JP4044329B2

JP4044329B2 - オーバーラップ包装用フィルム

Info

Publication number: JP4044329B2
Application number: JP2001376854A
Authority: JP
Inventors: 和彦根岸
Original assignee: Tohcello Co Ltd
Current assignee: Tohcello Co Ltd
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2021-12-11
Also published as: JP2003175574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒートシール強度、溶断シール強度、ラミネート強度、厚薄精度等に優れたオーバーラップ包装用フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
二軸延伸ポリプロピレンフィルム（以下ＯＰＰフィルムと呼ぶことがある）は、その優れた透明性、機械的強度、防湿性、剛性等を活かして包装材料をはじめ広い分野で使用されている。しかし、ＯＰＰフイルムは単層ではヒートシール可能温度が高くしかもヒートシールの適正な温度範囲が狭いという欠点がある。そこで、ＯＰＰフイルムのヒートシール性を改善するために、ＯＰＰフイルムの片面又は両面に低融点のプロピレン・エチレン共重合体層を積層した二軸延伸複合フィルム（特公昭４９−１４３４３号公報）、特定の三元ランダム共重合体層をヒートシール層としたフィルム（特公平８−５１７４号公報）、特定のプロピレン・１−ブテンランダム共重合体と結晶性プロピレン・α―オレフィンランダム共重合体との組成物を積層したポリプロピレン複合フィルム（特公昭６１−４２６２６号公報）等、ポリプロピレンに比べて低融点の樹脂を積層させる方法が多数提案され、且つ、幅広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、かかる方法で得られる複合フィルムは、複合フィルム故、用途によっては、ヒートシール性がしばしば問題となり、ヒートシール性の改良が常に望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、オーバーラップ特性に優れた二軸延伸多層ポリプロピレンフィルムを開発することを目的として種々検討した結果、ＯＰＰフィルムの原料としてプロピレン単独重合体とプロピレン・エチレンランダム共重合体とからなるプロピレン重合体組成物とすることにより二軸延伸フィルムの厚薄精度が改良され、その結果、ヒートシール強度、溶断シール強度、ラミネート強度に優れたオーバーラップ包装用フィルムを得ることができた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
【発明の概要】
本発明は、二軸延伸されたエチレン含有量が０．２〜１．５モル％の範囲にある、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とのプロピレン重合体組成物から得られ得る基層の両面にプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）層が積層されてなることを特徴とするオーバーラップ包装用フィルムである。
【０００６】
本発明は、前記プロピレン重合体組成物が、プロピレン単独重合体（Ａ）９５〜１０重量％及びプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）５〜９０重量％とからなる組成物であるオーバーラップ包装用フィルムを提供するものである。
【０００７】
本発明は、又、二軸延伸されたエチレン含有量が０．２〜１．５モル％の範囲にある、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とのプロピレン重合体組成物から得られ得る基層の両面に融点が８０〜１５５℃の範囲のプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）層が積層されてなるオーバーラップ包装用フィルムを提供するものである。
【０００８】
本発明は、又、基層の両表面層に積層されたプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）層が、ブロッキング防止剤を含んでなるオーバーラップ包装用フィルムを提供するものである。
【０００９】
【発明の具体的説明】
プロピレン単独重合体（Ａ）
本発明に係わるプロピレン単独重合体（Ａ）は、プロピレンの単独重合体からなり、通常、ＭＦＲ（メルトフローレート；ＡＳＴＭＤ−１２３８荷重２１６０ｇ、温度２３０℃）が、通常０．５〜１０ｇ／１０分、好ましくは２〜５ｇ／１０分の範囲にある。
【００１０】
プロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）
