JP6973687B2 - 積層フィルム及び蓋材 - Google Patents
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Description
本発明に使用するヒートシール層(A)は、ポリ乳酸系樹脂(a1)と、ポリブチレンサクシネート系樹脂(a2)とを樹脂成分として含有する。ヒートシール層として、当該樹脂を含有することで、各種被着体に対して、好適なヒートシール性と易開封性とを実現できる。
本発明に使用する樹脂層(B)は、積層フィルムのヒートシール層(A)と直接積層される層である。当該樹脂層(B)としては、ポリ乳酸系樹脂(b1)及びポリブチレンサクシネート系樹脂(b2)を主たる樹脂成分として含有する。当該樹脂層(B)を使用することで環境対応が可能な材料を使用しつつヒートシール層(A)と好適に積層でき、得られる積層フィルムの良好な剥離性を実現できる。ポリ乳酸系樹脂(b1)及びポリブチレンサクシネート系樹脂(b2)は、各々単独で使用しても併用してもよい。いずれかを単独で使用する場合には、得られる積層フィルムの物性調整が容易であるため好ましい。
本発明の積層フィルムは、上記のヒートシール層(A)と樹脂層(B)とを有し、ヒートシール層(A)と樹脂層(B)とが直接積層された積層フィルムである。本発明の積層フィルムは、当該構成とすることで、環境対応材料をはじめとする各種材料の包装材に対して、好適なヒートシール性と易開封性とを実現できる。また、各層を生分解性樹脂や植物由来の原料を使用したバイオマス樹脂から構成できることから、積層フィルム自体の環境対応性も高い。さらに、被着体との界面にて剥離する界面剥離による易開封性を実現できることから、剥離した際の剥離面の外観を良好な外観とできる。
本発明の積層フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、各層に用いる各樹脂又は樹脂混合物を、それぞれ別々の押出機で加熱溶融させ、共押出多層ダイス法やフィードブロック法等の方法により溶融状態でヒートシール層(A)/樹脂層(B)、ヒートシール層(A)/樹脂層(B)/樹脂層(C)、または、ヒートシール層(A)/樹脂層(B)/樹脂層(D)/樹脂層(C)、を積層した後、インフレーションやTダイ・チルロール法等によりフィルム状に成形する共押出する方法が挙げられる。共押出法は、各層の厚さの比率を比較的自由に調整することが可能で、衛生性に優れ、コストパフォーマンスにも優れた積層フィルムが得られるので好ましい。融点とTgとの差が大きい樹脂を積層するような場合は、共押出加工時にフィルム外観が劣化したり、均一な層構成形成が困難になったりする場合がある。このような劣化を抑制するためには、比較的高温で溶融押出を行うことができるTダイ・チルロール法が好ましい。
本発明の積層フィルムは、各種包装容器の蓋材等に好適に使用できることから、ヒートシール層(A)とは他方の表面にラミネート基材を積層してラミネートフィルムとすることも好ましい。ラミネート基材としては、特に限定されるものではないが、一般に破断しない強度の確保、ヒ−トシール時の耐熱性確保、および印刷の意匠性向上等が図られることから、延伸基材フィルムであることが好ましい。延伸基材フィルムとしては、2軸延伸ポリエステルフィルム、2軸延伸ナイロンフィルム、2軸延伸ポリプロピレンフィルム等を使用できるが、破断強度、透明性等の点で2軸延伸ポリエステルフィルム及び2軸延伸ナイロンフィルムがより好ましい。なお、前記基材フィルムとしては、必要性に応じて、易裂け性処理や帯電防止処理が施されていてもよい。
本発明の積層フィルム及びラミネートフィルムは、各種の包装用材料として好適に用いることができる。特に、乳製品、ヨーグルト、ゼリー、豆腐、漬物容器、キムチ容器、お菓子容器、米飯容器、インスタントラーメン容器等に好適に用いることができ、開口部を有する包装容器の蓋材として特に好適に使用できる。
ヒートシール層(A)及び樹脂層(B)の各層を形成する樹脂成分として、各々下記の樹脂を使用して、各層を形成する樹脂混合物を調整した。各層を形成する樹脂混合物を2台の押出機に各々溶融して供給し、ヒートシール層(A)/樹脂層(B)にて形成される積層フィルムの各層の厚さが20μm/30μmとなるように、フィードブロックを有するTダイ・チルロール法の共押出多層フィルム製造装置(フィードブロック及びTダイ温度:230℃)にそれぞれ供給して共押出して、40℃の水冷金属冷却ロールで冷却し、全厚が50μmの積層フィルムを成形した。
