JP3056569B2 - ヒートシール性包装フィルム - Google Patents

ヒートシール性包装フィルム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、ポリプロピレンベース層とプロ
ピレン重合体の少なくとも１つのトップ層とを具備する
ポリオレフィンフィルムに関する。
【０００２】ポリプロピレンベース層とポリプロピレン
トップ層とを具備するポリプロピレンフィルムは、多く
の刊行物に記載されている。その記載のフィルムは、好
都合な性質、特に非常に良好な光学的性質および耐引掻
性によって特徴づけられる。しかしながら、これらのフ
ィルムは非常に不良なヒートシール性を示すので、自動
包装機で製造することが不可能である。延伸フィルムを
使用する時には、シールに適用しなければならない温度
が非常に高いので、激しい収縮がシール帯で起こる。製
造されたパッケージは、好ましくない外観および劣った
シールシーム強さを有する。更に、延伸ポリプロピレン
フィルムの印刷性および被覆性の改良が必要である。フ
ィルムの表面処理（例えば、コロナ処理または火炎処
理）は、これらの性質を改良することがあるが、この改
良点は、しばしば、不適切であるか貯蔵時に迅速に減少
する。
【０００３】これらの不利を解消するために、延伸ポリ
プロピレンフィルムには、通常、プロピレンと他のα−
オレフィンとのランダム共重合体、ポリエチレンまたは
適当な重合体ブレンドをベースとするいわゆるシール層
が設けられている。しかしながら、このようなシール層
は、延伸ポリプロピレンフィルムの光学的性質を損なう
という不利を有する。不透明フィルムにおいては、光沢
が劣化し、そして透明フィルムにおいては、光沢および
曇りが損なわれる。耐引掻性も、更に改良しなければな
らない。特に共重合体のヒートシール性を改良するため
にα−コモノマーの量を増やすることが必要であるなら
ば、この種の共重合体を製造することは更に困難であ
る。プロピレン共重合体をベースとするヒートシール性
原料の製造で遭遇する技術的困難は、例えば、ＤＥ−Ａ
第２９ ２３ ７５４号明細書に記載されている。
【０００４】また、ポリプロピレンフィルムをポリ塩化
ビニリデンまたは各種のポリアクリレートを含有する分
散液で被覆することは、シール性フィルムを生ずるが、
これらのフィルムは、高価であり且つ再生できないとい
う重大な不利を有し、即ち、フィルム生産時に不可避的
に生ずるフィルムスクラップは、それに適用されたコー
ティングのためリサイクルできない。この不利は、生態
学的理由からもはや許容できない。
【０００５】本発明の目的は、良好なヒートシール性、
即ち、できるだけ低いヒートシール温度で高いシールシ
ーム強さと、非常に良好な光学的性質、即ち、高い光沢
および高い透明性（透明フィルムの場合）との両方を有
しているべきであり且つ困難なしに再生材料として生産
プロセスに返送することもできるポリプロピレンフィル
ムを提供することにある。フィルムは、更に、高い耐引
掻性および表面処理できる能力を示すべきであり且つフ
ィルムの被覆性も良好であるべきである。
【０００６】本発明に係るポリプロピレンフィルムは、
少なくとも２層、イソタクチックポリプロピレンから形
成すべきベース層とシンジオタクチックポリプロピレン
のトップ層とを具備する。
【０００７】シール性多層ポリオレフィンフィルムのベ
ース層は、主としてプロピレンからなり且つ融点１４０
℃以上、好ましくは融点１５０℃以上を有するプロピレ
ン重合体からなる。
【０００８】ｎ−ヘプタン可溶性含量１５重量％以下を
有するイソタクチックポリプロピレン、エチレン含量１
０重量％以下を有するエチレンとプロピレンとの共重合
体、およびＣ4 〜Ｃ8 α−オレフィン含量１０重量％以
