JP3428212B2 - 多層フィルム - Google Patents

多層フィルム

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JP3428212B2
JP3428212B2 JP04741095A JP4741095A JP3428212B2 JP 3428212 B2 JP3428212 B2 JP 3428212B2 JP 04741095 A JP04741095 A JP 04741095A JP 4741095 A JP4741095 A JP 4741095A JP 3428212 B2 JP3428212 B2 JP 3428212B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、優れたダートインパク
ト強度、防湿性、低温ヒートシール性とを備えた多層フ
ィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にポリプロピレン系単層フィルム
は、その化学的性質、物理的性質に優れているため、包
装材料として用いられているが、ダートインパクト強度
に欠点があった。この欠点を克服すべく、エチレン−プ
ロピレンランダム共重合体(以下、EPRということも
ある。)をポリプロピレンにブレンドすることが行われ
ているが、十分な強度や低温ヒートシール性が得られ
ず、フィルムの防湿性も悪く、商品価値を低下させてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる欠点
を改良し、ダートインパクト強度、防湿性、低温ヒート
シール性とを備えた多層フィルムの開発を課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題は、ポリプロピ
レン1〜95重量%とエチレン含有量10〜90モル%
のエチレン−プロピレンランダム共重合体5〜99重量
%とからなり、非晶部ゴム粒径が10μm以下であるプ
ロピレン系樹脂組成物よりなる外面層と、0.935g
/cm3 以上の密度を有する高密度ポリエチレンよりな
る外層と、0.935g/cm3 以下の密度を有する低
密度ポリエチレンよりなる内層とからなる多層フィルム
により解決することができる。以下、本発明を詳細に説
明する。
【0005】本発明の多層フィルムにおける中間層に用
いられるプロピレン系樹脂組成物に使用されるポリプロ
ピレンはフィルム用に使用される結晶性ポリプロピレン
であればよく、密度が0.89〜0.92g/cm3
JIS K6758により測定されるメルトフローレー
ト(230℃)が0.1〜90g/10分、アイソタク
チック・インデックス(沸騰n−ヘプタン抽出残)が7
5〜98%が好ましい。
【0006】また、エチレン−プロピレンランダム共重
合体はエチレン含有量が10〜90モル%であり、30
〜85モル%が好ましい。エチレン含有量が10モル%
未満では低温脆性、低温衝撃強度が悪い。また、90モ
ル%を超えると耐熱性が悪い。
【0007】エチレン−プロピレンランダム共重合体と
しては、例えば三井石油化学工業(株)製の「タフマー
P−0280」、「タフマーP−0480」等の商品名
で市販されているものが例示できる。
【0008】プロピレン系樹脂組成物中のエチレン−プ
ロピレンランダム共重合体の配合割合は、5〜99重量
%であり、好ましくは5〜50重量%、特に好ましくは
10〜30重量%である。エチレン−プロピレンランダ
ム共重合体の配合量が5重量%未満では低温衝撃強度の
改善が見られず、好ましくない。一方、配合割合が99
重量%を超えると、透明性を著しく阻害するので好まし
くない。
【0009】プロピレン系樹脂組成物中の非晶部ゴム粒
径は10μm以下であることが必要であり、5μm以下
が好ましい。非晶部ゴム粒径が10μmを超えると、多
層フィルムのダートインパクト強度が悪い。
【0010】プロピレン系樹脂組成物を製造するには、
ポリプロピレンとエチレン−プロピレンランダム共重合
体とを溶媒を用いて均一に混合した後、溶媒を除去する
方法が好ましい。
【0011】溶液中での該組成物の混合には、撹拌温度
コントロールが可能な混合槽が用いられ、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレンランダム共重合体を溶かすこ
