JP3936411B2

JP3936411B2 - 自己粘着性包装用フィルム

Info

Publication number: JP3936411B2
Application number: JP30615895A
Authority: JP
Inventors: 晴雄林田; 幸一柳瀬
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2015-11-24
Also published as: JPH09141794A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂およびポリエチレン系樹脂からなる自己粘着性包装用フィルムに関し、詳しくは改善された自己粘着性、電子レンジ適性、カット性及び適度な柔軟性を有する自己粘着性包装用フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の自己粘着性包装用フィルムは、食品を密封するために、一般家庭、飲食店、ホテル等において多用されており、冷蔵庫中に保存する場合の水分の散逸防止、電子レンジ中で加熱する場合の水分の散逸防止、あるいは保存中の風味ないし臭気の放散防止または他の臭気付着防止、そして営業用に使用される場合の塵埃の付着防止等の効果を発揮する。特に、近年における電子レンジの普及に伴い、この用途での需要が大幅に増加している。即ち、自己粘着性包装用フィルムは、電子レンジ中で水分が蒸発し風味を損なうことを防止するため、食品を入れた容器（一般には陶磁器やガラス製のもの）を密封包装するのに用いられている。
かかる用途に用いられる包装用フィルムは、上記容器との密着あるいは該フィルム同志の粘着性を有することの他、電子レンジ中で熱収縮が小さく且つ熱溶融や白化現象を起こさない性質（以下、「電子レンジ適性」という）を有することが要求される。
【０００３】
従来の自己粘着性包装用フィルムは、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルを主原料とするものが知られている。
しかしながら、ポリ塩化ビニリデンによるフィルムは、加熱時の収縮が大きいという不都合があり、価格的に他の２者に比べると高価である。また、ポリエチレンによるフィルムは油物（例えば食肉やてんぷら等）に接着し且つ高熱となった場合はフィルムに穴あきが生じるという欠点があり、さらに、ポリ塩化ビニルによるフィルムは、沸騰熱湯に接触すると白化現象を起こす問題がある。従って、これら従来の自己粘着性フィルムは、いずれも電子レンジ適性として十分とは言い難いのが現状である。
【０００４】
一方、このような自己粘着性包装用フィルムの使用形態の多くは、例えば紙管等の芯材に巻装された幅２０〜４５ｃｍ、厚さ１０〜２０μのフィルムを、紙箱等のケースに収納して使用するものであり、このケースに取付けられた「のこ刃」と呼ばれる切断刃に当ててフィルムを引き取って適宜の長さに切断し、フィルムの有する粘着性により、食品収納容器類の開口部や食品の切り口を密封するものである。
【０００５】
フィルムの切断に使用される上記「のこ刃」としては、一般に０．２ｍｍ厚程度の鉄板をのこぎり型に打ち抜いただけの簡単な刃が使用されており、またこの「のこ刃」を支えるケースについても、３５０〜７００ｇ／ｍ²程度のコートボール紙製の紙箱が使われており、剛性は極めて低い。
この種のフィルムは、このような簡単な切断機構によっても、容易に切断されることが要請されるのであるが、実際は、ケースや「のこ刃」から外れた位置で切断が起こったりする場合がある。
【０００６】
具体的に述べると、従来はポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、またはポリエチレンを主原料とするフィルムが用いられており、ポリ塩化ビニリデンによるフィルムは、切断の際フィルムの一部に裂け目ができると、この裂け目が広がって、「のこ刃」に沿って切断されることなく斜めに切れてしまう。また、ポリ塩化ビニルまたはポリエチレンを主原料とするフィルムは、切断時フィルムの伸びが大きく、切れ味が悪い。
