JP5959737B2 - 易剥離性積層フィルム及びそれからなる包装体 - Google Patents
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Description
本発明の易剥離性積層フィルムのラミネート層を構成する成分である線状低密度ポリエチレン(A)は、通常、線状低密度ポリエチレン、L−LDPEなどの名称で製造・販売されているエチレン・α−オレフィンランダム共重合体であり、通常、密度が0.905〜0.930g/cm3未満、好ましくは0.910〜0.928g/cm3の範囲にある。
本発明の易剥離性積層フィルムの中間層(ラミネート層と熱融着層との間の層)を構成するエチレン系重合体(B)は、密度が0.905〜0.970g/cm3であることが好ましく、さらに好ましくは0.920〜0.960g/cm3であり、MFR(ASTM D1238 荷重2160g、温度190℃)が1〜30g/10分であることが好ましく、さらに好ましくは1〜10g/10分の、エチレンの単独重合体、若しくはエチレンと少量の炭素数が3〜10のα−オレフィン、例えばプロピレン、ブテン−1、ヘプテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、4−メチル−ペンテン−1とのランダム共重合体で、いわゆる、以下に例示されるように呼ばれているエチレンを主体とした重合体である。
高圧法低密度ポリエチレン(HP−LDPE)〔通常、密度が0.905g/cm3以上〜0.930g/cm3未満の範囲〕、
線状低密度ポリエチレン(直鎖状低密度ポリエチレンともいう)(L−LDPE)〔通常、密度が0.905g/cm3以上〜0.930g/cm3未満の範囲〕、
中密度ポリエチレン(MDPE)〔通常、密度が0.930g/cm3以上〜0.945g/cm3以下の範囲〕、
高密度ポリエチレン(HDPE)〔通常、密度が0.945g/cm3を超え〜0.970g/cm3以下の範囲〕
これらエチレン系重合体(B)は、単一の重合体であっても、二種以上のエチレン系重合体の組成物(混合物)であってもよい。これらはエチレン重合体組成物として用いることができる。
本発明の易剥離性積層フィルムの熱融着層を構成するオレフィン重合体組成物(C)の構成成分であるプロピレン重合体(C1)は、一般にポリプロピレンの名称で製造・販売されている樹脂で、通常、密度が0.890〜0.930g/cm3、MFR(ASTM D1238 荷重2160g、温度230℃)が0.1〜100g/10分、好ましくは0.5〜70g/10分のプロピレンの単独重合体若しくはプロピレンと他の少量のα−オレフィン、例えばエチレン、1−ブテン、1−ヘキセン等の一種以上のα−オレフィンとのランダムあるいはブロック共重合体であり、とくにランダム共重合体が好適である。プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体としては、通常、エチレンまたは他のα−オレフィンの含量が0.5〜20モル%、好ましくは1〜10モル%にある。
<中密度ポリエチレン(C2)>
本発明の易剥離性積層フィルムの熱融着層を構成するオレフィン重合体組成物(C)の構成成分である中密度ポリエチレン(C2)は、密度が0.930〜0.945g/cm3、好ましくは0.932〜0.940g/cm3の範囲にあるエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとのランダム共重合体である。
<エチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体(C3)>
本発明の易剥離性積層フィルムの熱融着層を構成するオレフィン重合体組成物(C)の構成成分であるエチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体(C3)は、エチレンとα,β−不飽和カルボン酸との共重合体であって、α,β−不飽和カルボン酸の一部あるいは全部が金属塩となっていてもよい。又、α,β−不飽和カルボン酸の他に、α,β−不飽和カルボン酸エステルやカルボン酸ビニルエステルを共重合成分として含んでいてもよい。
<オレフィン重合体組成物(C)>
本発明の易剥離性積層フィルムの熱融着層を構成するオレフィン重合体組成物(C)は、前記プロピレン重合体(C1)が71〜97重量%、好ましくは77〜93重量%、前記中密度ポリエチレン(C2)が3〜21重量%、好ましくは3〜20重量%、さらに好ましくは6.0〜17.3重量%、及びエチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体(D)が0〜8重量%、好ましくは1〜5.7重量%〔但し、(C1)+(C2)+(C3)=100重量%とする。〕とから構成される。
<易剥離性積層フィルム>
本発明の易剥離性積層フィルムは、前記線状低密度ポリエチレン(A)を含むラミネート層、前記エチレン系重合体(B)を含む中間層、及び前記オレフィン重合体組成物(C)からなる熱融着層とからなる。
、
(熱融着層) オレフィン重合体組成物
(中間層) HDPE
(ラミネート層)L−LDPE
、
(熱融着層) オレフィン重合体組成物
(中間層) HDPE+HP−LDPE
(ラミネート層)L−LDPE
、
(熱融着層) オレフィン重合体組成物
(中間層) HDPE+MDPE
(ラミネート層)L−LDPE
、
(熱融着層) オレフィン重合体組成物
(中間層) MDPE
(ラミネート層)L−LDPE等
、
一般にヒートシール強度はフィルム総厚や熱融着層の厚さが厚くなるほど大きくなることが知られているが、本発明の易剥離性積層フィルムの厚さは、用途に応じて適宜決め得る。
本発明の易剥離性積層フィルムは種々公知の方法で製造できる。例えば、三つ以上の押出し機を備えた多層フィルム成形機に、二つの押出し機にラミネート層を構成する線状低密度ポリエチレン(A)、及び中間層を構成するエチレン系重合体(B)を夫々投入し、
他の押出し機に熱融着層を構成するオレフィン重合体組成物(C)の成分であるプロピレン重合体(C1)、中密度ポリエチレン(C2)及びエチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体(C3)とを所定の量で混合した後、直接フィルム成形機に投入してT−ダイ、環状ダイ等を用いて二層以上の積層フィルムにする方法、予めプロピレン重合体(C1)、中密度ポリエチレン(C2)及びエチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体(C3)とを所定の量で混合して押出機等で溶融混練してオレフィン重合体組成物(C)を得た後、T−ダイ、環状ダイ等を用いて三層以上の積層フィルムにする方法が例示できる。
