層とは反対側に積層し、高速自動包装機に適用可能
な低温ヒートシール性が得られる様にしている。

【００１６】以下、本発明に係る積層フィルムの各積層
構成材について詳述する。まずヒートシール性フィルム
層（Ａ層）を構成するオレフィン系重合体としては、融
点が１４５℃以下、より好ましくは１００℃〜１４０℃
のものが使用される。融点が１４５℃を超えるもので
は、ヒートシール温度を高くしなければならず、高速自
動包装に適さない。

【００１７】上記オレフィン系重合体としては各種オレ
フィンのホモポリマーもしくはコポリマーを使用するこ
とができ、より具体的には例えば低密度ポリエチレン、
ポリブテン−１、エチレン／プロピレンコポリマー、プ
ロピレンと炭素数が４〜１０のα−オレフィンとのコポ
リマー、エチレンと炭素数が４〜１０のα−オレフィン
とのコポリマー、エチレンとプロピレンと炭素数が４〜
１０のα−オレフィンとの三元コポリマー、ブテンとブ
テン以外のα−オレフィンとのコポリマー等が好ましい
ものとして挙げられる。

【００１８】そのほかアイオノマー、エチレン／酢酸ビ
ニルコポリマー、エチレン／アクリル酸コポリマー等を
使用することもでき、これらは単独で使用し得るほか、
２種以上を混合して用いることもできる。

【００１９】上記ポリマーの中でも特に好ましいのは、
プロピレン／ブテンランダムコポリマー、エチレン／ブ
テンランダムコポリマー、エチレン／プロピレン／ブテ
ンランダムコポリマー、エチレン／プロピレンランダム
コポリマー、直鎖状低密度ポリエチレン、アイオノマー
等である。

【００２０】次にポリプロピレン系重合体フィルム層
（Ｂ層）を構成する重合体としては、２３０℃における
メルトインデックスが0.5 〜８、より好ましくは２〜６
のものが使用される。メルトインデックスが小さ過ぎる
ものでは溶融時の流動性が不足するため製膜加工性が悪
く、また大き過ぎるものではフィルムが脆弱となって十
分な耐切断性が得られない。

【００２１】また、Ｃ層を構成する重合体は、２３０℃
におけるメルトインデックスが４〜２０で、かつ、Ｂ層
を構成する重合体よりも１以上高いものであることが必
要であり、より好ましいメルトインデックスは７〜１５
で且つＢ層より1.5 以上高いものである。

【００２２】該メルトインデックスが小さ過ぎるもので
は、冷却ロールへの密着不良によりフィルムの透明性が
悪くなって商品価値が損なわれ、また大きくなり過ぎる
とＣ層の厚みが不均一となって製膜加工性が悪くなる。
また２３０℃におけるメルトインデックスがＢ層よりも
1.0 以上高くないものを使用するとダイ内でのＣ層の流
れが乱れ易くなるため積層フィルム全体としての外観が
悪くなる。

【００２３】尚Ｂ層は積層フィルムの中心層を構成する
ものであり、その厚みは全体の厚みの１０％以上、より
好ましくは３０％以上にすべきである。Ｂ層の占める厚
み比が１０％以下になると、積層フィルム全体としての
耐切断性が乏しくなり、製膜時及び加工時にフィルムの
切断が発生し易くなる。

【００２４】上記Ｂ層及びＣ層を構成するプロピレン系
重合体は、融点が１４０℃以上、好ましくは１５０℃以
上であるプロピレンを主体とする重合体であって、例え
ばアイソタクチック指数８５重量％以上のアイソタクチ
ックポリプロピレン、エチレン含有量が７重量％以下の
エチレン／プロピレン共重合体、プロピレン含有量が９
０重量％以上のプロピレンと炭素数４〜５のα−オレフ
ィンとの共重合体等が好ましいものとして例示される。
これらのプロピレン系重合体は、夫々単独で使用しても
よく、あるいは２種以上を併用してもよい。

【００２５】尚上記Ａ層、Ｂ層、Ｃ層を構成する重合体
には、夫々の要求特性を阻害しない範囲で低分子量熱可
塑性樹脂等の他の重合体、帯電防止剤、滑剤、ブロッキ
ング防止剤等を含有させて自動包装性を向上させること
ができる。

【００２６】ここで使用される低分子熱可塑性樹脂とし
ては、天然もしくは合成のワックス、炭化水素系樹脂、
ロジン、ダンマル、フェノール樹脂、塩素化脂肪族炭化
水素系ワックス、塩素化多核芳香族炭化水素等が挙げら
れる。

