JP3817710B2 - Easy-open composite film and easy-open polyethylene container - Google Patents

Easy-open composite film and easy-open polyethylene container Download PDF

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JP3817710B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性が良好で、剥離後の外観に優れた易開封性複合フィルムおよび易開封性ポリエチレン製容器に関する。更に詳しくはポリエチレン製容器の易開封性蓋材として好適に使用できる易開封性複合フィルムおよび該易開封性複合フィルムを蓋材として使用した易開封性ポリエチレン製容器に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年ヨーグルトなどの乳製品、納豆、即席麺などの容器として、デザインの多様化に伴う印刷の鮮明性への要求や廃棄時の環境問題に対応して紙容器が増えてきている。該紙容器は通常その内面がポリエチレン系樹脂で被覆されており、シーラントとしてホットメルト樹脂を使用した蓋材が熱シールされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のホットメルト樹脂をシーラントとした蓋材を使用した紙容器は、開封力が強すぎて開封しにくく、しばしば開封時に紙容器表面を被覆しているポリエチレンと蓋材のホットメルト樹脂の間で破壊が起こらずに、紙と表面を被覆しているポリエチレンの間で破壊が起こり、剥離外観が悪いものであり、ポリエチレンと蓋材のホットメルト樹脂の間で破壊が起こる場合でも、剥離面が糸引き状になり外観が悪いものであった。また、耐熱性が不十分であるため、即席麺の用途などでは、特に夏場の輸送中に蓋が開いてしまうことがあった。これらの問題を解決するものとして、本発明者らは既に特開平10−337829号公報や特開平11−58642号公報を提案しているが、ユーザーから、剥離外観や耐熱性の一層の向上を求められていることがわかった。
【0004】
すなわち、特開平10−337829号公報は低密度ポリエチレンにポリブテン−1を添加したものであり、開封時に低密度ポリエチレンとポリブテン−1を混合したシール層が凝集破壊され、この時に低密度ポリエチレンが伸びて糸引きになり、外観不良として指摘される場合があった。また、特開平11−58642号公報は、開封時の糸引き改善のため低密度ポリエチレンとポリブテン−1にエチレン−αオレフィン共重合ゴムを添加したものであるが、非晶性で熱による軟化が起きやすい樹脂であるエチレン−αオレフィン共重合ゴムを使用しため、耐熱性が不十分と指摘される場合があった。
【0005】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、熱による軟化が起こりにくく、剥離外観、耐熱性が良好で、かつ開封性、密閉性に優れた易開封性複合フィルムおよび易開封性ポリエチレン製容器を提供せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の易開封性複合フィルムは、シール層(A層)と基材層(B層)とが積層された複合フィルムであって、該A層は、メルトフローレートが2〜20g/10分の範囲の低密度ポリエチレンaが30〜75wt%と、メルトフローレートが50〜300g/10分の範囲の低密度ポリエチレンbが10〜40wt%と、ポリブデン−1が10〜40wt%とからなる層であり、該B層は、ポリエチレン系樹脂からなる層から構成されていることを特徴とするものである。
【0007】
また、本発明の易開封性ポリエチレン製容器は、かかる易開封性複合フィルムのA層面をシーラント層として用いる蓋材と、ポリエチレン製器部とからなり、かつ、該蓋材のA層面がシールされて構成されていることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記課題、つまり剥離外観、耐熱性が良好で、かつ開封性、密閉性に優れた易開封性複合フィルムについて、鋭意検討し、シール層(A層)と基材層(B層)とが積層された複合フィルムの該A層として、特定な低密度ポリエチレンaと特定な低密度ポリエチレンbと、さらにポリブデン−1とからなる特定な樹脂組成物を用いてみたところ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【0009】
すなわち、本発明は、シール層と基材層の厚みを特定の範囲とした積層された複合フィルムであって、基材層をポリエチレン系樹脂からなる層となし、シール層をフイルム化が可能な範囲の粘度の低密度ポリエチレンに、シール強度をコントロールするためのポリブデン−1を加え、更に極端に粘度の低い結晶性の低密度ポリエチレンを上記特定の割合で混合することにより、開封時に凝集破壊するシール層の低密度ポリエチレンが延びずに切れやすくしたため糸引きの発生が無く、複合フィルムに使用する全ての樹脂を結晶性樹脂で構成したことにより、熱による軟化が起こりにくくなり、剥離外観が良好で、かつ耐熱性の良好な易開封性複合フィルムを工業的に容易な方法で提供した点、および該複合フィルムを、ポリエチレン製容器の蓋材に採用した剥離外観が良好で、かつ耐熱性の良好な易開封性ポリエチレン製容器を提供し得た点に特徴を有するものである。
【0010】
まず、本発明の易開封性複合フィルムのシール層であるA層は、メルトフローレートが2〜20g/10分の範囲の低密度ポリエチレンaが30〜75w%と、メルトフローレートが50〜300g/10分の範囲の低密度ポリエチレンbが10〜40wt%、ポリブデン−1が10〜40wt%からなることが必要である。
【0011】
シール層(A層)に用いる低密度ポリエチレンaは高圧法低密度ポリエチレンまたはシングルサイト触媒を使用した直鎖状低密度ポリエチレンまたは両者の混合物であり、また該低密度ポリエチレンは、そのメルトフローレートが2〜20g/10分の範囲にあることが必要である。2g/10分未満では溶融時の流動性が悪くポリエチレン製容器のフランジ部の重ね合わせ部分の段差を埋めることができず、20g/10分を越えると安定製膜が困難になる。
【0012】
ここで、シングルサイト触媒を使用した直鎖状低密度ポリエチレンとは、エチレンモノマーを主成分として、これにブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などを共重合したものである。
【0013】
なお、低密度ポリエチレンには本発明の目的を損なわない範囲で、若干の他の成分が共重合されていてもかまわない。
【0014】
該低密度ポリエチレンaのA層への配合比率は30wt%〜75wt%であることが必要である。該ポリエチレンの比率が30wt%を下まわると、紙容器とのシール強度が低く、密封性を満足することができなくなり、75%wtを越えるとシール強度が強くなりすぎ、開封性を満足することができない。
【0015】