本発明に係わるプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）は、エチレン含有量が０．４〜２．２モル％、好ましくは０．６〜１．８モル％のプロピレンとのランダム共重合体である。エチレンの含有量が０．４モル％未満のものでは、ニ軸延伸する際の延伸性が改良されず、一方、２．２モル％を越えると得られるオーバーラップ包装用フィルムが剛性に劣る。又、ＭＦＲ（メルトフローレート；ＡＳＴＭＤ−１２３８荷重２１６０ｇ、温度２３０℃）はオーバーラップ包装用フィルムとすることができる限り特に限定はされないが、通常０．５〜１０ｇ／１０分、好ましくは２〜５ｇ／１０分の範囲にある。
【００１１】
プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）
本発明に係わるプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）は、好ましくは融点が８０〜１５５℃、更に好ましくは９０〜１４５℃の範囲にあるプロピレンとのランダム共重合体であり、融点が１５５℃を越えるものは、得られるオーバーラップ包装用フィルムの低温ヒートシール性、溶断シール強度、ラミネート強度が改良されない虞があり、一方、８０℃未満のものは、得られるオーバーラップ包装用フィルムにべたが発生し、ブロッキングし易くなる傾向にある。又、かかるプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）は、通常、α―オレフィン含有量が、１〜４０モル％、好ましくは２〜３５モル％の範囲にある。α―オレフィンの含有量がかかる範囲にあると、低温ヒートシール性、ラミネート強度、耐ブロッキング性等のバランスに優れたオーバーラップ包装用フィルムが得られる。プロピレンと共重合するα―オレフィンとしては、エチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル・１−ペンテン、１−オクテン等が例示できる。具体的な共重合体としては、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・１−ブテンランダム共重合体、プロピレン・１−ブテンランダム共重合体等が挙げられる。これら共重合体は、単独で用いても良いし、二種以上を混合して用いても良い。
【００１２】
本発明に係るプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）には、得られるオーバーラップ包装用フィルムの低温ヒートシール性をさらに改良するために、１−ブテン・エチレンランダム共重合体、１―ブテン・プロピレンランダム共重合体、低結晶性のエチレン・１−ブテンランダム共重合体等を混合してもよい。
【００１３】
本発明に係るプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）には耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料、無機または有機の充填剤等の通常ポリオレフィンに用いる各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加しておいてもよい。
【００１４】
中でも、ブロッキング防止剤を０．０１〜３．０重量％、好ましくは０．０５〜１．０重量％を添加しておくと、透明性に優れ、且つブロッキング防止性を有するオーバーラップ包装用フィルムとすることができる。ブロッキング防止剤の量が０．０１重量％未満では、得られるオーバーラップ包装用フィルムのブロッキング防止効果が充分でなく、一方、３．０重量％を越えると、得られるオーバーラップ包装用フィルムの透明性が劣る傾向にある。かかるブロッキング防止剤としては、種々公知のもの、例えば、シリカ、タルク、雲母、ゼオライトや更には金属アルコキシドを焼成して得た金属酸化物等の無機化合物粒子、ポリメタクリル酸メチル、メラミンホルマリン樹脂、メラミン尿素樹脂、ポリエステル樹脂等の有機化合物粒子等を用い得る。これらの中でも、シリカ、ポリメタクリル酸メチルがアンチブロッキング性、透明性の面から特に好ましい。
【００１５】
重合体の製造方法
本発明に係わるプロピレン単独重合体（Ａ）、プロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）及びプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）は種々公知の方法、例えば、典型的には固体状チタン触媒成分と有機金属化合物触媒成分から形成される触媒、あるいはこれら両成分および電子供与体から形成される触媒を用いて製造することができる。
【００１６】
固体状チタン触媒成分としては、各種方法で製造された三塩化チタンまたは三塩化チタン組成物、あるいはマグネシウム、ハロゲン、電子供与体、好ましくは芳香族カルボン酸エステルまたはアルキル基含有エーテルおよびチタンを必須成分とする、比表面積が好適には１００ｍ^２／ｇ以上の担体付チタン触媒成分が挙げられる。特に後者の担体付触媒成分を用いて製造された重合体が好適である。
【００１７】