さらに、ポリ塩化ビニリデンまたはポリ塩化ビニルを主原料とするフィルムは、適度な柔軟性を有しており、家庭用ラップフィルムとして好適に用いられているが、これらのフィルムは塩素を多量に含んでいるため、焼却時に有害なガスを発生したり、あるいは、多量に含まれる可塑剤の有害性などが問題となっており、環境適性が十分といえない。
【０００７】
このため、ポリプロピレンを主原料とする自己粘着性包装用フィルムとして、例えば、特公昭５８−４６２１６号公報には、ポリエチレンを特定量配合して得られるフィルム、特公昭６３−６３５７８号公報には、核剤を特定量およびアタクチックポリプロピレンまたはロジン等を配合して得られるフィルム、特開平４−３２８１４４号公報には、ポリプロピレン系共重合体に界面活性剤を特定量配合した２軸延伸フィルムがそれぞれ記載されている。また、特公平２−１４９３５号公報には、粘着付与剤を配合した樹脂組成物を延伸して自己粘着性包装用フィルムを製造する方法が記載されている。さらに、特開平６−３２９５２号公報には、４−メチルペンテン−１を主原料とするフィルムが記載されている。
しかし、これらの中には、粘着性、電子レンジ適性、「のこ刃」カット性のいずれも満足し、且つ適度な柔軟性を有する自己粘着性包装用フィルムは未だ得られていない。
【０００８】
一方、電離性放射線を照射することによって得るフィルムまたはシートとして、例えば、特公平１−２４６２８号公報には、基材フィルム上にエチレン−酢酸ビニル共重合体が積層されたフィルムに電子線を照射してなるヒートシール性の改善されたフィルム、特開平５−８４８２６号公報には、ポリエチレン系樹脂組成物からなるシートまたはチューブに電離放射線を照射した後、延伸することにより得られた熱収縮フィルムがそれぞれ記載されている。また、特開平５−２５４０７４号公報には、ポリエチレン系樹脂からなる多層フィルムに電子線を照射してなる熱収縮性フィルム、特開平５−２８６０８７号公報には、放射線崩壊型樹脂層を含むフィルムまたはチューブにおいて、放射線崩壊型樹脂層に放射線エネルギー吸収剤を添加したフィルムに電子線を照射してなるフィルムがそれぞれ記載されている。
しかし、これらの中には、粘着性、電子レンジ適性、「のこ刃」カット性のいずれも満足し、且つ適度な柔軟性を有する自己粘着性包装用フィルムは未だ得られていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、粘着性、電子レンジ適性、「のこ刃」カット性に優れ、且つ適度な柔軟性を有する安価な自己粘着性包装用フィルムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題に鑑み、粘着性、電子レンジ適性及び「のこ刃」カット性に優れ、かつ適度な柔軟性を有する自己粘着性包装用フィルムについて鋭意研究を続けてきた結果、両表面層が密度０．９３ｇ／ｃｍ ³ 以下、メルトフローレート０．１〜５０ｇ／１０分の低密度ポリエチレンで構成され、該両表面層の間に融点が１４０℃以上のポリプロピレン系樹脂層を少なくとも一層有するフィルムに電離性放射線を照射し、且つ、再加熱を行わず電離性放射線の照射による発熱を利用して、フィルムの引き取り方向に延伸加工してなるフィルムが上記性能を満足することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、両表面層が密度０．９３ｇ／ｃｍ ³ 以下、メルトフローレート０．１〜５０ｇ／１０分の低密度ポリエチレンで構成され、両表面層の間に融点が１４０℃以上のポリプロピレン系樹脂層を少なくとも一層有するフィルムに、照射線量が１０〜２０Ｍｒａｄである電離性放射線を照射し、同時にフィルムの引き取り方向に、２〜５倍の延伸倍率で延伸加工してなることを特徴とする自己粘着性包装用フィルムを提供するものである。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、特定の多層フィルムに電子線を照射することによって、両表面層のポリエチレン系樹脂は、従来から知られているように架橋反応を生じるため、見掛けの耐熱性が向上し、電子レンジ適性が得られる。