該低密度ポリエチレンaの融点は80℃〜115℃が好ましく、特に90〜110℃が好ましい。融点が80℃未満では、フィルムがブロッキングを起こして取扱が困難になる場合があり、該フィルムを蓋材としたポリエチレン製容器を夏季の自動車の中のように高温になる場所に放置した場合には、蓋がはがれる危険性があるなど流通上の問題が発生する場合もある。一方、融点が115℃を超えると、シール時にポリエチレン製容器のフランジ部の重ね合わせ部分の段差を埋めることができず、密封性不良になる場合がある。また、本発明のポリエチレン製容器としては、容器の表面がポリエチレン系樹脂で被覆されてなる紙容器を含むものであるが、かかる容器においては、該低密度ポリエチレンaの融点が115℃を超えると、高温でシールされることとなり、その場合、容器の紙に含まれる水分が発泡し、外観上の不良が生じるという問題が発生する。
【0016】
シール層(A層)に用いる低密度ポリエチレンbのメルトフローレートは50〜300g/10分、好ましくは150〜250g/10分の範囲であることが必要である。該ポリエチレンのメルトフローレートが50g/10分以下であると、開封時の糸引きの改善効果が低く、300g/10分を越えると安定製膜が困難になる。
【0017】
該低密度ポリエチレンbの配合比率は10wt%〜40wt%の範囲であることが必要である。該ポリエチレンの比率が10w%を下まわると開封時の糸引きの改善効果が低く、30wt%を越えると安定して製膜するのが困難になる。
【0018】
A層に用いる他の成分であるポリブデン−1は、ブテン−1の重合体およびブテン−1を主成分にして、これにエチレンまたはプロピレンを共重合したポリマーであり、配合比率は10wt%〜40wt%の範囲であることが必要である。配合比率が10wt%を下まわるとシール強度が強くなりすぎ、開封性を満足することができない。40wt%を越えるとシール強度が低く、密封性を満足することができなくない。
【0019】
該ポリブテン−1の融点は70℃〜125℃で、メルトフローレートは1〜30g/10minが好ましい。融点70℃未満ではフィルムがブロッキングを起こして取扱いが困難になる場合があり、一方融点が125℃を越えると高温でシールすることが必要となり容器の紙に含まれる水分が発泡し外観上の不良が生じる場合がある。また、メルトフローレートが1g/10min未満ではポリエチレンとの混合が難しくなり、30g/10minを越えると安定して製膜することが困難になる場合がある。
【0020】
B層はポリエチレン系樹脂からなることが必要である。その理由は、容器にヒートシールする際にA層と共に溶融して紙容器のフランジ部の重ね合わせ部分の段差を埋める役割と基材層としてA層と十分な接着力を有し(A層の凝集破壊力より接着力が大きいことが必要)、製膜時や加工工程での取扱いに耐える役割を付与するためである。
【0021】
ここで、ポリエチレン系樹脂とは高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンとこれらの変性体およびこれらの混合物から選ばれる樹脂であり、B層を構成する主成分のポリエチレン系樹脂の融点はA層に使用する低密度ポリエチレンの融点以上のものを選ぶのが好ましい。B層を構成する主成分のポリエチレン系樹脂融点がA層に使用する低密度ポリエチレンの融点より低い場合には、紙容器のフランジ部の重ね合わせ部分の段差を埋められない場合がある。B層樹脂として特に好適な例として、低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混合組成物がある。この場合にはフィルムに適度な剛性があり、取扱い性も優れたものとなる。
【0022】
なお、B層には本発明の目的を損なわない範囲で、フィルム加工に適した滑り性やラミネート適性を確保するため、特定の添加剤、具体的にはエルカ酸アミドやベヘニン酸アミドなどの有機滑剤、分子量500以上の酸化防止剤、およびシリカ、ゼオライト、炭酸カルシウムやポリメチルメタクリレート架橋粒子などの有機粒子を選択して使用してもよい。また、B層ポリマーには本発明の効果を阻害しない範囲であれば、必要に応じて本発明フィルムを生産する際に生じる耳やスリット屑などを混合使用することができる。
【0023】
A層の厚みは、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上であるのがよい。厚みが3μm未満の場合には、シール時に紙容器のフランジ部の重ね合わせ部分の段差を埋めることができにくくなり、密封性不良になる可能性がある。また、複合フィルムに占めるA層の厚み比率は、10〜50%であることが好ましく、20〜40%が特に好ましい。A層の厚み比率が10%未満の場合には、シール圧力が強すぎると部分的に基材層が、ポリエチレン製容器のポリエチレンと接着し、開封性が不良になる場合があり、一方、厚み比率が50%を越えると、非相溶成分からなるシール層は溶融時の流動安定性が基材層より悪いので製膜安定性が悪くなる。
【0024】
複合フィルムの厚さは、ポリエチレン製容器の重ね合わせ部分の段差の大きさに応じて決めればよいが、25〜100μmの範囲が好ましい。25μm未満では、段差が埋まらない場合があり、100μmを越えると、コストも高くなり、経済性に劣る。
【0025】
本発明の複合フィルムは、A層、B層の2層からなる複合フィルムであるが、必要に応じ基材層であるB層側に第3、第4の層を積層し、3層以上の積層フィルムとしてもよい。
【0026】
本発明の易開封性複合フィルムの製造方法は特に限定されないが、2台の押出機を用いて、それぞれA、B層のポリマーを溶融して押出し、ピノールやフィードブロック法などのパイプ複合、共押出多層ダイ法などの方法で溶融状態で積層する方法が効率的である。このようにして、成型されたフィルムは必要に応じラミネート加工時の接着性を向上させるため表面処理を施すことができる。この表面処理の方法はコロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理などが採用される。
【0027】
次に本発明を図面により説明する。
【0028】
図1は、本発明の易開封性複合フィルムの断面図であり、片面がA層1で、裏面がB層である。この易開封性複合フィルムを打ち抜いて、蓋材とするものである。本発明でいうポリエチレン製容器とは、ポリエチレン系樹脂のみで形成された容器は、もちろん、ポリエチレン系樹脂と紙との積層品、特に表面がポリエチレン系樹脂で被覆されてなる紙容器が含まれるものである。すなわち、上述の易開封性複合フィルムのA層面をシーラント層として用いる蓋材5と、ポリエチレン製器部6とからなり、かつ、該蓋材5のA層面がシールされて構成されているものである。つまり、該容器の下部の器部分が、ポリエチレン系樹脂製であるか、または、少なくとも片面にポリエチレン系樹脂層を有する紙で構成されているものである。本発明の上述の易開封性複合フィルムのA層は、ポリエチレン系樹脂に対して、前記効果、つまり優れた易開封性、優れた剥離後の外観の美しさを有するものである。
【0029】
本発明のポリエチレン製容器を、ポリエチレン系樹脂を片面にラミネートした紙容器に代表させて説明する。容器の器部6は、図2に示すように、その内表面がポリエチレン系樹脂4で被覆されてなる紙4′で構成されており、該容器のフランジ部分3(蓋材5とシールする部分)に紙の重ね合わせ部分の段差(図示せず)がある構造を有するものである。
【0030】
