JP4730061B2 - 低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム - Google Patents
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Description
また、さらに優れた滑り性を付与した低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムに関するものである。
近年、利便性、省資源、環境に対する負荷低減などによりフィルムを用いた包装または容器が広い分野で使用されてきている。軽量、廃棄処理が容易、流通コストが安価であることが利点である。
この場合において、シール層(B)に平均粒径5〜13μmの球状無機粒子を0.5〜1.5質量%および平均粒径1〜6μmの非球状無機粒子を0.1〜1.0質量%配合してなることが好ましい。
また、この場合において、ラミネート層(A)に平均粒径5〜13μmの球状無機粒子を0.1〜0.8質量%配合することが好ましい。
また、この場合において、ラミネート層(A)およびシール層(B)の間に平均密度が900〜920kg/m3のポリエチレン樹脂よりなる中間層(C)を設けることが好ましい。
さらにまた、この場合において、各層のポリエチレン系樹脂の平均密度がラミネート層(A)>中間層(C)≧シール層(B)であり、かつフィルム全層の平均密度が905〜925kg/m3であることが好ましい。
さらにまた、この場合において、中間層(C)に回収樹脂を10〜30質量%配合してなることが好ましい。
さらにまた、この場合において、少なくともシール層(B)に、115℃未満の融点を持つ有機滑剤を100〜500ppmと115℃以上の融点を持つ有機滑剤を500〜1500ppm配合することが好ましい。
さらにまた、この場合において、明細書中に記載した方法で測定される耐ピンホール性評価におけるピンホール数が5個以下であることが好ましい。
さらにまた、この場合において、明細書中に記載した方法で測定されるフィシュアイが5個/1000cm2以下であることが好ましい。
さらにまた、この場合において、フィルムの幅方向の厚み斑が7%以内であることが好 ましい。
さらにまた、この場合において、低温重量物の包装袋用シール材料として用いることが 好ましい。
また、さらに優れた滑り性を有するため、ロックアイス等の低温重量物の包装袋用シール材料としてさらに好適に用いることができる。
本発明者等は、前記の特許文献1等において開示されているポリエチレン系フィルムにおいて、該方法の有するヒートシール性、耐ブロッキング性を維持した上で、前記の課題を解決する方法について鋭意検討し本発明を完成した。例えば、低温重量物の包装袋用シール材料として用いる場合に必要な特性である柔軟性を付与した場合に引き起こされるフィルムをロールへ巻き取る際の巻き皺の発生を抑制し、柔軟性とフィルムの巻き取り性とのバランスを取るには、フィルム全層の平均密度を最適化することが重要である。また、フィシュアイの生成に対し原料であるポリエチレン樹脂中の高分子量体が大きく寄与しており、分子量分布の狭いポリエチレン樹脂を使用することにより、効果的にフィシュアイの生成を抑制することが可能であることを見出したことと、該分子量分布の狭いポリエチレン樹脂を使用することにより引き起こされる課題である該樹脂の溶融流動性の低下によるフィルムの厚み斑等の悪化を密度の異なる2種類以上のポリエチレン樹脂を配合することにより改善できることを見出した。これらの知見に基づき、従来公知の特徴を維持した上で、フィシュアイや厚み斑が少なく、しかもロールへ巻き取る際の巻き皺が少ない低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムが得られる本発明方法を完成した。
本発明においては、フィッシュアイの個数は4個以下が好ましく、さらには3個以下、特に2個以下が好ましい。
本発明においては、ピンホール数の個数は5個以下が好ましく、さらには4個以下、特に3個以下が好ましい。
線状低密度ポリエチレンは、エチレンと炭素数3〜12のαオレフィンの共重合体から成っており、炭素数は4〜8の範囲で選択されることが好ましい。これらの共重合成分の具体例としては、プロピレン、ブテン−1、ペンテン―1、ヘキセン―1、ヘプテン−1、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1、ドデセン−1、4−メチル−ペンテン−1、4−メチル−ヘキセン−1などが挙げられる。
測定面同士を重ね合わせたサンプルを、ヒートプレス(テスター産業社製 形式:SA−303)において、大きさ7cm×7cm、温度50℃、圧力1400Pa、時間15分の加圧処理を行う。この加圧処理でブロッキングしたサンプルとバー(径6mm 材質:アルミ)をオートグラフ(島津製作所製 形式:UA−3122)へ装着し、バーが速度(200m/分)でブロッキング部を剥離する時の力を測定した。この場合、バーと剥離面は水平であることが前提である。同一サンプルにつき4回の測定をして平均値で表示した。
本発明においては、耐ブロッキング性は150mN/mm以下が好ましく、さらには120mN/mmが好ましい。
例えば、ダイ周りの空気の流れ方向がフィルムの厚み斑に影響を与えるので最適化することが好ましい実施態様である。ダイから出てくる溶融樹脂シートに対して垂直な空気の流れである風を無くすことが重要である。これは溶融状態で垂直な風を受けると、溶融樹脂シートが振れて、その振れた部分の厚み変化や部分的な冷却斑が発生し厚み斑に繋がる。該対策の一つとしてダイス回りをシート、板、などで囲いを作り、囲いで囲みダイス出口に上記の好ましくない風が当たらないようすることが挙げられる。さらに、積極的にダイス出口の溶融樹脂シートの流れが乱れないような風の流れを作ることも好ましい実施態様である。
測定装置:Waters 150CV
カラム:AT−806MS 2本