また、該表面層は、フィルムを製膜した段階で粘着性を有しているが、本発明者らの検討の結果、この粘着性は、電離性放射線の照射によって損なわれることはなく、むしろ向上する傾向にあることが判明した。
一方、両表面層の間に配した、融点が１４０℃以上のポリプロピレン系樹脂は、電離性放射線の照射によって分解反応を生じるが、その耐熱性が損なわれることはない。さらに、本発明においては、電離性放射線が照射される箇所においてフィルムを延伸加工することにより、当該フィルムに優れた「のこ刃」カット性と十分なフィルム破断強度を発現させうることを見出した。
【００１３】
この延伸加工の原理を以下に説明する。
樹脂フィルムに電離性放射線を照射するとフィルムが発熱し、照射線量に応じて室温よりも高い温度に達する。室温よりも高い温度に達した部分のフィルムは、室温の部分に比して抗張力が低下するため、電離性放射線照射部の前後においてフィルムに速度差または張力を与えると、フィルムは発熱部、つまり電離性放射線が照射されている部分で延伸される。この延伸の倍率は、電子線の照射線量、フィルムの張力または電子線照射部前後での速度差、および照射部の雰囲気温度をコントロールすることにより自由に変化させることが可能である。
また、これら各層の厚み比を選択することにより、適度な柔軟性を得ることも可能である。
【００１５】
ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレンであり、十分な粘着性を得ることを考慮すると、密度が０．９３ｇ／ｃｍ³以下、メルトフローレート０．１〜５０ｇ／１０分の低密度ポリエチレンが最適である。
【００１８】
本発明の両表面層の間に用いるポリプロピレン系樹脂としては、融点が１４０℃以上のポリプロピレン系樹脂であり、例えばプロピレンホモポリマー、他のα−オレフィン（例えばエチレン、ブテン、ヘキセン等）の１種あるいは２種以上とのコポリマーを含むプロピレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。コポリマーはランダムコポリマー、ブロックコポリマーのいずれであってもよい。また、これら他成分との混合物であってもよい。融点が１４０℃未満であるポリプロピレン系樹脂を用いるとフィルムの耐熱性が不足するため不適である。
【００１９】
本発明の自己粘着性包装用フィルムを製造するにあたり、一般に用いられる添加剤を含有せしめてもよい。例えば、添加剤としては、酸化防止剤、安定剤、帯電防止剤、防曇剤等が挙げられる。
【００２０】
本発明においては、ポリエチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂を共押出Ｔダイ法、共押出インフレーション法などの手段によって製膜して多層フィルムを得る。次に、得られた多層フィルムに電離性放射線を照射する。
電離性放射線としては、例えばα線、β線、γ線及び電子線が挙げられる。中でも装置の操作性、作業性等の点から電子線が好ましい。
【００２１】
電離性放射線は、多層フィルムに対して、線量が１０〜２０Ｍｒａｄ、加速電圧が１００〜３００ｋＶ、好ましくは１５０〜２００ｋＶの条件で照射すればよい。ただし、ここにいう照射線量は照射装置の入り口側におけるフィルムのライン速度に対して設定するものである。また、照射による効果は、電離性放射線が物体を透過する性質をもつことから、当該多層フィルムの場合、片面への照射のみでフィルム厚み方向全体にもたらされる。従って、目的の照射線量を得るようにすれば多層フィルムのいずれの面に照射してもよく、また両面に照射してもよい。
【００２２】
さらに、本発明は、外部加熱による再加熱を行わずに、電離性放射線の照射によるフィルムの発熱を利用して、照射と同時に延伸加工を行う。延伸は、照射装置入口側のフィルムライン速度に対して、照射装置出口側のライン速度を２〜５倍に設定することにより行う。従って、本発明にいう延伸倍率は照射装置入口側のライン速度に対する照射装置出口側のライン速度の比で表される。すなわち、フィルムはその引き取り方向に、２〜５倍延伸加工される。電離性放射線の照射と同時に延伸加工してなるフィルムが、さらにフィルム幅方向へ延伸加工して得られるフィルムが、フィルムの配向バランスの点で好ましい。該延伸倍率は特に限定されるものではないが、通常５〜１０倍である。