かかるポリエチレン系樹脂4は、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンとこれらの変性体およびこれらの混合物から選ばれた樹脂を使用することができるが、特に高圧法低密度ポリエチレンが好ましく使用される。かかるポリエチレン系樹脂4の紙4′への被覆方法は、押出しラミネート法、ドライラミネート法、コーティング法など特に限定されないが、好ましくは生産性の良好な押出しラミネート法が採用される。
【0031】
ここで使用する蓋材5は、図1の易開封性複合フィルムのB層2側に、たとえばアルミ箔、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、延伸ナイロンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム、紙などの補強基材2′を、必要に応じて単独あるいは組み合わせて積層したものが使用されるが、かかるB層2側に積層する補強基材2′については特に限定はない。
【0032】
該紙容器に、本発明の易開封性複合フィルムで形成された蓋材5を常法によりフランジ部3で熱シールすることにより易開封性紙容器が製造される。その断面を図2に示す。この図の器部6は、内側表面にポリエチレン系樹脂4を積層してなる紙材4′で構成され、蓋材5は、片面がA層1で、これにB層2側表面に、補強基材である延伸ポリエチレンフィルム2′が積層されてなる易開封性複合フィルムで構成されている。この蓋材5のA層1と、器部6のポリエチレン系樹脂層4とを、フランジ部3で熱シールして容器が構成されているものである。
【0033】
次に、本発明の易開封性複合フィルムの製造法の一例を説明する。2台の押出し機を用いて、1台の押出し機から低密度ポリエチレンaが50wt%と低密度ポリエチレンbが30wt%とポリブデン−1が20wt%の混合樹脂を温度180〜250℃で溶融して押出し(A層)、もう1台の押出し機から低密度ポリエチレン50wt%と高密度ポリエチレン50wt%の混合樹脂を温度180〜250℃で溶融して押出し(B層)、パイプ複合や共押出し多層ダイで積層し、A層の厚みが5μm以上となるようにしてダイよりフィルム状に押出し25〜60℃の冷却ロールでキャスト冷却固化し複合フィルムとする。続いて、必要に応じB層の表面にコロナ放電処理を施し、巻き取り、さらに所定の幅、長さにスリットして、本発明の易開封性複合フィルムを得ることができる。
【0034】
かかる易開封性複合フィルムは、容器の表面がポリエチレン系樹脂4で被覆されてなる紙容器の蓋材5のシーラントフィルム(A層1)として特に好適に用いられるとともに、ポリエチレン製容器用の易開封性シーラントフィルムとして、さらには該易開封性複合フィルムをシーラントフィルムとした製袋品(A層とA層を袋の内面としてシールする製品)にも好適に使用することができる。
【0035】
本発明の易開封性ポエチレン製容器は、ヨーグルトなどの乳製品、納豆、即席麺などの容器として好適に使用することができる。
【0036】
【実施例】
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0037】
実施例における特性の測定方法並びに効果の評価方法は、次のとおりである。
【0038】
(1) 結晶融点(Tm)
走査型指差熱量計(略称:DSC)を用いて、3mgの試料をセットし、昇温速度10℃/分にて室温より測定し、結晶の融解に伴う吸熱カーブを測定しそのピーク温度(℃)をもって結晶融点とする。このとき、融解ピークが複数個観測される場合には最大ピーク温度をTmとする。
【0039】
(2) メルトフローレート(MFR)
JISK−7210 試料条件は(190℃、2.16Kgf)に準じて測定した値である。
【0040】
(3) ヒートシール強度、開封性
厚さ250μmの紙の片側に80μmの低密度ポリエチレンを積層した総厚み330μmの紙基材のポリエチレン面側と厚さ12μmの延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートしたテスト複合フィルムのA層面側を重ね合わせ、平板ヒートシーラーのシールバーの下板(紙基材側)を80℃とし、上板(テスト複合フィルム側)を150℃としてヒートシールして、測定用サンプルを作成する。次いで、インストロンを用いて、剥離強度を測定しヒートシール強度とした。
【0041】
なお、ヒートシール強度が強すぎて、紙と被覆したポリエチレンの間で破壊が生じたものはシール不良(×)と判定した。一方5N/15mm未満のものも、蓋材として必要なシール強度に達しないのでシール不良(×)と判定した。
【0042】
開封性はヒートシール強度が、10〜19N/15mmのものを良好(○) とし、それ以外のものを不良(×)とした。
【0043】
(4) 密封性の評価(紙容器の重ね合わせ部分の段差の埋まり具合の評価)前記(3)項の総厚み330μmの紙基材を重ね合わせた段差部分に、厚 さ12μmの延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートしたテ スト複合フィルムのA層面側を重ね合わせ、(3)項と同じ条件でヒートシ ールして、測定用サンプルを作成する。次いで、シールした段差部分に、染 料エオシンYのエタノール飽和液を一滴落とし、液が段差部分を通過したも のを密封性不良(×)、段差部分に全く浸透せず通過しなかったものを密封 性良好(○)と判定した。
【0044】
(5)耐熱性の評価
紙容器に熱シールしたものを、80℃のオーブンに入れ、内圧の上昇で蓋が開いたものを(×)、開かなかったものを(○)と判定した。
【0045】
(6)剥離外観の評価
紙容器に熱シールしたものを剥離したときに、糸引きが目視で全く見えないものを(◎)、剥離中に小さな糸引きが見えるが跡が残らないものを(○) 、1mm程度の糸引きが残るものを(△)、1mmより長い糸引きが残るも のを(×)と判定した。
実施例1、2、3
2台の押出し機を用いて、1台の押出機からMFR7.0、密度0.918、融点106℃の低密度ポリエチレン(LDPE)aとMFR200、密度0.919、融点106℃の低密度ポリエチレン(LDPE)bおよびMFR20,融点123℃のポリブテン−1(PB−1)を表−1に示す比率で混合して温度220℃で溶融して押し出し(A層)、他の1台の押出機からMFR7.0、密度0.920、融点109℃の低密度ポリエチレン(LDPE)50wt%とMFR8.0、密度0,960、融点132℃の高密度ポリエチレン50wt%を混合し温度240℃で溶融して押し出し(B層)、共押出ダイで積層してフイルム状に押し出し、35℃の冷却ロールで冷却固化し、A層の厚みが10μm、B層の厚みが30μmの総厚み40μm複合フイルムを得た。
【0046】
得られた複合フイルムは表−1に示すように、剥離外観が良好で、耐熱性に優れ、かつ適切なシール強度を有し、開封性、密封性が良好なものであった。
比較例1、2
シール層の低密度ポリエチレン(LDPE)bの混合比率を表1に示すように、本発明の範囲外とすることを除いて、実施例1と全く同じ条件で複合フイルムを得た。
【0047】
比較例1は、低密度ポリエチレン(LDPE)bが少なすぎるため、開封時に小さな糸引きが発生し、剥離外観は使用可能なレベルではあるが、低密度ポリエチレン(LDPE)bを添加していない比較例2は、顕著な糸引きが発生し、外観不良であった。
実施例4、5
実施例4、5は、シール層のポリブテン−1を、表1に示す比率で混合した以外は、実施例1と全く同じ条件で複合フイルムを得た。
