JP4235928B2 - 易開封複合フイルム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエチレン押出ラミネート、またはドライラミネートにより基材と積層し得る易開封複合フイルムに関し、更に詳しくは易開封性ポリオレフィン系複合シーラントフイルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スナック菓子類や米菓類の包装体は、エチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体やエチレン−プロピレン共重合体などからなるシーラントフイルムをドライラミネートまたは押出ラミネートなどの方法により主には延伸ポリプロピレンフイルムなどの基材と積層し、このラミネート品をヒートシールにより多くはピロー袋、三方シール袋などと呼ばれる形態で製袋され供給されている。
【０００３】
しかし従来の方法からなる包装体のシール強度は２ｋｇ／１５ｍｍ以上と大き過ぎるため、子供や老人などの指先の力で簡単に開封できないものが多く、これを改善すべく近年易開封包装体の要求が強まりつつある。
【０００４】
易開封包装体として、特公昭５９−４６８６３号公報に記載されているように、厚さ約１５μｍの第１層と該第１層より厚い第２層からなる共押出しフイルムを有し、第１層と第２層の剥離強度が、第１層の破断強度より大きく、３０〜２００ｇ／１５ｍｍ巾である封着体が知られているが、これは逆に開封力が小さすぎるため用途が限定されたものとなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる従来技術によるこのような難点を解決し、易開封性のほか、低温ヒートシール性、気密性、および剥離面外観良好の諸特性をバランス良く同時に満たす易開封複合フイルムを得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らの鋭意検討の結果、本発明の上記課題は下記の構成を有する本発明によって工業的に有利に達成された。
【０００７】
［１］共押出法による少なくとも（Ａ）、（Ｂ）２層からなる複合フイルムであって、（Ａ）層はポリプロピレン系共重合体に高密度ポリエチレンを１〜８重量％配合したものであり、（Ｂ）層は低密度ポリエチレンにエチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体もしくはエチレン−プロピレン共重合体を２〜４０重量％配合したものであり、かつ（Ａ）層の厚みが１０〜３０μｍであることを特徴とする易開封複合フイルム。
【０００８】
［２］（Ａ）層に用いるポリプロピレン系共重合体が融点１２０℃〜１５０℃のエチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体もしくはエチレン−プロピレン共重合体であることを特徴とする上記［１］記載の易開封複合フイルム。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容を詳細に説明する。
【００１０】
本発明による易開封複合フイルムはシーラント材として用いられる。易開封複合フイルムをシーラント材として用いた積層体を作り、これを用いて製袋する。そのシール部を剥離するときの剥離挙動は、まずシール際の（Ａ）層の破断が起こり、ついで（Ａ）層と（Ｂ）層の層間剥離が進行することにより開封に至る。
【００１１】
また、本発明の易開封複合フイルムは、（Ａ）層の破断力が（Ａ）層と（Ｂ）層の層間剥離力より大きいことを特徴とする。
【００１２】
本発明に於ける（Ａ）層に用いるポリプロピレン系共重合体としてはエチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体もしくはエチレン−プロピレン共重合体が好ましく用いられる。このポリプロピレン系共重合体は融点が１２０℃〜１５０℃であることが好ましく、１２５〜１３５℃であることが特に好ましい。
【００１３】