【００２３】
本発明のフィルムの厚みは５０μ以下、好ましくは８〜１５μの範囲であり、このうちポリプロピレン系樹脂層の厚みはフィルム全体の厚みの１０〜９０％の範囲にあることが好ましい。フィルム全体の厚みが５０μを超えると切断時の抵抗力が大きくなりすぎるため好ましくない場合もある。ポリプロピレン系樹脂の厚みがフィルム全体の厚みの１０％未満では加熱時の耐熱性が不足し、また９０％を越えるとフィルムの柔軟性が失われるため好ましくない場合もある。
【００２４】
本発明のフィルムの層構成は、基本的にはポリエチレン系樹脂層／ポリプロピレン系樹脂層／ポリエチレン系樹脂層の少なくとも３層からなるものであるが、両表面層の間に、必要に応じてさらに他の組成物層（例えば、再生樹脂層あるいはガスバリアー性樹脂層等）を加え、４層以上の構成にすることも可能である。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制約されるものではない。
【００２６】
はじめに、以下の実施例における物性値の測定方法を説明する。
（１）示差走査熱量計（ＤＳＣ）
パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７を用いてポリプロピレン系樹脂の融点を測定した。熱プレスにより作製した厚さ約０．５ｍｍのシートから切り出した約１０ｍｇの試片をＤＳＣ測定用サンプルパンに入れ、２３０℃まで昇温した後１５０℃に降温し、１５０℃から５℃／分で４０℃まで降温して５分間保持した後、５℃／分で１８０℃まで昇温してサーモグラムを得る。この昇温時のサーモグラムにおける主ピーク温度を融点とした。
（２）密度
ポリエチレン系樹脂の密度はＪＩＳＫ６７６０に規定された方法に従った。１００℃の水中で１時間アニールを行った後密度を測定した。
（３）メルトフローレート（ＭＦＲ）
ポリエチレン系樹脂のＭＦＲはＪＩＳＫ６７６０に規定された方法により測定した。
ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲはＪＩＳＫ６７５８に規定された方法により測定した。
【００２７】
（５）電子レンジ適性
東京都条例１０７２号「ラップフィルムの品質表示」に従い、幅３ｃｍ、長さ１４ｃｍの短冊状のフィルム試料片の上下２．５ｃｍを治具ではさみ、試片下部に１０ｇの重りを下げる。この状態で１時間経過後もフィルムが切れない最高雰囲気温度を１０℃刻みで表示する。この温度が高い程、電子レンジ適性は良好である。
（６）粘着力
幅１０ｃｍ、長さ１５ｃｍのフィルム試料片を１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス板に密着させ、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で５００ｇの荷重を３０分間かけた後、フィルム長手方向の一端を治具に固定し、ガラス板に垂直な方向に２００ｍｍ／分の速度で引き上げる。この際、引き上げに要する力を測定し粘着力ｇ／１０ｃｍとした。
【００２８】
（７）ヤング率
ＡＳＴＭＤ８８２に規定された方法に従い、ＭＤ、ＴＤそれぞれ測定した。この値が小さいほど柔軟性に富むことを示す。
但し、試験片形状：２０ｍｍ×１２０ｍｍの短冊型
チャック間距離：５０ｍｍ
引張速度：５ｍｍ／分
（８）破断伸び
ＪＩＳＫ６７８１に規定された方法に従い測定した。
（９）加熱収縮率
ＭＤ、ＴＤを明確にした上で９ｃｍ角にカットしたフィルムを１４０℃に保ったシリコンオイルバス中に５秒間浸した後取り出し、寸法を測定した。この時のフィルムの収縮の割合を加熱収縮率（％）として表した。
【００２９】
（１０) ヘイズ（曇り度）
ＡＳＴＭＤ１００３に規定された方法に従った。この値が小さいほど透明性が良いことを示す。