【0048】
得られた複合フイルムは、表1に示すように、剥離外観が良好で、耐熱性に優れ、かつ適切なシール強度を有し、開封性、密封性が良好であった。
比較例3、4
比較例3、4は、シール層のポリブテン−1の濃度を表1のように変更する以外は、実施例1と同じ条件で複合フイルムを得た。
【0049】
比較例3は、ポリブテン−1が少なすぎるため、シール強度が強すぎて、開封時に紙容器と表面を被覆しているポリエチレンとの間で剥離し、外観が不良であった。比較例4は、ポリブテン−1が多すぎて、シール強度が低くいために、密封性が悪く、80℃のオーブン中の耐熱性試験で、内圧の上昇に耐えられずシール抜けが発生した。
比較例5
比較例5は、シール層の低密度ポリエチレン(LDPE)bの代わりにエチレンピロピレンラバー(EPR)を剥離外観改良剤として添加し以外は、実施例1と同じ条件で複合フイルムを得た。
【0050】
比較例5のフイルムは、剥離外観と、室温での密封性は良好であったが、耐熱性が悪いため、80℃のオーブン中で、内圧の上昇に耐えられずシール抜けが発生した。
実施例6、7
実施例6は、B層を実施例1で示したMFR7.0、密度0.920、融点109℃の低密度ポリエチレン(LDPE)100%とした以外は、実施例1と同じ条件で複合フイルムを得た。
【0051】
実施例7は、B層を実施例1で示したMFR8.0、密度0.960、融点132℃の高密度ポリエチレン(HDPE)100%とした以外は、実施例1と同じ条件で複合フイルムを得た。
【0052】
実施例6、7いづれも、表1に示すように剥離外観が良好で、耐熱性に優れ、かつ適正なシール強度を有し、開封性、密封性が良好なものであった。
実施例8
実施例8は、A層の厚みを5μmとし、b層の厚みを35μmとする以外は、実施例2と同じ条件で複合フイルムを得た。この複合フイルムは表1に示すように剥離外観、耐熱性が良好で、かつ適正なシール強度を有し、開封性、密封性が良好なものであった。
実施例9
実施例9は、A層の厚みを3μmとし、B層の厚みを37μmとする以外は、実施例2と同じ条件で複合フィルムを得た。この複合フィルムは、若干シール強度にバラツキがあるものの、剥離外観、耐熱性が良好で、開封性、密封性も良好であった。
【0053】
【表1】

Figure 0003817710
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、剥離外観、耐熱性に優れ開封性が良好で密閉性の問題のない易開封性ポリエチレン製容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の易開封性複合フィルムの一例を示す断面図である。
【図2】 本発明にかかる易開封性ポリエチレン製容器の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1:A層(シール層)
2:B層(基材層)
2′:補強基材
3:フランジ部分
4:ポリエチレン系樹脂(器部基材)
4′:紙材
5:蓋材
6:器部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an easily-openable composite film and an easily-openable polyethylene container having good heat resistance and excellent appearance after peeling. More particularly, the present invention relates to an easily openable composite film that can be suitably used as an easily openable cover material for polyethylene containers and an easily openable polyethylene container that uses the easily openable composite film as a cover material.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as containers for dairy products such as yogurt, natto, and instant noodles, paper containers have been increasing in response to demands for the vividness of printing accompanying the diversification of designs and environmental problems at the time of disposal. The inner surface of the paper container is usually coated with a polyethylene resin, and a lid material using a hot melt resin as a sealant is heat sealed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, paper containers using conventional hot-melt resin sealants are difficult to open because of their strong opening force, and often cover the surface of the paper container with polyethylene and the hot-melt resin of the cover. Even if there is a breakage between the paper and the polyethylene covering the surface, the peel appearance is poor, and even when breakage occurs between the polyethylene and the hot melt resin of the lid, The surface was string-like and the appearance was poor. In addition, since the heat resistance is insufficient, the lid may open during transportation in the summer, particularly for instant noodles. In order to solve these problems, the present inventors have already proposed Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-337829 and 11-58642, but the user has further improved the peel appearance and heat resistance. I found out that it was sought after.