（Ａ）層はシーラント層であり、この融点が１５０℃を超えるとシール強度を維持するために製袋速度を落とさざるを得ず、製袋時の生産性が落ちる恐れがあり、またシーラー温度を上げてこれに対処しても外層ラミネート基材の熱劣化やシール部の熱収縮などの欠点に結び付く恐れがある。更には（Ａ）層の融点が高くなると特にピロー袋において袋上下のシール部と背シールの重なり合った部分の気密性が悪くなり、内容物保持の点から好ましくない。
【００１４】
逆に（Ａ）層のポリプロピレン系共重合体の融点が１２０℃未満であるとフイルムの腰が弱くなりすぎ、スリットやラミネート工程でのハンドリングに悪影響を与えたり、製袋品の開口性が悪化するなどの問題を生ずる恐れがある。
【００１５】
さらに（Ａ）層の融点が低すぎると一般に内容物の自動充填時にシール際の後退、すなわちホットタック性不良を生じやすくなり好ましくない。
【００１６】
（Ａ）層に用いるポリプロピレン系共重合体のメルトフローレイト（以下ＭＦＲと称する）は２．０〜１０．０ｇ／１０分の範囲にあることが好ましい。ＭＦＲが２．０ｇ／１０分未満であると押出し機のモーター負荷が大きくなり生産性が低下する恐れがある。ＭＦＲが１０．０ｇ／１０分を超えるとフイルムの外観不良やブロッキングをもたらす恐れがある。
【００１７】
本発明に於ける（Ａ）層は、ポリプロピレン系共重合体に高密度ポリエチレンを１〜８重量％配合したものであることが必要であり、特に４〜６重量％配合したものが好ましい。
【００１８】
この高密度ポリエチレンは密度０．９５０〜０．９６０のもので、これを（Ａ）層に加えることによりポリプロピレン系共重合体の結晶化度を高めるため、（Ａ）層に必要な破断強度を持たせ、かつ（Ａ）層を脆性的に破断させることができるようになる。
【００１９】
（Ａ）層にこの高密度ポリエチレンを１〜８重量％配合した場合、（Ａ）層に易開封に必要な破断強度を持たせることができるほか、開封時にシール際が破断するときに（Ａ）層の伸びが小さいため破断部に伸びたフイルムがほとんど残らず、破断部の美観を損ねることも少ない。
【００２０】
（Ａ）層にこの高密度ポリエチレンを配合しないかまたは１重量％未満の配合量であると、（Ａ）層が伸びやすくなり、必要な破断強度に達するのが困難であったり、また破断部に伸びたフイルムが残り、極端な場合（Ａ）層が伸びるため開封が困難になる。（Ａ）層にこの高密度ポリエチレンを８重量％を越えて配合した場合、フイルム自体が脆く、破れやすくなり、またヒートシール開始温度が高まるなどシール性にも悪影響を生じる。
【００２１】
（Ａ）層には（Ｂ）層を構成する低密度ポリエチレンが１５重量％以下であれば含まれてもよい。
【００２２】
本発明に於ける（Ｂ）層の低密度ポリエチレンは融点が１１０℃〜１２０℃で、製膜時の架橋反応によるゲル化物の発生を押さえるため酸化防止剤が処方されているものが好ましい。また本発明の効果を阻害しない範囲で、その他の添加剤を必要に応じて含むことができる。
【００２３】
本発明に於ける（Ｂ）層は低密度ポリエチレンにエチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体もしくはエチレン−プロピレン共重合体を２〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％配合したものでなければならない。
【００２４】
（Ｂ）層にポリプロピレン系共重合体を配合しないかまたは２重量％未満の配合量であると、本来（Ａ）層と（Ｂ）層はたがいに非相溶であるのでこれらの層間密着力は極めて弱いものとなる。このようなフイルムをシーラント材として用い製袋した場合、シール部の開封力が必要な強度に達しなかったり、開封時に（Ａ）層と（Ｂ）層で層間剥離を生じ、うまく開封できない。
【００２５】
（Ｂ）層にポリプロピレン系共重合体を４０重量％を超えて配合した場合、（Ａ）層と（Ｂ）層の相溶性が大きくなり過ぎ、これらの層間密着力は極めて強いものとなる。このようなフイルムをシーラント材として用い製袋した場合、シール部の開封に大きな強度が必要になり、易開封とは言えなくなる。