とが可能な溶媒を満たし、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレンランダム共重合体を投入し、溶媒に溶かした
状態で両者を均一に混合する。混合後、溶媒を除去、分
離する。
【0012】このように混合を液相にて行う場合、溶媒
としては、20〜250℃でポリプロピレンを溶解し、
原料等に対して反応性をもたない不活性な溶媒であれ
ば、特に限定されるものではない。かかる溶媒の具体例
としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素又は
これらをハロゲン化したもの、さらにはヘキサン、ヘプ
タン、デカンなどの飽和脂肪族系炭化水素およびこれら
をハロゲン化したもの、シクロヘキサンなどの脂環式炭
化水素およびこれらのハロゲン化物などが例示できる。
【0013】混合は、通常20〜250℃の範囲で行わ
れ、好ましくは50〜220℃の範囲で行われる。ま
た、混合は減圧下にても、加圧下にても行われ、混合圧
力は限定されるものではないが、減圧から100kg/
cm2 にわたってよい。しかし、通常は0〜50kg/
cm2 、好ましくは1〜10kg/m2 の範囲である。
混合時間は混合温度及び圧力等を考慮して適宜に設定さ
れる。
【0014】又、このような混合は、溶液法の逐次重
合、プロセスを用いて第1段階においてプロピレンが重
合してポリプロピレンを生成し、溶媒に溶けた状態の溶
液のまま、その後の段階において、プロピレンとエチレ
ン混合物が重合してエチレン−プロピレンランダム共重
合体を生成させるような方法もさしつかえない。
【0015】逆に、第1段階においてエチレン−プロピ
レンランダム共重合体を生成し、溶媒に溶けた状態の溶
液のまま、その後の段階において、プロピレンが重合し
てポリプロピレンを生成させるような方法でもさしつか
えない。
【0016】かかる方法により、非晶部ゴム粒径が10
μm以下のプロピレン系樹脂組成物を製造することがで
きる。以上のような製造方法により得られるプロピレン
系樹脂組成物は、ゴム成分の分散性がよいため、本発明
の多層フィルムの中間層に用いると、特に包装材料の強
度の指標となるダートインパクト強度(B法)におい
て、500g(厚み100μmのフィルム)以上の値を
示し、耐ピンホール性においても優れた性能を示す。
【0017】本発明の多層フィルムにおける外面層に使
用される高密度ポリエチレンとしては、エチレンを単位
として含み密度が0.935g/cm3 以上のものであ
れば多種のものを利用することができる。具体的には、
エチレンからなるホモポリマー、エチレンと他のモノマ
ー(例えばプロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1な
ど)からなる共重合体、あるいは2種以上の単量体から
なるプレポリマーとエチレンとからなる共重合体などを
例示することができる。
【0018】高密度ポリエチレンは、密度が0.935
g/cm3 以上であることが必要である。密度が0.9
35g/cm3 未満では得られるフィルムが高密度ポリ
エチレンフィルムとしての優れた性質、例えば腰の強さ
(ヤング率)やガスバリヤー性(防湿性)などが損なわ
れる。
【0019】高密度ポリエチレンは、そのメルトフロー
レート(190℃)が1.0g/10分以下であること
が望ましい。メルトフローレートが大きくなると、フィ
ルムの強度が低下する傾向がある。
【0020】外層に高密度ポリエチレンを使用すること
により、中間層の防湿性を補い、透湿度が8g/m2
24時間(厚み100μmのフィルム)以下の値が得ら
れ、湿気をコントロールする必要を有する内容物に対す
る包材として優れた多層フィルムを与える。
【0021】本発明の多層フィルムにおける内面層に使
用される低密度ポリエチレンは、密度が0.935g/
cm3 以下であり、0.900〜0.930g/cm3
のものが好ましい。密度が0.900g/cm3 未満で
は耐衝撃性、耐クリープ性が低下し、0.930g/c
3 を超えると十分な低温ヒートシール性(120℃以
下)が得られない。
【0022】なお、各層を形成するプロピレン系樹脂組
成物、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンには、
通常用いられる他の添加剤、例えば抗酸化剤、帯電防止
剤、紫外線吸収剤、着色剤(顔料)等を添加することが