下を有するポリプロピレンとＣ4 〜Ｃ8 α−オレフィン
との共重合体は、ベース層に使用するポリプロピレン重
合体の特定例を構成する。
【０００９】ベース層のプロピレン重合体は、適当に
は、２３０℃および荷重２１．６Ｎでのメルトフローイ
ンデックス０．５ｇ／１０分〜８ｇ／１０分、好ましく
は１．５ｇ／１０分〜４ｇ／１０分を有する（ＤＩＮ５
３７３５）。
【００１０】本発明の特定の態様においては、ベース層
は、追加的に、ベース層の合計重量に対して４０重量％
まで、好ましくは３０重量％までの不活性粒状物質（平
均粒径０．０１〜５μｍ、好ましくは０．０２〜２．５
μｍを有する）を含有できる。不活性粒状物質の存在
は、適当な温度でのフィルムの延伸配向時に微細亀裂お
よび微小キャビティー、いわゆる「ボイド」が重合体マ
トリックスと不活性物質との間に形成されるという効果
を有する。これらのボイドのエリアにおいては、可視光
線は、屈折され、その結果、不透明性がフィルムに付与
され、このことは特定の包装目的で、特に食品包装の分
野において特に好適にさせる。不活性粒状物質は、無機
または有機性状を有することができる。使用するのに特
に好適である無機物質は、炭酸カルシウム、ケイ酸アル
ミニウム、二酸化ケイ素または二酸化チタンであり、特
に好適な有機物質はポリエチレンテレフタレートまたは
ポリブチレンテレフタレートである。無機粒子および／
または有機粒子の組み合わせを使用することも可能であ
る。
【００１１】トップ層のポリプロピレンは、＜１５％、
特に＜６％のイソタクチシティーを有する。シンジオタ
クチック配列の配列の平均長さバーｎr は、＞２０、好
ましくは＞２５である。モル質量分布は、下記関係式 Ｍw ＝ｋ・Ｍn （式中、Ｍw はモル質量分布の重量平均を表わし、Ｍn
はモル質量分布の数平均を表わし、ｋは５〜１、特に２
〜３の係数である）に対応する。重量平均は、６０，０
００〜２５０，０００、特に９０，０００〜１６０，０
００である。平均モル質量は、常法に従って測定でき
る。これらのうち、ゲル浸透クロマトグラフィー法が特
に好適であることが証明された。
【００１２】本発明の特定の態様においては、フィルム
は、３層、両側にトップ層を有するベース層からなる。
また、フィルムは、酸素および／または芳香族化合物に
対して不透過性にさせるためにバリヤー層を備えていて
もよい。このようにバリヤー層を備える場合には、フィ
ルムは、極めて感受性の商品、特にフレーバーの損失を
受けやすい商品を包装する際に使用するのに好適であ
る。バリヤー層の化学組成は、従来技術に開示されてい
る。バリヤー層は、金属、ポリアミド、ポリビニルアル
コールまたはポリビニルアルコール含有共重合体の層か
らなる。特に好適なバリヤー層は、例えば、ＥＰ−Ａ第
０ １１８ ０６０号明細書に記載されている。
【００１３】本発明に係るポリオレフィンフィルムの或
る性質を一層改良するために、ベース層と１つ以上のト
ップ層との両方とも、各々の場合にベース層および１つ
以上のトップ層の重合体と相容性である有効量の適当な
添加剤、好ましくは帯電防止剤、粘着防止剤、潤滑剤、
安定剤および／または低分子樹脂を含有することが可能
である。
【００１４】好ましい帯電防止剤は、アルカリ金属アル
カンスルホン酸塩、および炭素数１０〜２０の脂肪族基
を含有する本質的に線状および飽和脂肪族の第三級アミ
ン〔ω−ヒドロキシアルキル−（Ｃ1 〜Ｃ4 ）基で置
換〕であり、とりわけアルキル基としてＣ10〜Ｃ20基、
好ましくはＣ12〜Ｃ18基を有するＮ，Ｎ−ビス−（２−
ヒドロキシエチル）−アルキルアミンが特に好適であ
る。帯電防止剤の有効量は、層に対して０．０５〜３重
量％の範囲内である。
【００１５】好適な粘着防止剤は、二酸化ケイ素、炭酸
カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウ
ム、リン酸カルシウムなどの無機添加剤、非イオン界面
活性剤、陰イオン界面活性剤および／またはポリアミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネートなどの不相容性有
機重合体である。粘着防止剤の有効量は、層に対して
０．１〜２重量％の範囲内である。
【００１６】潤滑剤の例は、高級脂肪酸アミド、高級脂
肪酸エステル、ロウおよび金属石鹸である。潤滑剤の有
効量は、層に対して０．１〜２重量％の範囲内である。
【００１７】使用できる安定剤は、エチレン、プロピレ
ンおよび他のα−オレフィン重合体に対して安定化作用
を有する通例の化合物である。有効量は、一般に、層に
対して０．１〜２重量％である。
【００１８】推奨される低分子樹脂は、軟化点６０〜１
８０℃、好ましくは８０〜１３０℃（ＡＳＴＭ−Ｅ２８
に従って測定）を有する天然または合成樹脂である。多
数の低分子樹脂のうち、炭化水素樹脂が好ましく、詳細
には石油樹脂、スチレン樹脂、シクロペンタジエン樹脂
およびテルペン樹脂の形態である〔これらの樹脂はUllm
anns Enzyklopaedie der Techn. Chemie（ウルマンの工
業化学の百科事典）、第４版、第２巻、第５３９頁〜第
５５３頁に記載されている〕。低分子樹脂の有効量は、
層に対して３〜１５重量％、好ましくは５〜１０重量％
である。
【００１９】好ましい態様によれば、ベース層（主成分
はプロピレン単独重合体である）および／または少なく
とも１つ以上のトップ層は、帯電防止剤として、Ｎ，Ｎ
−ビス−（２−ヒドロキシエチル）−（Ｃ10〜Ｃ20）−
アルキルアミンを含有する。
【００２０】好適である限り、ベース層および／または
１つ以上のトップ層は、前記の他の添加剤、好ましくは
潤滑剤および粘着防止剤も各々の場合に有効な量で含有
する。
【００２１】更に他の好適な添加剤は、例えば、ＢＧＡ
−Liste VII.Polypropylen（フェデラル・ボード・オブ
・ヘルス・リストNo. VII.「ポリプロピレン」）に列挙
されている。
【００２２】必要ならば、トップ層を、例えば、印刷イ
ンキに対して受容性にさせるために表面処理することが
できる。表面処理は、技術上既知の方法の１つに従って
行うことができる。既知の方法としては、例えば、２電
極間の噴霧放電（コロナ）、火炎処理または極性化火炎
(polarized flame) による処理が挙げられる。
【００２３】本発明を下記例および比較例によって説明
する。二軸延伸ポリプロピレンフィルムを製造する。各
々の場合に、二軸延伸ポリプロピレンフィルムはポリプ
ロピレンベース層とトップ層とからなる。フィルムは、
合計厚さ２０μｍを有し、トップ層は０．７μｍ厚であ
る。
【００２４】製造を、既知の共押出法に従って行う。本
法の範囲内で、従った方法は、フィルムのベース層とト
ップ層とに対応する溶融物をフラットシートダイを通し
て共押出しし、共押出によって得られたフィルムを凝固
のために冷却し、フィルムを二軸延伸し（配向し）、二
軸延伸フィルムをヒートセットし、コロナ処理の企図さ
れるトップ層をコロナ処理する。
【００２５】すべての例および比較例において、ベース
層は、下記特質を有するイソタクチックプロピレン単独
重合体からなる。 Ｍw ＝２７３，０００ｇ／モル Ｍn ＝５１，０００ｇ／モル Ｍw ／Ｍn ＝５．５ ｉ5 ＝１９．３ｇ／１０分 Ｉ ＝９４．７％ Ｓ ＝５．３％ バーｎm ＝５７．０ バーｎr ＝３．２ mm ＝９３％ mr ＝３．３％ rr ＝３．７％
【００２６】与えられた値は、後述のような意義を有