【００２６】
また、このように（Ａ）層と（Ｂ）層の層間密着力が強くなり過ぎた場合、これらを剥離した場合剥離面にケバ立ちが生じ易くなり、剥離面外観を損なうことになる。
【００２７】
また（Ｂ）層にポリプロピレン系共重合体を４０重量％を超えて配合した場合、押出ラミしたポリエチレンと（Ｂ）層の相溶性が小さくなり、したがって層間密着力が弱くなるため開封力やシール部外観に悪影響を与える。
【００２８】
本発明に於ける（Ａ）層の厚みは１０〜３０μｍでなければならず、好ましくは１３〜２０μｍである。
【００２９】
本発明に於ける開封力は（Ａ）層の破断強度に大きく依拠しており、（Ａ）層の厚みが１０μｍ未満であると開封力が小さすぎ、逆に（Ａ）層の厚みが３０
μｍを超えると開封力が大きすぎてしまう。
【００３０】
本発明に於ける（Ａ）層は本発明の効果を阻害しない限り、（Ａ）層のコア層として他の成分からなる複数の層から構成されてもよい。
【００３１】
本発明に於ける（Ｂ）層の厚みは３〜１０μｍであることが好ましい。
【００３２】
本発明に於ける（Ｂ）層は低密度ポリエチレンが主成分であることからポリエチレン押出ラミネートの方法により基材との十分な接着力を得ることができる。
【００３３】
一方ドライラミネートの方法による場合は（Ｂ）層表面に通常工業的に採用されている方法であるコロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理、オゾン処理などにより基材との十分な接着力を得ることができる。
【００３４】
本発明の易開封複合フイルムの製膜方法は、特に制限は受けないが、インフレーション法、Ｔダイ法など公知の製膜方法を用いることができるが、特にＴダイ法が好適である。
【００３５】
Ｔダイ法による本発明の易開封複合フイルムの製膜方法の一例を下記（１）〜（３）で説明する。
【００３６】
（１）メイン押出機に本発明に於ける（Ａ）層を構成する各原料をブレンドしたものを、一方サブ押出機には（Ｂ）層を構成する各原料をブレンドしたものをそれぞれ供給し、熔融させた後、それぞれの層の厚み比に応じた押出量を設定し、複合Ｔダイから押出しを行なう。
【００３７】
ついで冷却水を通水した冷却ロールに、熔融押出しした該樹脂組成物を圧着冷却し、希望の厚みのフイルムにした後、引取機を通して所定の巻き長さに巻き上げる。
【００３８】
（２）押出温度は低い方が好ましいが、低すぎると押出機のモーター負荷が大きくなり、生産性が低下したり、フイルムの表面特性などに悪影響を与えることがあるので２１０〜２５０℃が好ましく、Ｔダイ温度もこれと同程度の温度範囲が好ましい。
【００３９】
（３）冷却ロール温度は高すぎるとフイルムの透明性が悪くなり、低すぎるとフイルムの腰が弱くなるなどの欠点が出るので３０〜６０℃が好ましい。
【００４０】
本発明の易開封複合フイルムは広いシール温度域での易開封性のほか、低温ヒートシール性、気密性、および剥離面外観良好の諸特性をバランス良く同時に満たすので食品包装袋など、とりわけ米菓やスナック菓子の包装袋のシーラント材として好適に使用される。
【００４１】
本発明において用いた特性の測定法ならびに効果の評価方法を下記する。
【００４２】
（１）融点
示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用い、昇温速度１０℃／分の条件で測定したときの結晶融解に伴う吸熱カーブのピーク温度を融点とした。
【００４３】
（２）ＭＦＲ
ＪＩＳ Ｋ ６７５８ による。
【００４４】
（３）密度
ＪＩＳ Ｋ ６７６０ による。
【００４５】
（４）ヒートシール強度
延伸ポリプロピレンフイルム２０μｍ／ポリエチレン押出ラミ／アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフイルム１２μｍ／ポリエチレン押出ラミ／シーラントフイルム（本発明による易開封複合フイルムなど）の構成の積層体を、テスター産業株式会社製ヒートシーラー（型式ＴＰ−７０１−Ｂ）横目シールバーを用いて、１５０℃両面加熱、圧力２kg／ｃｍ²（平板シールバー換算）、加圧時間０．７秒でシールし、このシール部から１５ｍｍ幅で４個サンプリングする。これらのサンプルを株式会社オリエンテック製テンシロン（型式 ＲＴＣ−１２１０Ａ）で引張速度３００ｍｍ／分、９０度剥離したときの４個の最大強度の平均値をヒートシール強度（単位：ｋｇ／１５ｍｍ）とした。