できる。
【0023】特に、当該多層フィルムの特徴を生かし、
感光物質用包材に使用する場合は、遮光性を有すること
が必要である。このためには、高密度ポリエチレン、プ
ロピレン系樹脂組成物、低密度ポリエチレンより構成さ
れる各層のいずれか一層以上に0.1〜30重量%の遮
光性物質を含有させてもよいし、遮光層、例えば着色
紙、又はアルミ箔や亜鉛メッキした薄層鋼板等の厚さ5
μm以上、50μm以下の金属箔又は100〜1200
Åの金属蒸着層をもつ紙(例アルミ蒸着紙)や金属蒸着
フィルム(例アルミ蒸着フィルム)などの遮光性を持っ
た他の層を積層させるか、印刷により遮光性を付加する
などの方法を用いてもよい。
【0024】また、多層フィルムを製造する方法として
は、共押出法を好適に採用することができ、例えば多層
インフレーション成形法、多層キャスト成形法等によっ
て製造することができる。
【0025】なお、本発明の多層フィルムにおいては、
中間層と内表面層との間に第三の層を介在させてもよい
が表面層は多層フィルムの最外面及び最内面に存在する
ことが必要である。第三の層としては、中間層と外層と
をより強固に結合するために接着性樹脂層を用いること
が好ましい。
【0026】かかる方法により製造された多層フィルム
の厚さはその使い易さの点から一般に10〜400μm
であり、20〜200μmであることが好ましい。
【0027】本発明の多層フィルムにおいて、中間層の
厚みが、全層の厚みの30〜99%、特に40〜80%
であることが好ましい。中間層の厚みが30%未満で
は、低温衝撃強度が不良となり、99%を超えると多層
フィルムのフィルム外部ヘイズが不良となる。
【0028】
【実施例】以下に、実施例及び比較例により本発明を具
体的に示すが、本発明は下記実施例に限定されるもので
はない。以下の実施例、比較例において、各物性は次の
方法によって測定した。 ダートインパクト強度‥‥‥JIS Z1702の衝撃
強度に準拠。 透湿度‥‥‥JIS Z0208−1976に準拠。 ヒートシール性‥‥‥まず、フィルムを幅15mmのた
んざく状に切り取り、これをシール圧力2kg/cm
2 、シール時間1秒の条件下で温度を変えてヒートシー
ルし、この試験片を300mm/分の速度で剥離して剥
離強度を調べる。その結果、この剥離強度が1kgを示
した試験片のシール温度をもってヒートシール性を表し
た。 非晶部ゴム粒径‥‥‥‥‥電子顕微鏡(SEM)にて測
定を行った。ゴム成分を見やすくする為に、RuO4
溶液にてフィルムをあらかじめ染色した。
【0029】(実施例1)アイソタクチック・インデッ
クス96%、メルトフローレート(230℃)1.5g
/10分のプロピレン単独重合体160kgと、エチレ
ン含有量30モル%のエチレン−プロピレンランダム共
重合体40kgを、1000リットルのキシレン溶媒
中、1kg/cm2 G、140℃で2時間撹拌し、溶液
状態で均一に混合後、溶媒を除去し、組成物を減圧
(0.5Torr以下、60℃)で48時間乾燥後粉砕し、
ペレタイズした。得られたポリプロピレン系樹脂組成物
を中間層に用い、高密度ポリエチレンとして、密度が
0.950g/cm3 、メルトフローレート(190
℃)が0.8g/10分のものを外面層に用い、低密度
ポリエチレンとして、密度が0.920g/cm3 、メ
ルトフローレート(190℃)が1.0g/10分のも
のを内面層に用いて、空冷式インフレーション成形によ
り多層フィルムの製造を行った。この場合、インフレー
ション成形は、40mmφ成形機3台による3層成形機
を用い、ダイス100mmφ、吐出量30kg/H、成
形温度230℃の条件で行った。フィルムの全厚みは1
00μm、両表面層、中間層の厚み比を、1:2:1で
行った。ブロー比は2であった。得られたフィルムの物
性を表1に示す。表1の結果から、本発明の多層フィル
ムは、中間層のゴム成分の分散性が良く、優れたダート
インパクト強度を有するものであることが確認できた。
一方、高密度ポリエチレンを外面層、低密度ポリエチレ
ンを内面層に使用した効果が十分に発揮され、多層フィ
ルムとしても透湿度が小さく優れた防湿性、ヒートシー
ル性を有するものであることが確認できた。
【0030】(実施例2〜5)実施例2〜5では種々の
ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合
体につき、実施例1と同様の条件(スケール、温度、圧