[0004]
That is, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-337829 is obtained by adding polybutene-1 to low-density polyethylene, and the seal layer in which low-density polyethylene and polybutene-1 are mixed at the time of opening is agglomerated and fractured. There was a case where it was pointed out as an appearance defect. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-58642 discloses a low-density polyethylene and polybutene-1 added with ethylene-α-olefin copolymer rubber to improve stringing at the time of opening, but is amorphous and softened by heat. Since ethylene-α olefin copolymer rubber, which is a resin that easily occurs, is used, it has been pointed out that heat resistance is insufficient.
[0005]
In view of the background of such prior art, the present invention provides an easily-openable composite film and an easily-openable polyethylene container that are not easily softened by heat, have a good peel appearance, good heat resistance, and have excellent openability and airtightness. It is to be provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, the easy-open composite film of the present invention is a composite film in which a seal layer (A layer) and a base material layer (B layer) are laminated, and the A layer has a melt flow rate of 2 to 20 g / From 10 to 40 wt% of low density polyethylene a in the range of 10 minutes, from 10 to 40 wt% of low density polyethylene b in the range of 50 to 300 g / 10 min of melt flow rate, and from 10 to 40 wt% of polybuden-1 The B layer is composed of a layer made of a polyethylene resin.
[0007]
The easily openable polyethylene container of the present invention comprises a lid material using the A layer surface of the easily openable composite film as a sealant layer and a polyethylene container, and the A layer surface of the lid material is sealed. It is characterized by being configured.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the above-mentioned problems, that is, the peelable appearance, the heat resistance, the easy-opening composite film excellent in the openability and the airtightness, are intensively studied, and the sealing layer (A layer) and the base material layer (B layer) When the specific resin composition comprising a specific low density polyethylene a, a specific low density polyethylene b, and polybutene-1 is used as the A layer of the composite film laminated with It has been sought to solve all at once.
[0009]
That is, the present invention is a laminated composite film in which the thickness of the seal layer and the base material layer is in a specific range, wherein the base material layer is made of a polyethylene resin, and the seal layer can be formed into a film. Polybuden-1 for controlling the sealing strength is added to low density polyethylene having a viscosity in the range, and further, crystalline low density polyethylene having extremely low viscosity is mixed at the above-mentioned specific ratio, thereby causing cohesive failure at the time of opening. Since the low-density polyethylene in the sealing layer is easy to break without extending, there is no occurrence of stringing, and all the resins used in the composite film are made of crystalline resin, making it difficult for softening due to heat and good peeling appearance In addition, an easily openable composite film having good heat resistance is provided by an industrially easy method, and the composite film is made of a polyethylene container. Peel appearance adopted in wood is good, and it has the characteristics in that was able to provide good easy-open polyethylene container heat resistance.
[0010]
First, the A layer which is the seal layer of the easy-open composite film of the present invention is 30 to 75 w% of low density polyethylene a having a melt flow rate in the range of 2 to 20 g / 10 min, and a melt flow rate of 50 to 300 g. It is necessary that the low density polyethylene b in the range of / 10 minutes is composed of 10 to 40 wt% and the polybuden-1 is composed of 10 to 40 wt%.
[0011]
The low density polyethylene a used for the seal layer (A layer) is a high pressure method low density polyethylene, a linear low density polyethylene using a single site catalyst or a mixture of both, and the low density polyethylene has a melt flow rate of It needs to be in the range of 2-20 g / 10 min. If it is less than 2 g / 10 minutes, the fluidity at the time of melting is poor and the step of the overlapping portion of the flange portion of the polyethylene container cannot be filled, and if it exceeds 20 g / 10 minutes, stable film formation becomes difficult.
[0012]
Here, the linear low density polyethylene using a single-site catalyst is one in which butene-1, hexene-1, octene-1, etc. are copolymerized with an ethylene monomer as a main component.
[0013]
It should be noted that the low density polyethylene may be copolymerized with some other component within a range not impairing the object of the present invention.
[0014]
The blending ratio of the low density polyethylene a to the A layer needs to be 30 wt% to 75 wt%. If the polyethylene ratio is less than 30 wt%, the sealing strength with the paper container is low and the sealing performance cannot be satisfied, and if it exceeds 75% wt, the sealing strength becomes too strong and the opening performance is satisfied. I can't.
[0015]
The melting point of the low density polyethylene a is preferably from 80 ° C to 115 ° C, particularly preferably from 90 ° C to 110 ° C. When the melting point is less than 80 ° C., the film may be blocked and difficult to handle, and when a polyethylene container with the film as a lid is left in a place where the temperature becomes high, such as in an automobile in summer, May cause distribution problems such as the risk of the lid coming off. On the other hand, if the melting point exceeds 115 ° C., the step of the overlapping portion of the flange portion of the polyethylene container cannot be filled at the time of sealing, which may result in poor sealing performance. In addition, the polyethylene container of the present invention includes a paper container in which the surface of the container is coated with a polyethylene resin. In such a container, when the melting point of the low density polyethylene a exceeds 115 ° C., the temperature is high. In this case, the moisture contained in the paper of the container is foamed, which causes a problem that an appearance defect occurs.
[0016]
The melt flow rate of the low density polyethylene b used for the sealing layer (A layer) needs to be in the range of 50 to 300 g / 10 minutes, preferably 150 to 250 g / 10 minutes. When the melt flow rate of the polyethylene is 50 g / 10 min or less, the effect of improving stringing at the time of opening is low, and when it exceeds 300 g / 10 min, stable film formation becomes difficult.