し、次の通り測定した。Ｍw およびＭn は上記の通り ｉ5 ＝メルトフローインデックス（２３０℃、５０
Ｎの荷重で、ＤＩＮ５３７３５に従って測定） Ｉ ＝イソタクチック指数（mm＋１／２ mr） Ｓ ＝シンジオタクチック指数（rr＋１／２ m
r） バーｎm ＝イソタクチックブロックの平均長さ〔１＋
（２mm/mr)〕 バーｎr ＝シンジオタクチックブロックの平均長さ
〔１＋（２rr/mr)〕 mm ＝メソブロックの％ mr ＝メソからラセミへの転移領域の％ rr ＝ラセミブロックの％
【００２７】立体規則性に関連するすべての値を、Ｊ．
Ａ．エベンJ. Am. Chem. Soc.（１９８４），第１０６
巻，第６３５５頁〜第６３６４頁に従って13Ｃ−ＮＭＲ
分光法によって測定した。
【００２８】例１ トップまたはシール層は、下記特質を有するポリプロピ
レンからなる。 Ｍw ＝１１５，０００ｇ／モル Ｍn ＝５５，０００ｇ／モル Ｍw ／Ｍn ＝２．１ ｉ5 ＝２８．０ｇ／１０分 Ｉ ＝５．０５％ Ｓ ＝９４．９５％ バーｎm ＝１．５ バーｎr ＝２８．３ mm ＝１．７％ mr ＝６．７％ rr ＝９１．６％
【００２９】比較例１ トップ層は、下記特質を有するポリプロピレンからな
る。 Ｍw ＝２９３，０００ｇ／モル Ｍn ＝２５，０００ｇ／モル Ｍw ／Ｍn ＝１１．７ ｉ5 ＝２８ｇ／１０分 Ｉ ＝９５％ Ｓ ＝５％ バーｎm ＝６３．３ バーｎr ＝３．３ mm ＝９３．５％ mr ＝３．０％ rr ＝３．５％
【００３０】比較例２ トップ層を、エチレン含量４．６重量％を有するエチレ
ン−プロピレンランダム共重合体から形成した。メルト
フローインデックスは、ｉ5 ＝２８ｇ／１０分であっ
た。
【００３１】本発明に係るフィルム（例１）の優れたヒ
ートシール性は、添付図１から明らかである。比較例Ｃ
１およびＣ２のフィルムと比較して例１に係るフィルム
に関する他の物理的パラメーターを下記表に示す。
【００３２】Dr.Lange, Neuss （ドイツ連邦共和国）か
らの反射計を使用して、フィルムの光沢を測定した。測
定角度は８５°であった。
【００３３】耐引掻性をＤＩＮ５３７５４に従って測定
した。耐引掻性を測定するために、Calibrade ＲＨ１８
研削砥石を２５０ｇの荷重で用い、テレダイン・ターバ
ーからのTaber モデル５０３Abraser を使用した。引掻
感度の耐引掻性は、試料プレートの５０回転後の、元の
フィルムと比較しての引掻フィルムの曇りの増大を意味
すると解釈される。耐引掻性は、曇りの増大が＜２０％
であるならば非常に良好、曇りの増大が２０〜２５％で
あるならば中位、曇りの増大が２５％よりも大きいなら
ば不良と称される。
【００３４】４°のピンホールダイヤフラムの代わりに
１°のスリットダイヤフラムを使用して、フィルムの曇
りをＡＳＴＭ−Ｄ１００３−５２に従って測定し、曇り
を、一方を他方の上部に重ねた４つのフィルム層に対し
て％で示した。最適の測定範囲が利用されるので、４層
を選んだ。曇りの評価を行った。≦１５％＝非常に良
好、≧１５％〜２５％＝中位、＞２５％＝不良。
【００３５】フィルムを同一条件下でコロナ処理に付し
た。例１のフィルムでは４０mN/mの表面極性(surface p
olarity)に達したが、同一条件にも拘らず、Ｃ１のフィ
ルムでは３７mN/mのみの表面極性を示し、またＣ２のフ
ィルムでは３９mN/mのみの表面極性を示した。
【００３６】 表 光沢 耐引掻性 曇り 表面処理能力 印刷適性 例１ 非常に良好 非常に良好 非常に良好 非常に良好 非常に良好 Ｃ１ 非常に良好 非常に良好 非常に良好 不良 中位 Ｃ２ 中位 中位 良好 良好 非常に良好
【図面の簡単な説明】