力、時間等)にてプロピレン系樹脂組成物を作成し、又
種々の高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンを使用
し、実施例1と同様の条件でフィルム成形を行った。得
られたフィルム物性を表1に示す。
【0031】(比較例1)アイソタクチック・インデッ
クス96%、メルトフローレート1.5g/10分のプ
ロピレン単独重合体160kgと、エチレン含有量30
モル%、エチレン−プロピレンランダム共重合体40k
gを、ヘンシェルミキサーで5分間混合し、L/D=2
4の40mmφ押出機により220で溶融混練ペレタイ
ズを行った。又実施例1と同じ高密度ポリエチレンと低
密度ポリエチレンを使用し、実施例1と同様の条件でフ
ィルム成形を行った。得られたフィルム物性を表1に示
す。
【0032】(比較例2)比較例2についても比較例1
と同様の方法にて溶融混練ペレタイズを行い、フィルム
成形を行った。実施例3と同じポリプロピレン、エチレ
ン−プロピレンランダム共重合体を実施例3と同量使用
し、比較例1と同様の方法でプロピレン系樹脂組成物を
得た。実施例3と同じ高密度ポリエチレンと低密度ポリ
エチレンを使用して多層フィルムを得た。得られたフィ
ルム物性を表1に示す。
【0033】(比較例3)実施例1に用いたポリプロピ
レン系樹脂組成物を中間層及び両表面層に用いて、実施
例1と同様にフィルム成形を行った。得られたフィルム
物性を表1に示す。
【0034】(比較例4)実施例1に用いたポリプロピ
レン系樹脂組成物を中間層及び内面層に用いて、実施例
1と同じ高密度ポリエチレンを外面層に用いて、実施例
1と同様にフィルム成形を行った。得られたフィルム物
性を表1に示す。
【0035】(比較例5)実施例1に用いたポリプロピ
レン系樹脂組成物を中間層及び外面層に用いて、実施例
1と同じ低密度ポリエチレンを外面層に用いて、実施例
1と同様にフィルム成形を行った。得られたフィルム物
性を表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層フィ
ルムは、柔軟性を有し、且つゴム成分の分散性に優れて
いるため、ダートインパクト強度に優れている。又、透
湿度が小さく防湿性、低温ヒートシール性もかねそなえ
ている。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−31348(JP,A) 特開 昭60−212443(JP,A) 特開 平2−43242(JP,A) 特開 平2−214709(JP,A) 特開 平8−34103(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリプロピレン1〜95重量%とエチレ
    ン含有量10〜90モル%のエチレン−プロピレンラン
    ダム共重合体5〜99重量%とからなり、非晶部ゴム粒
    径が10μm以下であるプロピレン系樹脂組成物よりな
    る中間層と、0.935g/cm3 以上の密度を有する
    高密度ポリエチレンよりなる外層と、0.935g/c
    3 以下の密度を有する低密度ポリエチレンよりなる内
    層とからなる多層フィルム。
  2. 【請求項2】 ダートインパクト強度(B法)が500
    g以上であり、透湿度が8g/m2 ・24時間以下であ
    り、内層間のヒートシール温度が120℃以下であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の多層フィルム。
  3. 【請求項3】 中間層に用いられるプロピレン系樹脂組
    成物中のポリプロピレンの密度が0.89〜0.92g
    /cm3 、メルトフローレート(230℃)が0.1〜
    90g/10分、アイソタクチック・インデックス(沸
    騰n−ヘプタン抽出残)が75〜98%であることを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の多層フィル
    ム。
  4. 【請求項4】 中間層の厚みが、全層の厚みの30〜9
    9%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1
    項に記載の多層フィルム。
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