【００４６】
（５）剥離面外観
上記測定サンプル剥離面のケバ立ちや不規則な破れ方などをを観察し、相対評価した。
【００４７】
（６）ヒートシール開始温度
東洋テスター工業株式会社製ヒートシーラーの碁盤目シールバーを用いて、単体フイルムを両面加熱、圧力１ｋｇ／ｃｍ²（平板シールバー換算）、加圧時間１秒で温度を変えてシールし、各温度でのサンプルから１５ｍｍ幅でそれぞれ４個サンプリングする。これらのサンプルを株式会社オリエンテック製テンシロン（型式 ＲＴＣ−１２１０Ａ）で引張速度３００ｍｍ／分、９０度剥離したときの４個の最大強度の平均値をヒートシール強度（単位：ｋｇ／１５ｍｍ）とし、これがＯ．３ｋｇ／１５ｍｍに達する時のシール温度をヒートシール開始温度とした。
【００４８】
（７）気密性
上記（４）に示した積層体を、テスター産業機械株式会社製ヒートシーラー（型式 ＴＰ−７０１−Ｂ）横目シールバーを用い、両面加熱、圧力２ｋｇ／ｃｍ²（平板シールバー換算）、加圧時間０．５秒で背シールをし、この背シール部を折り曲げこれに垂直に交わるようにその上から横シールをし、シール温度を変えた袋を作る。これらの袋の背シールと横シール交点部内側に三菱ガス化学株式会社製エージレスチェッカー液を入れ、液が外に漏れるかどうかを調べた。各シール温度での液漏れの程度を相対的に評価し、気密性の判定とした。
【００４９】
（８）開封性
上記（４）記載のヒートシール強度が０．７〜１．４Ｋｇ／１５ｍｍのものを易開封性が良好とした。
【００５０】
【実施例】
次に、本発明を実施例および比較例によって説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５１】
［実施例１］
２台の押出機を用いて、１台の押出機から融点１２８℃、ＭＦＲ６ｇ／１０分のエチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体（以下ＥＰＢと略す）９４重量％と密度０．９５５の高密度ポリエチレン（以下ＨＤＰＥと略す）６重量％を混合して２３０℃で溶融して押出し（Ａ）層となし、一方他の押出機から融点１１２℃、密度０．９２２の低密度ポリエチレン（以下ＬＤＰＥと略す）８０重量％と（Ａ）層に使用するのと同じＥＰＢ２０重量％を混合して２００℃で溶融して押出し（Ｂ）層となし、共押出ダイで積層してフィルム状に押出し、ついで４５℃の冷却ロールで冷却固化し、コロナ放電処理して（Ａ）層の厚みが１５μｍ、（Ｂ）層の厚みが５μｍの総厚み２０μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムは、表１に示すようにヒートシール強度が１．１５Ｋｇ／１５ｍｍの開封性に優れたものであり、かつケバ立ちのない良好な剥離面外観を有し、気密性も良好であった。
【００５２】
［実施例２］〜［実施例５］
（Ａ）層および（Ｂ）層の原料組成と厚みを表１に記載のように変更する以外は、実施例１と全く同様にして、実施例２と４は総厚み２０μｍ、実施例３は総厚み２５μｍ、実施例５は総厚み１８μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムは、表１に示すように開封性に優れたものであり、かつケバ立ちのない良好な剥離面外観を有し、気密性も良好であった。
【００５３】
［実施例６］
（Ａ）層の原料組成を融点１３７℃、ＭＦＲ６ｇ／１０分のエチレンープロピレン共重合体（以下ＥＰと略す）９４重量％と密度０．９５５のＨＤＰＥ６重量％の混合物とし、（Ｂ）層の原料組成を融点１１２℃、密度０．９２２のＬＤＰＥ８０重量％と（Ａ）層に使用するのと同じＥＰ２０重量％とする以外は、実施例１と全く同様にして総厚み２０μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムは、表１に示すように開封性に優れたものであり、かつケバ立ちのない良好な剥離面外観を有し、気密性も良好であった。