有機金属化合物触媒成分としては、有機アルミニウム化合物が好適であり、具体的には、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハライド、アルキルアルミニウムセスキハライド、アルキルアルミニウムジハライドなどが挙げられる。これらの化合物のうち、好適な有機金属化合物触媒成分は、使用する上記チタン触媒成分の種類によって異なる。
【００１８】
電子供与体は、窒素、リン、イオウ、酸素、ケイ素、ホウ素などを含む有機化合物であり、好適な具体例としては、これらの元素を有する有機エステル、有機エーテルなどを挙げることができる。
【００１９】
担体付触媒成分を用いた重合体の製造方法に関しては、たとえば特開昭50- 108385号、特開昭50- 126590号、特開昭51-20297号、特開昭51-28189号、特開昭52- 151691号などの各公報に開示されている。
【００２０】
本発明に係わるＩｓｏが高いプロピレン単独重合体およびプロピレン・α−オレフィン共重合体は、またシングルサイト触媒を用いても製造することができる。シングルサイト触媒は、活性点が均一（シングルサイト）である触媒であり、例えばメタロセン触媒（いわゆるカミンスキー触媒）やブルックハート触媒などがあげられる。例えばメタロセン触媒は、メタロセン系遷移金属化合物と、有機アルミニウム化合物および上記メタロセン系遷移金属化合物と反応してイオン対を形成する化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物とからなる触媒であり、無機物に担持されていてもよい。
【００２１】
前記メタロセン系遷移金属化合物としては、例えば特開平５−２０９０１４号、特開平６−１００５７９号、特開平１−３０１７０４号、特開平３−１９３７９６号、特開平５−１４８２８４号等に記載された化合物などがあげられる。
【００２２】
有機アルミニウム化合物としては、アルキルアルミニウム、または鎖状あるいは環状アルミノキサン等があげられる。上記鎖状あるいは環状アルミノキサンは、アルキルアルミニウムと水とを接触させることにより生成される。例えば重合時にアルキルアルミニウムを加えておいて、後で水を添加するか、あるいは錯塩の結晶水または有機、無機化合物の吸着水とアルキルアルミニウムとを反応させることにより得られる。
【００２３】
前記メタロセン系遷移金属化合物と反応してイオン対を形成する化合物は、例えば特表平１−５０１９５０号、特開平３−２０７７０４号等に記載された化合物などがあげられる。シングルサイト触媒を担持させる前記無機物としては、シリカゲル、ゼオライト、珪藻土等があげられる。
【００２４】
重合方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、気相重合等があげられる。これらの重合はバッチ法であっても連続法であっても良い。重合条件は通常、重合温度；−１００〜＋２５０℃、重合時間；５分〜１０時間、反応圧力；常圧〜３００Ｋｇ／ｃｍ^２（ゲージ圧）である。
【００２５】
プロピレン重合体組成物
本発明に係わるプロピレン重合体組成物は、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とから得られ得る組成物で、エチレン含有量が０．２〜１．５モル％の範囲にあり、好ましくはプロピレン単独重合体（Ａ）が９５〜１０重量％、更に好ましくは９０〜２０重量％の範囲、プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）５〜９０重量％、更に好ましくは１０〜８０重量％の範囲にある。α―オレフィン含有量が０．１モル％未満、更にはプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）が５重量％未満では、オーバーラップ包装用フィルムを得る場合の延伸温度幅の改良効果が少ない虞があるので、厚薄精度に優れたオーバーラップ包装用フィルムにならない場合があり、又、プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）層と積層した場合に、溶断シール強度、ラミネート強度が改良されない場合がある。一方、α―オレフィン含有量が１．８モル％を越えると、更には９５重量％を越えると得られるオーバーラップ包装用フィルムの剛性、機械的強度等が低下する虞がある。
【００２６】
本発明に係わるプロピレン重合体組成物は、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とを種々公知の方法で混合することにより得られる。例えば、予めプロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とを夫々別個に重合して得たものを、機械的に混合する方法、混合した後溶融混練する方法、あるいはプロピレン単独重合体（Ａ）若しくはプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とを重合した後、引き続きプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）若しくはプロピレン単独重合体（Ａ）を重合する方法等により得られる。