[0017]
The blending ratio of the low density polyethylene b needs to be in the range of 10 wt% to 40 wt%. If the ratio of the polyethylene is less than 10 w%, the effect of improving stringing at the time of opening is low, and if it exceeds 30 wt%, it becomes difficult to stably form a film.
[0018]
Polybutene-1, which is another component used for the A layer, is a polymer obtained by copolymerizing butene-1 and butene-1 as main components and ethylene or propylene, and the blending ratio is 10 wt% to 40 wt. % Range is required. If the blending ratio is less than 10 wt%, the sealing strength becomes too strong and the unsealing property cannot be satisfied. If it exceeds 40 wt%, the sealing strength is low and the sealing performance cannot be satisfied.
[0019]
The melting point of the polybutene-1 is preferably 70 ° C. to 125 ° C., and the melt flow rate is preferably 1 to 30 g / 10 min. If the melting point is less than 70 ° C, the film may be blocked, making it difficult to handle. On the other hand, if the melting point exceeds 125 ° C, it is necessary to seal at a high temperature, and moisture contained in the container paper foams, resulting in poor appearance. May occur. Moreover, when the melt flow rate is less than 1 g / 10 min, mixing with polyethylene becomes difficult, and when it exceeds 30 g / 10 min, it may be difficult to stably form a film.
[0020]
B layer needs to consist of a polyethylene-type resin. The reason is that when heat-sealing to the container, it melts together with the A layer and fills the step of the overlapping portion of the flange portion of the paper container and has a sufficient adhesive force with the A layer as the base material layer (the A layer This is because the adhesive strength is required to be greater than the cohesive failure force), in order to provide a role to withstand handling during film formation and processing.
[0021]
Here, the polyethylene-based resin is a resin selected from high-pressure method low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, modified products thereof, and mixtures thereof, and is a polyethylene-based main component constituting the B layer. It is preferable to select a resin having a melting point higher than that of the low density polyethylene used in the A layer. When the melting point of the main component polyethylene resin constituting the B layer is lower than the melting point of the low density polyethylene used for the A layer, the step of the overlapping portion of the flange portion of the paper container may not be filled. A particularly suitable example of the B layer resin is a mixed composition of low density polyethylene and high density polyethylene. In this case, the film has an appropriate rigidity and is excellent in handleability.
[0022]
In addition, in order not to impair the object of the present invention, the B layer has specific additives, specifically organic compounds such as erucic acid amide and behenic acid amide, in order to ensure slipperiness and laminating suitability suitable for film processing. Lubricants, antioxidants having a molecular weight of 500 or more, and organic particles such as silica, zeolite, calcium carbonate and polymethyl methacrylate crosslinked particles may be selected and used. Moreover, if it is a range which does not inhibit the effect of this invention, the ear | edge, slit waste, etc. which are produced when producing this invention film can be mixed and used for B layer polymer as needed.
[0023]
The thickness of the A layer is preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more. When the thickness is less than 3 μm, it becomes difficult to fill the step of the overlapping portion of the flange portion of the paper container at the time of sealing, which may result in poor sealing performance. Moreover, it is preferable that the thickness ratio of A layer to a composite film is 10 to 50%, and 20 to 40% is especially preferable. When the thickness ratio of the A layer is less than 10%, if the sealing pressure is too strong, the base material layer may partially adhere to the polyethylene in the polyethylene container, and the unsealing property may be poor. If the ratio exceeds 50%, the sealing layer made of an incompatible component has poor flow stability at the time of melting, so that the film-forming stability is deteriorated.
[0024]
The thickness of the composite film may be determined according to the level difference of the overlapping portion of the polyethylene container, but is preferably in the range of 25 to 100 μm. If the thickness is less than 25 μm, the step may not be filled. If the thickness exceeds 100 μm, the cost increases and the cost is inferior.
[0025]
The composite film of the present invention is a composite film composed of two layers of an A layer and a B layer. If necessary, the third and fourth layers are laminated on the B layer side which is a base material layer, and three or more layers are laminated. It is good also as a laminated film.
[0026]
The production method of the easy-open composite film of the present invention is not particularly limited, but two extruders are used to melt and extrude the polymers of the A and B layers, respectively, and pipe composite such as pinol or feed block method, A method of laminating in a molten state by a method such as an extrusion multilayer die method is efficient. In this way, the molded film can be subjected to a surface treatment to improve the adhesion during lamination as required. As this surface treatment method, corona discharge treatment, plasma treatment, flame treatment or the like is adopted.
[0027]
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a cross-sectional view of the easy-open composite film of the present invention, in which one side is A layer 1 and the back side is B layer. This easy-open composite film is punched out to form a lid. The polyethylene container as used in the present invention includes, of course, a container formed of only a polyethylene resin, a laminate of polyethylene resin and paper, particularly a paper container whose surface is coated with a polyethylene resin. It is. That is, it is composed of a lid member 5 using the layer A surface of the above-mentioned easy-open composite film as a sealant layer, and a polyethylene container 6, and the layer A surface of the lid member 5 is sealed. is there. That is, the container part at the lower part of the container is made of polyethylene resin, or is made of paper having a polyethylene resin layer on at least one side. The A layer of the above-described easy-open composite film of the present invention has the above-described effects, that is, excellent easy-open properties and excellent appearance after peeling, with respect to the polyethylene resin.
[0029]
The polyethylene container of the present invention will be described using a paper container in which a polyethylene resin is laminated on one side. As shown in FIG. 2, the container portion 6 of the container is composed of paper 4 ′ whose inner surface is coated with a polyethylene-based resin 4, and the container flange portion 3 (the portion to be sealed with the lid material 5). ) Has a structure having a step (not shown) at the overlapped portion of the paper.
[0030]
As the polyethylene resin 4, a resin selected from high pressure method low density polyethylene, linear low density polyethylene, modified products thereof, and mixtures thereof can be used, and high pressure method low density polyethylene is particularly preferably used. Is done. The method for coating the polyethylene resin 4 on the paper 4 'is not particularly limited, such as an extrusion laminating method, a dry laminating method, or a coating method, but an extrusion laminating method with good productivity is preferably employed.