【００２７】本発明の積層フィルムは、前述の如くＢ層
構成材を中間層とし、該Ｂ層に接し且つ溶融押出後の冷
却ロールに直接接触する側にＣ層構成材が積層され、そ
の反対面側にＡ層構成材が積層されたものであり、積層
成形法としては共押出法、未延伸フィルム又はシートに
他の積層構成材を溶融押出しして積層する方法等を採用
することができる。

【００２８】また、たとえばヒートシール性フィルム層
としてポリエチレン系の樹脂を積層する際には、層間接
着性を高めるため、層間に無水マレイン酸変性ポリプロ
ピレン等の接着性樹脂を介在させることも有効である。

【００２９】かくして得られる積層未延伸フィルム又は
シートを、横方向に２〜１５倍、好ましくは、４〜１０
倍に延伸すると、横方向に引裂方向安定性の優れた積層
フィルムが得られる。横方向延伸倍率が２倍未満では、
分子配向が不十分であるため引裂方向安定性を十分に改
善できず、一方１５倍以上に延伸することは技術的に困
難であるばかりでなく、低温ヒートシール性が悪くなる
ことがある。

【００３０】延伸方法は特に限定されないが、９０〜１
６５℃、特に１００〜１５０℃でテンター延伸法により
横延伸するのが最も一般的である。

【００３１】尚本発明では、横方向に一軸延伸すること
によって分子配向をもたせ引裂方向安定性を与えるもの
であり、縦方向には実質的に延伸しないのを原則とする
が、引裂方向安定性を阻害しない限度で３倍程度以下に
縦延伸することを妨げるものではない。

【００３２】横延伸された積層フィルムは、熱寸法安定
性を与えるために、１００〜１６５℃で１〜６０秒程度
の熱処理を行なうのが望ましい。またこの積層フィルム
には、必要に応じてコロナ処理などの表面処理を施して
もよい。

【００３３】本発明に係る積層フィルムの好ましい厚み
は、用途によって若干相違するが、通常は５〜１００μ
m の範囲であり、中でも汎用性の高いのは１５〜６０μ
m である。

【００３４】またヒートシール層の厚みは0.3 〜２０μ
m 、特に0.5 〜１５μm の範囲で、且つ積層フィルム全
体の厚みの0.2 〜５０％の範囲が好ましい。ヒートシー
ル層の厚みが0.5 μm未満では、充分なヒートシール性
が得られ難く、また２０μm よりも厚いか、全体の厚み
の５０％よりも厚くなると、積層フィルム全体の腰が弱
くなり、自動包装適性が低下したり引裂性が悪くなる。

【００３５】かくして得られる本発明の積層フィルム
は、優れた引裂性及び引裂方向安定性を有すると共に、
透明性、低温ヒートシール性に優れたものであり、それ
自身で自動包装用フィルムとして使用できるばかりでな
く、Ｃ層側に他のフィルム、金属箔、紙等をラミネート
して、用途に適した特性、たとえばガスバリヤー性、印
刷性、装飾性等を備えた複合フィルムとすることも可能
である。

【００３６】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、実施例中の各データの測定法は次の通りと
した。ヘイズ ：ＪＩＳ−Ｋ６７１４法に従い、東洋精機社製の
ヘイズテスターを用いて測定した。ヤング率 ：ＡＳＴＭ−Ｄ−８８２法に準拠して測定し
た。引裂方向安定性 ：積層フィルムの端部から縦方向に５mm
の開封切口を入れ、引裂力を加える方向を縦方向に対し
６０度以内の角度で種々変えて引裂き、そのときの引裂
状況より次の通り評価した。 ○：引裂力の方向を変えても、縦方向にほぼ一直線に引
裂けた。 △：引裂力の方向が縦方向から外れると、一直線に引裂
けなかった。 ×：縦方向に方向性をもって引裂けなかった。エレメンドルフ引裂強度 ：ＪＩＳ−Ｐ−８１１６法に従
って測定した。ヒートシール強度 ：東洋精機社製傾斜ヒートシーラーに
より、圧力１kg/cm²、１秒間の条件下でヒートシールし
た後、２００mm／分の速度で剥離したときの剥離強度を
測定した。手切れ性 ：指先で積層フィルムを引裂いた時の引裂きの
難易度によって次の通り評価した。 ○：簡単に引裂けた。 △：爪を立て、力を入れれば引裂けた。 ×：引裂けなかった。自動包装適性 ：富士機械製作所製の横ピロー包装機を用
い１６０℃、１２０個／分の条件で包装材料を自動供給
しつつ包装を行ない、その適性を次の基準で評価した。 ○：順調に包装できた。 △：フィルムの蛇行やヒーターへの付着等が起こり、時
々包装不能になった。 ×：ヒーターへの付着やヒートシール強度不足等によ
り、自動包装を連続的に行なうことができなかった。耐切断性 ：５０mm幅，１０００mm長のフィルムの片端を
固定し、他端に400gの荷重をつけて吊し、高さを変えて
荷重を落下させ、フィルムが切断する高さを測定した。