【００２７】
本発明のプロピレン単独重合体（Ａ）、プロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）若しくはプロピレン重合体組成物には、夫々にあるいは何れかに、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料、無機または有機の充填剤等の通常ポリオレフィンに用いる各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加しておいてもよい。
【００２８】
オーバーラップ包装用フィルム
本発明のオーバーラップ包装用フィルムの厚さは用途により種々決められるものであり、特に限定はされないが、通常、プロピレン重合体組成物層が１０〜１００μｍ、好ましくは１３〜５０μｍの範囲、プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）層が０．１〜１５μｍ、好ましくは０．３〜１０μｍの範囲にある。
【００２９】
本発明のオーバーラップ包装用フィルムは必要に応じて片面あるいは両面をコロナ処理、火炎処理等の表面処理をしてもよい。
【００３０】
本発明のオーバーラップ包装用フィルムは、プロピレン重合体（Ａ）とプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とから得られ得るプロピレン重合体組成物層の両面にプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）とを共押出し成形して得られる多層シートを、公知の同時二軸延伸法あるいは逐次二軸延伸法等の二軸延伸フィルム製造方法により得られる。二軸延伸の条件は、公知のＯＰＰフィルムの製造条件、例えば、逐次二軸延伸法では、縦延伸温度を１２５℃〜１４５℃、延伸倍率を４．５〜６倍の範囲、横延伸温度を１６５〜１９０℃、延伸倍率を９〜１１倍の範囲にすればよい。
【００３１】
本発明に係わるプロピレン重合体組成物は、特に、逐次二軸延伸フィルム製造方法で、横延伸の温度範囲を従来に比べ７℃と広くすることができ、横延伸操作が容易となり、得られるオーバーラップ包装用フィルムの厚薄精度、例えば、ＯＰＰフィルムの基準厚みに対する厚薄ばらつき（２σ）をプロピレン重合体（Ａ）単独から得られるオーバーラップ包装用フィルムに対し２０〜５０％低減できる。その結果、得られるオーバーラップ包装用フィルムのラミネート強度、溶断シール強度、ヒートシール強度が改善される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のオーバーラップ包装用フィルムは、二軸延伸する際の均一延伸性、広温度域延伸性等の延伸性が改良されており、また、本発明のオーバーラップ包装用フィルムは厚薄精度が良好であるために高速包装時のフィルム供給不良（スティッキング）を起こしづらくなり、不良発生率を格段に抑える事が可能となる。
【００３３】
また、本発明のオーバーラップ包装用フィルムは厚薄精度に優れ、ベタがなく、高剛性、透明性に優れており、ラミネート強度、溶断シール強度、ヒートシール強度が改善されているので、従来オーバーラップ包装用フィルムが使用されているあらゆる用途、例えばチョコレート、ガム、キャンデー等の菓子類、たばこ、化粧品等の嗜好品、カセットテープ、ビデオテープ、ＣＤ、ＣＤＲ、ＤＶＤ、ゲームソフト等の記録材料、およびそれらの集積包装材料等の箱物包装の包装用フィルムとして好適に使用できる。
【００３４】
【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が、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実施例に制約されるものではない。
【００３５】
実施例及び比較例における物性値等は、以下の評価方法により求めた。
（評価方法）
１）弾性率：ＪＩＳＫ７１２７に準じて測定した。
２）フィルム厚みムラ：規定幅の標準偏差を測定した
３）静摩擦係数：Ｎｏ１６２スリップテスター（安田精機製作所製）を用いて測定した。
４）表面固有抵抗：デジタル超抵抗測定器Ｒ８３４０（アドバンテスト社製）を用いて測定した。
５）ヒートシール強度：コロナ処理面／非コロナ処理面を重ね合わせヒートシールテスター（東洋精機社製）を用い、下記表中の温度に設定し、ヒートシール圧力０．１ＭＰａ、０．５秒間の条件でヒートシールし、１５ｍｍ幅に切り出し引張り試験機（東洋精機社製）を用い引張速度３００ｍｍ／分で測定した。
６）オーバーラップ適性：Ｗ３２２包装試験機（東京自働機械製作所製）を用いてサイドシール、口、及び胴貼りシール温度１３５℃、ショット数２００個／分にて包装し、その包装品の状況にて評価した。○：包装可能 ×：包装出来ず
【００３６】
実施例１
＜基層：プロピレン重合体組成物層＞