[0031]
The lid material 5 used here has a reinforcing base material 2 'such as an aluminum foil, a stretched polyethylene terephthalate film, a stretched nylon film, a stretched polypropylene film, or paper on the B layer 2 side of the easy-open composite film of FIG. In addition, those laminated alone or in combination are used as necessary, but there is no particular limitation on the reinforcing base material 2 'laminated on the B layer 2 side.
[0032]
An easy-opening paper container is manufactured by heat-sealing the lid member 5 formed of the easy-opening composite film of the present invention to the paper container at the flange portion 3 by a conventional method. The cross section is shown in FIG. The container portion 6 in this figure is composed of a paper material 4 'formed by laminating a polyethylene resin 4 on the inner surface, and the lid material 5 is a layer A on one side and is reinforced on the surface on the B layer 2 side. It is composed of an easy-open composite film in which stretched polyethylene film 2 'as a base material is laminated. The A layer 1 of the lid 5 and the polyethylene-based resin layer 4 of the vessel 6 are heat-sealed by the flange 3 to constitute a container.
[0033]
Next, an example of the manufacturing method of the easily openable composite film of this invention is demonstrated. Using two extruders, a mixed resin of 50 wt% of low density polyethylene a, 30 wt% of low density polyethylene b and 20 wt% of polybuden-1 was melted at a temperature of 180 to 250 ° C. from one extruder. Extrusion (layer A), mixed resin of low density polyethylene 50wt% and high density polyethylene 50wt% from another extruder at a temperature of 180-250 ° C and extrusion (layer B), pipe composite and co-extrusion multilayer die And is extruded into a film form from a die so that the thickness of layer A is 5 μm or more, and is cast cooled and solidified with a cooling roll of 25 to 60 ° C. to obtain a composite film. Subsequently, if necessary, the surface of the B layer is subjected to corona discharge treatment, wound, and further slit to a predetermined width and length to obtain the easy-open composite film of the present invention.
[0034]
Such an easy-open composite film is particularly preferably used as a sealant film (A layer 1) for a cover 5 of a paper container in which the surface of the container is coated with a polyethylene-based resin 4, and easy-open for a polyethylene container. Furthermore, it can be suitably used for a bag-making product (a product in which the A layer and the A layer are sealed as the inner surface of the bag) using the easy-open composite film as a sealant film.
[0035]
The easily openable polyethylene container of the present invention can be suitably used as a container for dairy products such as yogurt, natto, and instant noodles.
[0036]
【Example】
The present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto.
[0037]
The characteristic measurement method and the effect evaluation method in the examples are as follows.
[0038]
(1) Crystal melting point (Tm)
Using a scanning differential calorimeter (abbreviation: DSC), a 3 mg sample was set, measured from room temperature at a heating rate of 10 ° C./min, an endothermic curve accompanying melting of the crystal was measured, and its peak temperature ( ° C) as the crystalline melting point. At this time, when a plurality of melting peaks are observed, the maximum peak temperature is Tm.
[0039]
(2) Melt flow rate (MFR)
JISK-7210 Sample conditions are values measured according to (190 ° C., 2.16 Kgf).
[0040]
(3) Heat-seal strength, openability Test composite in which 80 μm low density polyethylene is laminated on one side of 250 μm thick paper and the polyethylene surface side of a total 330 μm thick paper base and a stretched polyethylene terephthalate film of 12 μm thick are laminated. The A layer side of the film is overlaid, the bottom plate (paper substrate side) of the seal bar of the flat plate heat sealer is 80 ° C., and the upper plate (test composite film side) is 150 ° C. and heat sealed. create. Next, the peel strength was measured using Instron to obtain the heat seal strength.
[0041]
In addition, what the heat seal intensity | strength was too strong and the destruction generate | occur | produced between paper and the covered polyethylene was determined as the sealing defect (x). On the other hand, those less than 5 N / 15 mm did not reach the required sealing strength as a lid material, and thus were judged as poor seals (x).
[0042]
With respect to the unsealing property, a heat seal strength of 10 to 19 N / 15 mm was evaluated as good (◯), and the other ones were evaluated as defective (×).
[0043]
(4) Evaluation of sealing performance (Evaluation of degree of filling of level difference in overlapped portion of paper container) Stretched polyethylene terephthalate having a thickness of 12 μm on the level difference portion obtained by stacking the paper substrate having the total thickness of 330 μm described in (3) above. The test composite film laminated film is overlaid on the side of layer A, and heat-sealed under the same conditions as in (3) to create a measurement sample. Next, a drop of Dye Eosin Y saturated ethanol solution was dropped onto the sealed stepped portion, and the liquid that passed through the stepped portion was poor in sealing performance (x). The sealability was judged as good (◯).
[0044]
(5) Evaluation of heat resistance What was heat-sealed in a paper container was placed in an oven at 80 ° C., and the case where the lid was opened due to an increase in internal pressure was determined as (×), and the case where it was not opened was determined as (◯).
[0045]
(6) Evaluation of peeling appearance When the heat-sealed one is peeled off from the paper container (◎), when the stringing is not visible at all (◎), and when the stringing is visible but no trace remains ( ○) A case in which threading of about 1 mm remained was determined as (Δ), and a thread in which threading longer than 1 mm remained was determined as (x).
Examples 1, 2, 3
Using two extruders, low density polyethylene (LDPE) a and MFR200, density 0.919, melting point 106 ° C. of MFR 7.0, density 0.918, melting point 106 ° C. from one extruder, low density polyethylene (LDPE) b and MFR20, polybutene-1 (PB-1) having a melting point of 123 ° C., mixed at the ratio shown in Table 1, melted at a temperature of 220 ° C. and extruded (A layer), another extruder To 50% by weight of low density polyethylene (LDPE) with MFR 7.0, density 0.920, melting point 109 ° C. and 50% by weight high density polyethylene MFR 8.0, density 0,960, melting point 132 ° C. and melted at 240 ° C. Extruded (B layer), laminated with a coextrusion die and extruded into a film shape, cooled and solidified with a cooling roll at 35 ° C., the total thickness of the A layer is 10 μm and the B layer is 30 μm A 40 μm composite film was obtained.