サンプルの調整:145℃で溶媒(o−ジクロロベンゼン BHT0.3%入り)へ試料を溶解させ濃度1mg/mlを準備した。
測定条件:溶液0.4mlを溶媒(o−ジクロロベンゼン)、温度145℃、1.0ml/分の流速でカラムに導入し、カラムで分離された溶液中の試料濃度を示差屈折計で測定した。分子量はポリスチレン標準試料にてユニバーサル検量線を作成し、K=0.7、α=4.2E−4の値を用い、ポリスチレン換算の分子量分布(Mw/Mn)を得た。
厚み斑(%)=(最大厚み−最小厚み)÷6サンプルの平均値×100
以下の組成のポリエチレン樹脂を用いた。
(1)ラミネート層(A)のポリエチレン系組成物
樹脂密度923kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂(住友化学(株)、FV405)97%と樹脂密度960kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂(プライムポリマー(株)、0408G)3%を混合した組成物(平均密度924kg/m3)に対し、平均粒径が5μmの球状ゼオライト(水澤化学(株)、JC50)を4000ppm配合した組成物。
(2)中間層(C)のポリエチレン系組成物
樹脂密度913kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂(住友化学(株)、FV402)97%と樹脂密度960kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂(プライムポリマー(株)、0408G)3%を配合した組成物75%に、回収樹脂25%を混合した組成物(平均密度914kg/m3)。
ヒートシール層(B)のポリエチレン系組成物
樹脂密度913kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂(住友化学(株)、FV402)97%と樹脂密度960kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂(プライムポリマー(株)、0408G)3%を配合した組成物(平均密度914kg/m3)に対し、平均粒径が10μmの球状シリカ(信越化学(株)、KMP120−10)10000ppmと平均粒径が5μmの珪藻土(三井金属鉱業(株)、White Filler)5000ppmと融点115℃未満の有機滑剤(エルカ酸アミド、日本化成(株)、ダイヤミッドL−200)400ppmと融点115℃以上の有機滑剤(エチレンビスオレイン酸アミド、日本化成(株)、スリパックスO)800ppmを混合した組成物。
実施例1において、C層を省きB層の層比を80%とした以外は、実施例1と同様にして、フィルムを得た。得られた結果を表1に示す。本実施例で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムはいずれの特性も良好であり高品質であった。
実施例1において、A層/C層/B層の形成に用いるポリエチレン樹脂の分子量分布を2.8として、それぞれ密度を924kg/m3/914kg/m3/914kg/m3層の樹脂を単独使用とした以外は実施例1と同様にして、フィルムを得た。得られた結果を表1に示す。本比較例で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムは厚み斑が劣っており低品質であった。
実施例1において、A層/C層/B層の形成に用いるポリエチレン樹脂の分子量分布を3.8として、それぞれ密度を924kg/m3/914kg/m3/914kg/m3層の樹脂を単独使用とした以外は実施例1と同様にして、フィルムを得た。得られた結果を表1に示す。本比較例で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムはフィシュアイが多く低品質であった。
実施例1において、A層を形成する樹脂組成物を樹脂密度930kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂90質量%と樹脂密度960kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂10質量%を混合した組成物(平均密度933kg/m3)に、B層およびC層を形成する樹脂組成物を樹脂密度923kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂97質量%と樹脂密度960kg/m3かつ分子量分布2.8のポリエチレン樹脂3質量%を混合した組成物(平均密度924kg/m3)に変更する以外は実施例1と同様にして、フィルムを得た。得られた結果を表1に示す。本比較例で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムは耐ピンホール性が劣り低品質であった。なお、本比較例におけるフィルム全層の平均密度は926kg/m3であった。
実施例1において、A層/C層/B層の形成に用いるポリエチレン樹脂の分子量分布を2.8として、それぞれ密度910kg/m3/900kg/m3/900kg/m3の樹脂を単独使用とした以外は実施例1と同様にして、フィルムを得た。得られた結果を表1に示す。本比較例で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムは巻き皺が劣り低品質であった。なお、本比較例におけるフィルム全層の平均密度は902kg/m3であった。
比較例2において、B層の形成に用いる無機粒子として、平均粒径10μm球状シリカの添加を取り止め、平均粒径5μm珪藻土のみ15000ppm添加するように変更した以外は、実施例1と同様にして、フィルムを得た。得られた結果を表1に示す。本比較例で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムは比較例2で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムより耐ブロッキング性が劣っていた。