プロピレン単独重合体（ＭＦＲ＝３．０ｇ／１０分）４０重量％に対しプロピレン・エチレンランダム共重合体（エチレン含有量１．３モル％ＭＦＲ＝３．０ｇ／１０分）を６０重量％配合したエチレン含有量が０．８モル％のポリプロプレン樹脂組成物に酸化防止剤としてテトラキス［メチレンー３−（３’、５’―ジーｔ―ブチルー４’ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（日本チバガイキー社製品製品名イルガノックス１０１０）１０００ｐｐｍステアリン酸カルシウム（日本油脂製）１０００ｐｐｍ、帯電防止剤としてステアリン酸モノグリセリド（理研ビタミン製）６０００ｐｐｍ、ステアリルジエタノールアミン（東邦化学製）２０００ｐｐｍを加えたプロピレン重合体組成物を用意した。
＜両被覆層：プロピレン・α−オレフィン共重合体組成物層＞
両被覆層を構成する重合体として、エチレン含有量：４．０モル％、ブテンー１含有量：１．１モル％、融点１３８℃、ＭＦＲ：７ｇ／１０分のプロピレン・エチレン・１−ブテンランダム共重合体：８０重量％と、プロピレン含有量：７１．１モル％、融点：１１０℃、ＭＦＲ：７．０ｇ／１０分のプロピレン・１−ブテンランダム共重合体：２０重量％の組成物に、ポリメチルメタクリレート粒子からなるアンチ・ブロッキング剤を０．１０重量％、耐熱安定剤としてテトラキス［メチレンー３−（３’、５’―ジーｔ―ブチルー４’ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（日本チバガイキー社製品製品名イルガノックス１０１０）１０００ｐｐｍ及びステアリン酸カルシウム（日本油脂製）１０００ｐｐｍを加えたプロピレン・α−オレフィン共重合体組成物を用意した。
＜オーバーラップ包装用フィルムの成形＞
先に示したプロピレン・α−オレフィン共重合体組成物／プロピレン重合体組成物／プロピレン・α−オレフィン共重合体組成物を押出量比（１／１０／１）になるよう各々スクリュー押出機を用いて溶融押出しマルチマニホールドタイプＴ−ダイを用いて賦形、冷却ロール上にて急冷し厚さ約１．３ｍｍの多層シートを得た。この多層シートを約１２５℃まで加熱しフィルム流れ方向（縦方向）に５倍延伸した。この５倍延伸したシートを１５５℃まで加熱した後流れ方向に対して直交する方向（横方向）に９倍延伸した。このオーバーラップ包装用フィルムの片面にコロナ処理を施し、基層の厚さ：２５μｍ、被覆層の厚さ：各々２．５μｍ（合計厚さ：３０μｍ）のオーバーラップ包装用フィルムを得た。かかるオーバーラップ包装用フィルムの物性等を前記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。
【００３７】
比較例１
実施例１で用いた基層樹脂をプロピレン単独重合体に変えた他は実施例１と同様に行い、厚さ３０μｍのオーバーラップ包装用フィルムを得た。かかるオーバーラップ包装用フィルムの物性等を前記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。
【００３８】
表１

【００３９】
表１の結果から明らかなように、本発明のプロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とから得られ得るプロピレン重合体組成物を基層としたオーバーラップ包装用フィルムは、比較例１に示したオーバーラップ包装用フィルムに比べ、フィルムの厚みむらが低減されており、又、同一温度でのヒートシール強度も強くなることが分かる。

Claims

二軸延伸されたエチレン含有量が０．２〜１．５モル％の範囲にある、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）とのプロピレン重合体組成物から得られ得る基層の両面にプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）層が積層されてなることを特徴とするオーバーラップ包装用フィルム。
プロピレン単独重合体（Ａ）が９５〜１０重量％であり、プロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）が５〜９０重量％とから得られ得るプロピレン重合体組成物である請求項１記載のオーバーラップ包装用フィルム。
プロピレン・エチレン共重合体（Ｂ）のα―オレフィン含有量が０．４〜２．２モル％である請求項２記載のオーバーラップ包装用フィルム。
プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）層の融点が８０〜１５５℃の範囲にある請求項１〜３の何れかに記載のオーバーラップ包装用フィルム。
プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）がブロッキング防止剤を含んでなる請求項１若しくは４項記載の二軸延伸多層ポリプロピレンフィルム。
プロピレン重合体組成物層とプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｃ）層とを共押出し成形して得られる多層シートをニ軸延伸することにより得られ得る請求項１〜５の何れかに記載のオーバーラップ包装用フィルム。