ヒートシール層(A):ポリブチレンサクシネート系樹脂(PTTMCC Biochem社製「FD92PB」、密度:1.24g/cm3、融点84℃、MFR:4g/10分(190℃、21.18N);以下、「PBSA(1)」という。)50質量部、ポリ乳酸系樹脂(Nature Works社製「4043D」、密度:1.24g/cm3、MFR:6g/10分(190℃、21.18N);以下、「PLA(1)」という。)50質量部の樹脂混合物。
樹脂層(B):PBSA(1)100質量部。
ヒートシール層(A)、樹脂層(B)を形成する樹脂成分として、下記の樹脂を使用し、ヒートシール層(A)/樹脂層(B)にて形成される積層フィルムの各層の厚さが10μm/20μmとなるようにした以外は、実施例1と同様にして、全厚が30μmの積層フィルムを成形した。
ヒートシール層(A):PBSA(1)25質量部、PLA(1)75質量部の樹脂混合物。
樹脂層(B):PLA(1)100質量部。
ヒートシール層(A)を形成する樹脂成分として、下記の樹脂を使用し、ヒートシール層(A)/樹脂層(B)にて形成される積層フィルムの各層の厚さが15μm/15μmとなるようにした以外は、実施例2と同様にして、全厚が30μmの積層フィルムを成形した。
ヒートシール層(A):ポリブチレンサクシネート系共重合体(PTTMCC Biochem社製「FZ91PB」、密度:1.26g/cm3、融点115℃、MFR:5g/10分(190℃、21.18N);以下、「PBS(1)」という。)50質量部、PLA(1)50質量部の樹脂混合物。
ヒートシール層(A)、樹脂層(B)を形成する樹脂成分として、下記の樹脂を使用し、ヒートシール層(A)/樹脂層(B)にて形成される積層フィルムの各層の厚さが10μm/20μmとなるようにした以外は、実施例1と同様にして、全厚が30μmの積層フィルムを成形した。
ヒートシール層(A):PBS(1)70質量部、PLA(1)30質量部の樹脂混合物。
樹脂層(B):PBSA(1)50質量部、PLA(1)50質量部。
ヒートシール層(A)、樹脂層(B)を形成する樹脂成分として、下記の樹脂を使用し、ヒートシール層(A)/樹脂層(B)にて形成される積層フィルムの各層の厚さが6μm/24μmとなるようにした以外は、実施例2と同様にして、全厚が30μmの積層フィルムを成形した。
ヒートシール層(A):直鎖状低密度密度ポリエチレン(宇部丸善ポリエチレン株式会社製「UBEポリエチレン 2040」、密度:0.920g/cm3、融点110℃、MFR:4g/10分(190℃、21.18N);以下、「PE(1)」という。)100質量部。
PBSA(1)を用いて、フィルム厚さが30μmの単層フィルムを得た。
PLA(1)を用いて、フィルム厚さが30μmの単層フィルムを得た。
PE(1)を用いて、フィルム厚さが30μmの単層フィルムを得た。
上記の実施例及び比較例で得られた多層フィルムの基材層(B)側表面又は単層フィルム表面に二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ12μm)をドライラミネーションで貼り合わせて、ラミネートフィルムを得た。この際、ドライラミネーション用接着剤としては、DIC株式会社製の2液硬化型接着剤(ポリエステル系接着剤「LX63F」及び硬化剤「KP90」)を使用した。
JIS K7105に準拠し、日本電色工業社製、ヘイズメータ NDH5000で上記の実施例及び比較例で得られたフィルムのヘイズを測定し、透明性を評価した。
○:20%以下。
×:20%以上。
上記の実施例及び比較例で得られたフィルムの下記にて測定される1%割線モジュラスを剛性(硬さ)として、下記基準にて評価した。1%割線モジュラスの測定は、長手方向がフィルムの流れ方向(縦方向)となるように、縦300mm×横25.4mm(標線間隔200mm)で切り出したフィルムを試験片として用い、ASTM D−882に準拠して引張速度20mm/minの条件で行った。
○:350MPa以下。
×:350MPa以上。
実施例、比較例で作成した上記ラミネートフィルムの作製にて得られたラミネートフィルムとA−PETシート(厚さ500μm)またはPLAシート(Nature Works社製「4043D」厚さ300μm)を80〜130℃の10℃刻みの各温度でヒートシールを実施した(0.2MPa、1.2秒)。シールサンプルを15mmの短冊状に切り出し、試験片とし、この試験片を23℃、50%RHの恒温室において引張試験機(株式会社エー・アンド・ディー製)を用いて、300mm/分の速度で180°剥離を行い、ヒートシール強度を測定し、以下の基準にて評価した。
◎:全ての温度でのヒートシール強度が5N/15mm以上。