本発明の熱融着性積層フィルムのラミネート層と積層される基材層(F)は、熱可塑性樹脂からなるシート状またはフィルム状のもの、紙、アルミニウム箔等からなる。熱可塑性樹脂としては、種々公知の熱可塑性樹脂、例えば、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチル・1−ペンテン、ポリブテン等)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリアミド(ナイロン−6、ナイロン−66、ポリメタキシレンアジパミド等)、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体もしくはその鹸化物、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アイオノマー、あるいはこれらの混合物等を例示することができる。これらのうちでは、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等、延伸性、透明性が良好な熱可塑性樹脂が好ましい。又、かかる熱可塑性樹脂フィルムからなる基材は、無延伸フィルムであっても、延伸フィルムであっても良いし、1種或いは2種以上の共押し出し品、押出しラミ品、ドライラミ品等の積層体であっても良い。
<熱シール層>
本発明の易剥離性積層フィルムの熱融着層と相対する、他の部材あるいは易剥離性積層フィルムに設けられたプロピレン系重合体層からなる熱シール層を構成するプロピレン系重合体は、前記プロピレン重合体(C1)と同じ範疇の重合体であるが、個々の物性は同一であっても異なっていてもよい。かかる他の部材の熱シール層は、被包装材料に合わせてプロピレン系重合体を公知の方法でフィルム、シート、トレー、カップ、ボトル等の種々の形状とすることができる。また他の部材がフィルム若しくはシートの場合は、上記熱融着フィルムと同様な方法で製造し得る。トレー若しくはカップの場合は、一旦上記方法でシートを製造した後、真空成形、圧空成形等の熱成形によりトレー、カップ等の容器とすることにより製造し得る。又、カップあるいはボトルの場合は射出成形、射出中空成形(インジェクションブロー)、中空成形等により容器として成形し得る。更に用途によっては紙等の上記基材層にプロピレン系重合体を押出しラミネートあるいは押出しコーティング、ドライラミネ−ト等により積層してもよい。
本発明の包装体は、蓋材をはじめ種々の包装の用途に用いられる。
<蓋材>
本発明の蓋材は、前記易剥離性積層フィルムの熱融着層を最内層としてなる。蓋材とする場合には、通常前記熱融着フィルムに基材層として例示される前記種々の材料が積層される。
本発明の実施例及び比較例で得た熱融着性積層フィルムの物性は、以下の方法で測定した。
易剥離性を評価するために、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタ−トフィルム(PET)に、上記各実施例、比較例で得られたフィルムのコロナ処理を施した面にウレタン系接着剤を用いてドライラミネ−ションにより積層して積層フィルムを準備し、熱シール層として厚さ300μmのポリプロピレンシ−トを準備した。
(2)実用的な果肉ゼリーと同様に簡易的に封緘強度の評価:
易剥離性を評価するために作成したラミ品を蓋材として、市販されている果肉ゼリーなどに利用されているPP系のバリア容器(PP/接着層/EVOH/接着層/PP)を使用して評価した。内容物は市販されている果肉ゼリーの内容物を60℃に加温して溶かして容器に移し、作成したラミ品を蓋材として簡易的なカップシーラーを用いて、温度185℃、時間1.0秒×1回、実圧1600N/カップの圧力でヒートシールした。ヒートシールした直後で内容物が60℃程度に保持されている状態の蓋材の上面に粘着テープ付きのゴムシート片を貼り付け、このシート面から針を差し込み、常温下で株式会社サン科学社製の封緘強度測定器を用いて(JIS-Z0238準拠)封緘強度(MPa)を測定した。
(3)総合評価:
総合的な評価として、ヒートシール強度が12N/15mmを超えないもので、且つ、封緘強度が0.45MPaを超えるものを○、ヒートシール強度が12N/15mm以上、または封緘強度が0.45MPa以下のものを△とした。
本発明の実施例及び比較例で使用した重合体を以下に示す。
(1)プロピレン重合体(C1)
プロピレン・エチレンランダム共重合体(R−PP)(プライムポリマー社製、商品名 プライムポリプロ F327 密度;0.91g/cm3、MFR;6.0g/10分、融点;138℃)。
(2)中密度ポリエチレン(C2)
中密度ポリエチレン(MDPE)(プライムポリマー社製、商品名 ネオゼックス:NZ3510F 密度;0.935g/cm3、MFR;1.6g/10分)。
(3)エチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体(C3)
エチレン・メタクリル酸共重合体(EMC):メタクリル酸含有量;9重量%、MFR;3g/10分。
(4)エチレン系重合体(B)
(4−1)高密度ポリエチレン(B1)
高密度ポリエチレン(HDPE)(プライムポリマー社製、商品名 ハイゼックス:HZ3300F、密度;0.954g/cm3、MFR;1.1g/10分)。
(4−2)高圧法低密度ポリエチレン(B2)
高圧法低密度ポリエチレン(HP−LDPE)(プライムポリマー社製、商品名 ミラソン:M−11P 密度;0.917g/cm3、MFR;7.2g/10分)。
(5)線状低密度ポリエチレン(A)
線状低密度ポリエチレン(L−LDPE)(プライムポリマー社製、商品名 ウルトゼックス:UZ3523L 密度;0.931g/cm3、MFR;2.1g/10分)。
〔実施例1〕
熱融着層として、R−PP;75重量%、MDPE;18.3重量%及びEMC;6.7重量%とをドライブレンドしたオレフィン重合体組成物を、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドして得たエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネ−ト層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
〔実施例2〕