[0046]
As shown in Table 1, the obtained composite film had a good peel appearance, excellent heat resistance, suitable sealing strength, and good openability and sealability.
Comparative Examples 1 and 2
As shown in Table 1, a composite film was obtained under exactly the same conditions as in Example 1 except that the mixing ratio of the low density polyethylene (LDPE) b in the sealing layer was outside the scope of the present invention.
[0047]
In Comparative Example 1, since low-density polyethylene (LDPE) b is too little, small stringing occurs at the time of opening, and the peel appearance is at a usable level, but comparison without adding low-density polyethylene (LDPE) b In Example 2, noticeable stringing occurred and the appearance was poor.
Examples 4 and 5
In Examples 4 and 5, a composite film was obtained under exactly the same conditions as in Example 1 except that polybutene-1 of the sealing layer was mixed in the ratio shown in Table 1.
[0048]
As shown in Table 1, the obtained composite film had a good peel appearance, excellent heat resistance, suitable sealing strength, and good openability and sealability.
Comparative Examples 3 and 4
In Comparative Examples 3 and 4, a composite film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the concentration of polybutene-1 in the seal layer was changed as shown in Table 1.
[0049]
Since comparative example 3 had too little polybutene-1, sealing strength was too strong, it peeled between the paper container and the polyethylene which coat | covered the surface at the time of opening, and the external appearance was bad. In Comparative Example 4, since there was too much polybutene-1 and the sealing strength was low, the sealing performance was poor, and in the heat resistance test in an oven at 80 ° C., the internal pressure could not be increased and seal omission occurred.
Comparative Example 5
In Comparative Example 5, a composite film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that ethylene pyropyrene rubber (EPR) was added as a peeling appearance improver instead of low density polyethylene (LDPE) b in the seal layer.
[0050]
The film of Comparative Example 5 had good peeling appearance and good sealing property at room temperature, but had poor heat resistance, so that it could not withstand the increase in internal pressure in an oven at 80 ° C., resulting in seal omission.
Examples 6 and 7
In Example 6, the composite film was formed under the same conditions as in Example 1 except that the B layer was 100% low density polyethylene (LDPE) having MFR 7.0, density 0.920, and melting point 109 ° C. shown in Example 1. Obtained.
[0051]
In Example 7, the composite film was formed under the same conditions as in Example 1 except that the B layer was 100% high density polyethylene (HDPE) having MFR 8.0, density 0.960, and melting point 132 ° C. shown in Example 1. Obtained.
[0052]
In each of Examples 6 and 7, as shown in Table 1, the peel appearance was good, the heat resistance was excellent, the seal strength was appropriate, and the opening and sealing properties were good.
Example 8
In Example 8, a composite film was obtained under the same conditions as in Example 2 except that the thickness of the A layer was 5 μm and the thickness of the b layer was 35 μm. As shown in Table 1, this composite film had a good peel appearance and heat resistance, an appropriate seal strength, and good openability and sealability.
Example 9
In Example 9, a composite film was obtained under the same conditions as in Example 2 except that the thickness of the A layer was 3 μm and the thickness of the B layer was 37 μm. Although this composite film had slight variations in sealing strength, it had good peel appearance and heat resistance, and also had good opening and sealing properties.
[0053]
[Table 1]
Figure 0003817710
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an easily openable polyethylene container having excellent peel appearance and heat resistance, good openability and no problem of airtightness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an easily openable composite film of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an easily openable polyethylene container according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: A layer (seal layer)
2: B layer (base material layer)
2 ': Reinforcement base material 3: Flange part 4: Polyethylene resin (vessel base material)
4 ': Paper material 5: Lid material 6: Container part

Claims (5)

シール層(A層)と基材層(B層)とが積層された複合フィルムであって、該A層は、メルトフローレートが2〜20g/10分の範囲の低密度ポリエチレンaが30〜75wt%と、メルトフローレートが50〜300g/10分の範囲の低密度ポリエチレンbが10〜40wt%と、ポリブデン−1が10〜40wt%とからなる層であり、該B層は、ポリエチレン系樹脂からなる層から構成されていることを特徴とする易開封性複合フィルム。A composite film in which a sealing layer (A layer) and a base material layer (B layer) are laminated, wherein the A layer has a low-density polyethylene a having a melt flow rate in the range of 2 to 20 g / 10 min. 75 wt%, a layer composed of 10 to 40 wt% of low density polyethylene b having a melt flow rate of 50 to 300 g / 10 min, and 10 to 40 wt% of polybuden-1; An easily openable composite film comprising a layer made of a resin. 該A層の厚みが3μm以上であることを特徴とする請求項1記載の易開封性複合フィルム。The easily openable composite film according to claim 1, wherein the thickness of the A layer is 3 μm or more. 該A層の厚みが、5μm以上である請求項1または2記載の易開封性複合フィルム。The easily openable composite film according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the A layer is 5 µm or more. 該低密度ポリエチレンbが、メルトフローレートが150〜250g/10分の範囲のものである請求項1〜3のいずれかに記載の易開封性複合フィルム。The easy-open composite film according to any one of claims 1 to 3, wherein the low density polyethylene b has a melt flow rate in the range of 150 to 250 g / 10 min. 請求項1〜4のいずれかに記載の易開封性複合フィルムのA層面をシーラント層として用いる蓋材と、ポリエチレン製器部とからなり、かつ、該蓋材のA層面がシールされて構成されていることを特徴とする易開封性ポリエチレン製容器。It consists of the cover material which uses the A layer surface of the easily openable composite film in any one of Claims 1-4 as a sealant layer, and the polyethylene container part, and the A layer surface of this cover material is sealed, and is comprised. An easily openable polyethylene container characterized by
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