（１１）「のこ刃」カット性
フィルムを芯管に巻き、「のこ刃」つきケース（０．２ｍｍ厚のこぎり型打ち抜き鉄板型「のこ刃」を、５００ｇ／ｍ²のコートボール紙製ケースに貼り付けたもの）に収納し、「のこ刃」による切断を試みた。その結果、「のこ刃」にあてて軽く引張るだけで真直ぐに切れたものは「良好」、斜めに切れたり、フィルムが大きく伸びたり、「のこ刃」ケースが変形したり、あるいは切るのに強い力を必要としたものは「不良」と表示した。
【００３０】
実施例１
プロピレン系樹脂層を構成する樹脂として（Ａ）ポリプロピレン（住友化学工業（株) 製ノーブレンＹ１０１、ＭＦＲ＝１２．０ｇ／１０分、融点＝１６１℃）を、また、両表面層を構成するポリエチレン系樹脂として（Ｂ）低密度ポリエチレン（住友化学工業（株) 製スミカセンＦ４１１−０、ＭＦＲ＝２. ０ｇ／１０分、密度＝０．９２２ｇ／ｃｍ³）を用意し、これらを共押出Ｔダイ法にて層構成が（Ｂ）／（Ａ）／（Ｂ）で厚み構成が４μ／４μ／４μなる多層フィルムに加工した。用いた押出機は中間層が９０ｍｍφ、両表面層が６５ｍｍφ（いずれも三菱重工業社製）であり、加工条件はダイ温度が２６０℃、チルロール温度が２０℃、加工速度が１００ｍ／分であった。
次いで、このフィルムに電子線照射装置（岩崎電気社製ＣＢ２００／４５／３００型）を用いて電子線を照射し、且つ同時に、照射による発熱を利用して引き取り方向に延伸倍率４. ７倍で延伸加工した。照射条件は、加速電圧が１６５ｋＶ、照射線量が１０Ｍｒａｄであった。尚、照射装置の雰囲気は窒素雰囲気とした。
評価結果を表１に示す。
【００３１】
実施例２
照射線量を１５Ｍｒａｄとする以外は、実施例１と同様の加工を行った。
評価結果を表１に示す。
【００３２】
実施例３
照射線量を２０Ｍｒａｄとする以外は、実施例１と同様の加工を行った。
評価結果を表１に示す。
【００３３】
実施例４
電子線照射と同時に行う延伸加工の延伸倍率を３倍とする以外は、実施例１と同様の加工を行った。
評価結果を表１に示す。
【００３４】
比較例１
電子線の照射のみを行い、延伸加工を行わない以外は、実施例１と同様の加工を行った。
評価結果を表２に示す。
【００３５】
比較例２
電子線を照射することなく、ロール延伸機を用い、延伸温度は９０℃、延伸倍率４．７倍に設定し延伸加工のみ行った以外は、実施例１と同様の加工を行った。
評価結果を表２に示す。
【００３６】
比較例３
実施例１において、フィルムの構成を（Ｂ）低密度ポリエチレンの単層として製膜し、このフィルムに実施例１と同様に電子線を照射し、且つ同時に照射による発熱を利用し延伸加工を行った。
評価結果を表２に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、粘着性、電子レンジ適性、「のこ刃」カット性に優れ、かつ適度な柔軟性を有しており、しかも透明性に優れるとともに外観も良好である自己粘着性包装用フィルムを提供することができた。
また、本発明の自己粘着性包装用フィルムは、ポリ塩化ビニリデンやポリ塩化ビニルを主原料とするフィルムに比べ環境適性が極めて高いものである。
さらに、本発明の自己粘着性包装用フィルムは、家庭用ラップフィルム、業務用ラップフィルムなどの包装用フィルムとして有用である。

Claims

両表面層がそれぞれ密度０．９３ｇ／ｃｍ ³ 以下、メルトフローレート０．１〜５０ｇ／１０分の低密度ポリエチレンからなり、両表面層の間に融点が１４０℃以上のポリプロピレン系樹脂層を少なくとも一層有する多層フィルムに、照射線量が１０〜２０Ｍｒａｄである電離性放射線を照射し、同時にフィルムの引き取り方向に、２〜５倍の延伸倍率で延伸加工してなることを特徴とする自己粘着性包装用フィルム。
電離性放射線が電子線である請求項１記載の自己粘着性包装用フィルム。
電離性放射線の照射と同時に延伸加工してなるフィルムが、さらにフィルム幅方向へ延伸加工してなる請求項１記載の自己粘着性包装用フィルム。
自己粘着性包装用フィルムが、家庭用ラップフィルムまたは業務用ラップフィルムである請求項１に記載の自己粘着性包装用フィルム。