○:ヒートシール強度が5N/15mm以上となった温度が半数以上(3〜5)。(表中の温度は、5N/15mm以上となった最低温度)
△:ヒートシール強度が5N/15mm以上となった温度が半数未満(1〜2)。
×:全ての温度で、ヒートシール強度が5N/15mm以下又はシール面で剥がれず、フィルムの破断発生。
上記で得られたラミネートフィルムを蓋材として(ヒートシール層(A)とAPET,PLA製外径70mm、深さ50mm、幅5mmのフランジ部を有する丸カップ容器及び、PBS樹脂(25μm)で被覆された紙からなる外径70mm、深さ50mm、幅5mmのフランジ部を有する丸カップ紙容器のフランジ部に、シール温度150℃、シール圧力0.2MPa、シール時間1.5秒の条件でヒートシールした。次いで、ヒートシールしたサンプルを23℃で自然冷却後、ヒートシール部を15mm幅の短冊状に切り出して試験片とし、この試験片を23℃、50%RHの恒温室において引張試験機(株式会社エー・アンド・ディー製)を用いて、300mm/分の速度で90°剥離を行い、ヒートシール強度を測定した。
上記で測定したヒートシール強度の結果から、下記の基準で紙容器でのヒートシール性を評価した。
○:ヒートシール強度が4〜30N/15mmのもの。
×:ヒートシール強度が4N/15mm未満又はシール面で剥がれず、フィルムの破断発生するもの。
実施例、比較例で作成したフィルムのA−4版10枚に400gの荷重を40度1ヶ月保存。その後付着したフィルム同士の強度を15mm幅の短冊状に切り出して試験片とし、この試験片を23℃、50%RHの恒温室において引張試験機(株式会社エー・アンド・ディー製)を用いて、300mm/分の速度で90°剥離を行い、ブロッキング強度を測定した。
○:100g/15mm以下のもの。
×:100g/15mm以上のもの。
実施例、比較例で作成したフィルム作成時に、ゲル、穴の発生状況を確認した。
○:穴の発生が1個/m2以下。
×:穴の発生が1個/m2以下。
実施例及び比較例にて得られたフィルムを0℃下に調整した恒温室内で4時間静置した試験片を準備した。各試験片にて、テスター産業製BU−302型フィルムインパクトテスターを用いて、振り子の先端に1.5インチのヘッドを取り付け、フィルムインパクト法による衝撃強度を測定した。
○:衝撃強度が0.10(J)以上
×:衝撃強度が0.10(J)未満
○:蓋材の剥離に要する力が一定で、円滑な剥離が容易で、剥離界面が透明できれいである。
×:蓋材の剥離に要する力が一定せず、剥離に円滑さを欠く。または剥離界面が荒れていて、きれいでない。
Claims (10)
- ヒートシール層(A)と、前記ヒートシール層(A)と直接積層される樹脂層(B)とを有する積層フィルムであって、
前記ヒートシール層(A)がポリ乳酸系樹脂(a1)及びポリブチレンサクシネート系樹脂(a2)を含有し、
前記樹脂層(B)が、ポリブチレンサクシネート系樹脂(b2)を主たる樹脂成分として含有することを特徴とする積層フィルム。 - 前記ヒートシール層(A)中のポリ乳酸系樹脂(a1)とポリブチレンサクシネート系樹脂(a2)との含有量比が、(a1)/(a2)で表される質量比で、75/25〜25/75である請求項1に記載の積層フィルム。
- 被着体に被着した際に、ヒートシール層(A)/被着体界面での界面剥離による易開封性を有する易開封性ヒートシール層である請求項1又は2に記載の積層フィルム。
- ヒートシール層(A)の厚みが総厚みの8〜90%であり、樹脂層(B)の厚みが総厚みの10〜92%である請求項1〜3のいずれかに記載の積層フィルム。
- ヒートシール層(A)の厚みが総厚みの8〜40%であり、樹脂層(B)の厚みが総厚 みの10〜92%である請求項1〜3のいずれかに記載の積層フィルム。
- 厚みが20〜70μmである請求項1〜5のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記ヒートシール層の膜厚が3〜15μmである請求項1〜6のいずれかに記載の積層 フィルム。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の積層フィルムからなる包装材。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の積層フィルムからなる蓋材。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の積層フィルムの前記ヒートシール層(A)とは他方の表層に基材をラミネートしてなることを特徴とする蓋材。
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