熱融着層として、R−PP;80重量%、MDPE;15重量%及びEMC;5重量%とをドライブレンドして得たオレフィン重合体組成物を、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドしたエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネ−ト層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
〔実施例3〕
熱融着層として、R−PP;85重量%、MDPE;11.7重量%及びEMC;3.3重量%とをドライブレンドして得たオレフィン重合体組成物を、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドして得たエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネ−ト層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/表面ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
〔実施例4〕
熱融着層として、R−PP;90重量%、MDPE;8.3重量%及びEMC;1.7重量%とをドライブレンドして得たオレフィン重合体組成物を、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドして得たエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネート層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
〔実施例5〕
熱融着層として、R−PP;95重量%、MDPE;5.0重量%とをドライブレンドして得たオレフィン重合体組成物を、ラミネ−ト層として、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドして得たエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネート層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
〔比較例1〕
熱融着層として、R−PP;38重量%、MDPE;43重量%及びEMC;19重量%とをドライブレンドして得たオレフィン重合体組成物を、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドして得たエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネート層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
〔比較例2〕
熱融着層として、R−PP;50重量%、MDPE;35重量%及びEMC;15重量%とをドライブレンドして得たオレフィン重合体組成物を、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドして得たエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネート層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
〔比較例3〕
熱融着層として、R−PP;65重量%、MDPE;25重量%及びEMC;10重量%とをドライブレンドして得たオレフィン重合体組成物を、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドして得たエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネート層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
〔比較例4〕
熱融着層として、R−PP;70重量%、MDPE;21.7重量%及びEMC;8.3重量%とをドライブレンドして得たオレフィン重合体組成物を、中間層としてHDPE;85重量%及びHP−LDPE;15重量%とをドライブレンドして得たエチレン系重合体組成物を、ラミネート層としてL−LDPEを用い、夫々別々の押出機に供給し、Tダイ法によって熱融着層/中間層/ラミネート層となる構成の三層共押出フィルムからなる熱融着性積層フィルムを成形し、ラミネート層にコロナ処理を施した。熱融着性積層フィルムの総厚は50μmで、各層の厚みは熱融着層/中間層/ラミネ−ト層=7.5/37.5/7.5μmであった。
Claims (7)
- 線状低密度ポリエチレン(A)を含むラミネート層、エチレン系重合体(B)を含む中間層、及びプロピレン重合体(C1)71〜97重量%、密度0.930〜0.945g/cm3の中密度ポリエチレン(C2)3〜21重量%及びエチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体(C3)0〜8重量%〔但し、(C1)+(C2)+(C3)=100重量%とする。〕を含むオレフィン重合体組成物(C)からなる熱融着層とからなることを特徴とする易剥離性積層フィルム。
- 中間層を構成するポリマーの50重量%以上が、中密度ポリエチレン、または高密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項1記載の易剥離性積層フィルム。
- エチレン系重合体(B)が、高密度ポリエチレン(B1)及び高圧法低密度ポリエチレン(B2)を含む組成物である請求項1記載の易剥離性積層フィルム。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の易剥離性積層フィルムのラミネート層に、基材層(F)が設けられていることを特徴とする易剥離性積層フィルム。
- オレフィン重合体組成物(C)からなる熱融着層と相対する層がプロピレン系重合体層である請求項1〜4のいずれかに記載の易剥離性積層フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の易剥離性積層フィルムからなる蓋材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の易剥離性積層フィルムの熱融着層と相対する面がプロピレン系重合体層からなる熱シール層を備えたことを特徴とする包装体。
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