【図１】シールシームの強さとシール温度との関係を示
すグラフ。
フロントページの続き (72)発明者 フォルカー、ドーレ ドイツ連邦共和国ケルクハイム、ハッタ ースハイマー、シュトラーセ、５ (72)発明者 アンドレアス、ウィンター ドイツ連邦共和国ケルクハイム、グンデ ルハルトシュトラーセ、２ (72)発明者 トマス、ウィルヘルム ドイツ連邦共和国ズルツフェルト、ユス チヌス‐ケルナー‐シュトラーセ、18 (56)参考文献 特開 昭61−120744（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B65D 65/40

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポリプロピレンベース層およびプロピレン
    重合体の少なくとも１つのトップ層を具備するポリオレ
    フィンフィルムであって、前記ベース層がイソタクチッ
    クポリプロピレンから形成されており且つ前記トップ層
    がシンジオタクチックポリプロピレンから形成されてい
    ることを特徴とするポリオレフィンフィルム。
  2. 【請求項２】ベース層が、主としてプロピレンからなり
    且つ融点１４０℃以上を有するプロピレン重合体、また
    はエチレン含量１０重量％以下を有するエチレンとプロ
    ピレンとの共重合体、またはＣ4 〜Ｃ8 α−オレフィン
    含量１０重量％以下を有するポリプロピレンとＣ4 〜Ｃ
    8 α−オレフィンとの共重合体からなる、請求項１に記
    載のフィルム。
  3. 【請求項３】トップ層のポリプロピレンが、１５％未
    満、特に６％未満のイソタクチシティーを有する、請求
    項１または２に記載のフィルム。
  4. 【請求項４】シンジオタクチック配列の配列の平均長さ
    バーｎr が、２０を越える、好ましくは２５を越える、
    請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフィルム。
  5. 【請求項５】モル質量分布が下記関係式 Ｍw ＝ｋ・Ｍn （式中、Ｍw はモル質量分布の重量平均を表わし、Ｍn
    はモル質量分布の数平均を表わし、ｋは５〜１、特に２
    〜３の係数である）に対応する、請求項１ないし４のい
    ずれか１項に記載のフィルム。
  6. 【請求項６】ベース層が、その両側にトップ層を有す
    る、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のフィル
    ム。
  7. 【請求項７】ベース層と１つ以上のトップ層との両方と
    も、各々の場合にベース層および１つ以上のトップ層の
    重合体と相容性である添加剤、特に帯電防止剤、粘着防
    止剤、潤滑剤、安定剤および／または低分子樹脂を更に
    含有する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフ
    ィルム。
  8. 【請求項８】ベース層および／または少なくとも１つ以
    上のトップ層が、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチ
    ル）−（Ｃ10〜Ｃ20）−アルキルアミンを含有する、請
    求項１ないし７のいずれか１項に記載のフィルム。
  9. 【請求項９】少なくとも１つの表面層が、表面処理され
    ており且つ処理された表面上で３６mN/mよりも大きい表
    面極性を示す、請求項１ないし８のいずれか１項に記載
    のフィルム。
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