【００３７】実施例１ 融点が１３８℃のエチレン・プロピレン・ブテン−１の
３元共重合体（Ａ層）と、融点が１６５℃、２３０℃に
おけるメルトインデックスが2.0 のアイソタクチックプ
ロピレン（Ｂ層）、および融点が１６５℃、２３０℃に
おけるメルトインデックスが１０のアイソタクチックポ
リプロピレン（Ｃ層）を溶融・共押出しし、Ｃ層を冷却
ロールに密着させながら引取ってＡ層／Ｂ層／Ｃ層より
なる３層構造の未延伸フィルムを得た。次いで１４０℃
で横方向に８倍延伸した後、５％の緩和率を与えながら
１５０℃で５秒間熱処理した。得られた積層フィルムの
全厚みは２５μm 、Ａ層／Ｂ層／Ｃ層の各厚みは５μm
／１７μm ／４μm であった。

【００３８】比較例１ 実施例１におけるＡ層及びＢ層と同じ重合体を使用し、
Ｃ層を構成する重合体の使用を省略した以外は実施例１
と同様にして溶融共押出し及び横一軸延伸を行ない、Ａ
層／Ｂ層よりなる積層フィルムを得た。得られた積層フ
ィルムの全厚みは２５μm 、Ａ層／Ｂ層の各厚みは５μ
m ／２０μm であった。

【００３９】比較例２ 実施例１におけるＡ層及びＣ層と同じ重合体を使用し、
Ｂ層を構成する重合体の使用を省略した以外は実施例１
と同様にして溶融共押出し及び横一軸延伸を行ない、Ａ
層／Ｃ層よりなる積層フィルムを得た。得られた積層フ
ィルムの全厚みは２５μm 、Ａ層／Ｃ層の各厚みは５μ
m ／２０μm であった。その物性を表１に示す。

【００４０】比較例３ 実施例１におけるＡ層を構成する重合体のみを溶融押出
しし、２５μm の未延伸フィルムを得た。

【００４１】比較例４ 実施例１におけるＡ層、Ｂ層、Ｃ層と同じ組成で厚さが
１０００μm の未延伸積層フィルムを作り、次いで１２
０℃で縦方向に５倍延伸した後、１５５℃で横方向に８
倍延伸し、その後５％の緩和率を与えながら、１５０℃
で５秒間熱処理して縦・横二軸延伸積層フィルムを得
た。得られた積層フィルムにおける各層の厚み構成は、
実施例１の積層フィルムと同様であった。上記実施例１
及び比較例１〜４で得たフィルムの物性を表１に一括し
て示す。

【００４２】

【表１】 表１からも明らかであるように、本発明の規定要件を満
たす実施例１の積層フィルムは、透明性，引裂方向安定
性，ヒートシール強度，手切れ性，自動包装適性，耐切
断性が全て良好であるのに対して、比較例１では透明性
が劣り、比較例２では耐切断性が劣り、比較例３，４で
は、引裂方向安定性，手切れ性，自動包装適性が劣り、
いずれも自動包装用のフィルムとして不十分なものであ
ることが分かる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、個
々に特定された重合体からなる各層を３層構造の横一軸
延伸フィルムとすることにより、引裂性、引裂方向安定
性、耐切断性、透明性に優れ、且つ低温ヒートシール性
が良好で高速自動包装に適した包装用の積層フィルムを
提供し得ることになった。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】融点が１４５℃以下のオレフィン系重合
   体よりなるヒートシール性フィルム層（Ａ層）と、該
   Ａ層を構成する重合体よりも高融点であり、且つ２３０
   ℃におけるメルトインデックスが0.5 〜８であるプロピ
   レン系重合体よりなるフィルム層（Ｂ層）と、上記Ａ
   層を構成する重合体よりも高融点であり、しかも２３０
   ℃におけるメルトインデックスが４〜２０で且つ上記Ｂ
   層を構成する重合体よりも１以上高いメルトインデック
   スを有するプロピレン系重合体フィルム層（Ｃ層）とを
   積層してなり、その積層構成は、中間層がＢ層によって
   構成されると共に、該Ｂ層に接し且つ溶融押出後の冷却
   ロールに直接接触する側がＣ層によって構成され、Ｂ層
   の厚みが全体の厚みの１０％以上を占める、実質的に横
   一軸延伸された積層フィルムからなるものであることを
   特徴とする、横方向易引裂性積層フィルム。