比較例2において、B層の形成に用いる有機滑剤として、115℃未満の融点を持つ有機滑剤の添加を取り止め、115℃以上の融点を持つ有機滑剤のみを1200ppm添加するように変更する以外は、実施例1と同様にして、フィルムを得た。得られた結果を表1に示す。本比較例で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムは比較例2で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムより滑り性が劣っていた。
比較例2において、A層の形成に用いる無機粒子として、平均粒径が5μm球状シリカの添加を取り止めた以外は、実施例1と同様にして、フィルムを得た。得られた結果を表1に示す。本比較例で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムは比較例2で得られた低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムの課題に加えて巻き皺が劣っていた。
Claims (11)
- 少なくともラミネート層(A)およびシール層(B)よりなるポリエチレン系樹脂積層フィルムにおいて、ラミネート層(A)を構成するポリエチレン樹脂の平均密度が910〜930kg/m3、シール層(B)を構成するポリエチレン樹脂の平均密度が900〜920kg/m3であり、かつラミネート層(A)を構成するポリエチレン樹脂の平均密度が、シール層(B)を構成するポリエチレン樹脂の平均密度よりも大きく、さらにフィルム全層を構成するポリエチレン樹脂の平均密度が905〜925kg/m3であり、少なくともラミネート層(A)を構成するポリエチレン樹脂組成物が、密度900〜970kg/m3で、分子量分布(Mw/Mn)が2.0〜3.5である密度の異なるポリエチレン樹脂を2種以上配合してなることを同時に満たすことを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項1に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、前記シール層(B)に平均粒径5〜13μmの球状無機粒子を0.5〜1.5質量%および平均粒径1〜6μmの非球状無機粒子を0.1〜1.0質量%配合してなることを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項1に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、前記ラミネート層(A)に平均粒径5〜13μmの球状無機粒子を0.1〜0.8質量%配合してなることを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項1に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、前記ラミネート層(A)およびシール層(B)の間に平均密度が900〜920kg/m3のポリエチレン樹脂よりなる中間層(C)を設けてなることを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項4に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、前記各層のポリエチレン系樹脂の平均密度がラミネート層(A)>中間層(C)≧シール層(B)であり、かつフィルム全層の平均密度が905〜925kg/m3であることを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項4に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、前記中間層(C)に回収樹脂を10〜30質量%配合してなることを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂フィルム。
- 請求項1に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、少なくとも前記シール層(B)に、115℃未満の融点を持つ有機滑剤を100〜500ppmと115℃以上の融点を持つ有機滑剤を500〜1500ppm配合してなることを特徴とした低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項1に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、明細書中に記載した方法で測定される耐ピンホール性評価におけるピンホール数が5個以下であることを特徴とした低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項1に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、明細書中に記載した方法で測定されるフィシュアイが5個/1000cm2以下であることを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項1に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、フィルムの幅方向の厚み斑が7%以内であることを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルム。
- 請求項1に記載の低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂積層フィルムであって、低温重量物の包装袋用シール材料として用いることを特徴とする低温ヒートシール性ポリエチレン系樹脂フィルム。
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