【００５４】
［実施例７］
（Ａ）層に（Ｂ）層に使用するのと同じＬＤＰＥ１０重量％を添加して、（Ａ）層および（Ｂ）層の原料組成と厚みを表１に記載のように変更する以外は、実施例６と全く同様にして総厚み３３μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムは、表１に示すように開封性に優れたものであり、かつケバ立ちのない良好な剥離面外観を有し、気密性も良好であった。
【００５５】
［比較例１］
（Ａ）層の原料組成をＥＰＢ１００重量％とする以外は、実施例１と全く同様にして総厚み２０μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムは剥離時に（Ａ）層に脆性的に破断せず大きく伸びるため、剥離面外観の不良なものであった。
【００５６】
［比較例２］
（Ａ）層の原料組成をＨＤＰＥ１０重量％とする以外は、実施例１と全く同様にして総厚み２０μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムはシール強度が強すぎて開封性に劣り、気密性も不良であった。
【００５７】
［比較例３］
（Ａ）層の厚みを５μｍ、（Ｂ）層の厚みを１５μｍとする以外は、実施例１と全く同様にして総厚み２０μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムはシール強度が弱すぎて、包装袋にした場合破袋の恐れのあるものであった。
【００５８】
［比較例４］
（Ａ）層の厚みを４０μｍ、（Ｂ）層の厚みを２μｍとする以外は、実施例１と全く同様にして総厚み４２μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムはシール強度が強すぎて、開封性に劣るものであった。
【００５９】
［比較例５］
（Ａ）層のＥＰＢを４５重量％と多くし、（Ａ）層および（Ｂ）層の原料組成と厚みを表１に記載のように変更する以外は、実施例１と全く同様にして総厚み２０μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムはシール強度が強すぎて開封性に劣り、剥離面のケバ立ちの多い外観の不良なものであった。
【００６０】
［比較例６］
（Ａ）層の原料組成をＬＤＰＥ１００重量％とする以外は、実施例１と全く同様にして総厚み２０μｍの複合フィルムを得た。得られた複合フィルムは剥離時に（Ａ）層と（Ｂ）層間の密着力が低いため安定して剥離できず、開封性が劣るものであった。
【００６１】
【表１】

【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、共押出法による特定の少なくとも（Ａ）、（Ｂ）２層からなる複合フイルムにより、易開封性のほか低温ヒートシール性、気密性、および剥離面外観良好の諸特性をバランス良く同時に満たす易開封複合フイルムが得られる。

Claims (2)

1. 共押出法による少なくとも（Ａ）、（Ｂ）２層からなる複合フイルムであって、（Ａ）層はポリプロピレン系共重合体に高密度ポリエチレンを１〜８重量％配合したものであり、（Ｂ）層は低密度ポリエチレンにエチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体もしくはエチレン−プロピレン共重合体を２〜４０重量％配合したものであり、かつ（Ａ）層の厚みが１０〜３０μｍであることを特徴とする易開封複合フイルム。
2. （Ａ）層に用いるポリプロピレン系共重合体が融点１２０℃〜１５０℃のエチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体もしくはエチレン−プロピレン共重合体であることを特徴とする請求項１記載の易開封複合フイルム。