JP6994398B2 - ポリプロピレン系フィルム - Google Patents
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Description
本発明は、合成樹脂からなる積層体の技術分野に属する。本発明は、ポリプロピレン系フィルムに関するものであって、特にヒートシール強度に優れた二軸延伸ポリプロピレン系フィルムと、該フィルムから製造される包装用袋に関するものである。
生野菜、果物、芋、キノコ等の青果物は、鮮度の保持や外部との接触による損傷から守るため袋状に加工された樹脂フィルムにより包装され、流通している。当該樹脂フィルムとしては、透明性、光沢性及び剛性に優れることから、ポリプロピレン系フィルムが一般に利用されている。
この樹脂フィルムを袋状に加工し、生野菜等の青果物を自動包装する装置として、縦ピロー機等の包装機が用いられている。縦ピロー機とは、まず樹脂フィルムを筒状にし、袋の底をシール後、袋上方より内容物を投入し、最後に袋上部をシールすることにより、内容物を袋状の樹脂フィルムで包装する装置である。
この樹脂フィルムを袋状に加工し、生野菜等の青果物を自動包装する装置として、縦ピロー機等の包装機が用いられている。縦ピロー機とは、まず樹脂フィルムを筒状にし、袋の底をシール後、袋上方より内容物を投入し、最後に袋上部をシールすることにより、内容物を袋状の樹脂フィルムで包装する装置である。
このような青果物を自動包装するためのフィルムに関して、本出願人は、これまで、例えば、特許文献１や２に記載の発明を出願し開示している。
特許文献１の発明は、結晶性ポリプロピレンを主成分とする基材層（Ａ）と、プロピレン－αオレフィンランダム共重合体とメタロセン触媒下にて重合された直鎖状低密度ポリエチレンとの混合物を主成分として、厚さが２～２５μｍのヒートシール層（Ｂ）とが直接積層された層構成を含み、ヘイズ値が１０以下である、包装用の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムに関するものである。かかる二軸延伸ポリプロピレン系フィルムは、低温雰囲気下でのヒートシール強度に優れている。
特許文献１の発明は、結晶性ポリプロピレンを主成分とする基材層（Ａ）と、プロピレン－αオレフィンランダム共重合体とメタロセン触媒下にて重合された直鎖状低密度ポリエチレンとの混合物を主成分として、厚さが２～２５μｍのヒートシール層（Ｂ）とが直接積層された層構成を含み、ヘイズ値が１０以下である、包装用の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムに関するものである。かかる二軸延伸ポリプロピレン系フィルムは、低温雰囲気下でのヒートシール強度に優れている。
特許文献２の発明は、表面層、基材層、及びシール層の少なくとも３ 層を有する二軸延伸ポリプロピレン系フィルムであって、シール層にプロピレン系ランダム共重合体を７５～９３重量％、及びポリエチレン系樹脂を７～２５重量％含有することを特徴とする、包装用の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムに関するものである。かかる二軸延伸ポリプロピレン系フィルムは、ヒートシール強度に優れ、内容物充填時のホットタック性に優れるため、内容物が生野菜等の比較的重い物であってもシール部が開き難く、例えば縦ピロー包装機を使って効率的に包装することができるものである。
上記特許文献に記載の発明は、いずれもヒートシール強度に優れる二軸延伸ポリプロピレン系フィルムに関するものである。
本発明者は、上記特許文献に記載の発明の実用化を検討する中で、シール層の厚みが薄くなると、ヒートシール強度が低下する現象に遭遇した。この現象は、技術常識から考えられないことではないが、シール層が薄いフィルムであっても十分なヒートシール強度を有することが好ましい。また、シール層が薄いフィルムであっても十分なヒートシール強度を有する発明であれば、シール層がそれほど薄くないフィルムであっても、よりヒートシール強度の高いフィルムを提供することができる。
本発明者は、上記特許文献に記載の発明の実用化を検討する中で、シール層の厚みが薄くなると、ヒートシール強度が低下する現象に遭遇した。この現象は、技術常識から考えられないことではないが、シール層が薄いフィルムであっても十分なヒートシール強度を有することが好ましい。また、シール層が薄いフィルムであっても十分なヒートシール強度を有する発明であれば、シール層がそれほど薄くないフィルムであっても、よりヒートシール強度の高いフィルムを提供することができる。
本発明の主な課題は、シール層が薄いフィルムであっても十分なヒートシール強度を有しうる新規な包装用二軸延伸ポリプロピレン系フィルムを提供することにある。また、かかるフィルムから製造される包装用袋を提供することも課題とする。
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、シール層の構成樹脂として特定の合成樹脂を配合し、かつシール層と基材層との間に中間層を設けることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに到った。
本発明としては、例えば、下記を挙げることができる。
［１］シール層および基材層を含む二軸延伸ポリプロピレン系フィルムであって、シール層の構成樹脂としてポリエチレン系樹脂をシール層中、構成樹脂の割合として５～７０重量％の範囲内で含み、かつシール層と基材層との間に中間層を設けることを特徴とする、二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
［２］前記ポリエチレン系樹脂の融点が、５０～１４０℃の範囲内である、上記［１］に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
［３］前記中間層が、プロピレン系ランダム共重合体を主成分として構成されている、上記［１］または［２］に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
［４］前記シール層の厚みが０．５～３．０μｍの範囲内であり、前記中間層の厚みが０．５～５．０μｍの範囲内であり、かつ前記基材層の厚みが１５～４０μｍの範囲内である、上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
［１］シール層および基材層を含む二軸延伸ポリプロピレン系フィルムであって、シール層の構成樹脂としてポリエチレン系樹脂をシール層中、構成樹脂の割合として５～７０重量％の範囲内で含み、かつシール層と基材層との間に中間層を設けることを特徴とする、二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
［２］前記ポリエチレン系樹脂の融点が、５０～１４０℃の範囲内である、上記［１］に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
［３］前記中間層が、プロピレン系ランダム共重合体を主成分として構成されている、上記［１］または［２］に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
［４］前記シール層の厚みが０．５～３．０μｍの範囲内であり、前記中間層の厚みが０．５～５．０μｍの範囲内であり、かつ前記基材層の厚みが１５～４０μｍの範囲内である、上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
［５］上記［１］～［４］のいずれか１項に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムを用いて製造される包装用袋。
本発明によれば、シール層が多少薄いフィルムであっても十分なヒートシール強度と透明性などが付与された二軸延伸ポリプロピレン系フィルムを提供することができる。
１ 本発明の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムについて
本発明の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム（以下、「本発明フィルム」という）は、シール層および基材層を含む二軸延伸ポリプロピレン系フィルムであって、シール層の構成樹脂としてポリエチレン系樹脂をシール層中、構成樹脂の割合として５～７０重量％の範囲内で含み、かつシール層と基材層との間に中間層を設けることを特徴とする。
本発明の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム（以下、「本発明フィルム」という）は、シール層および基材層を含む二軸延伸ポリプロピレン系フィルムであって、シール層の構成樹脂としてポリエチレン系樹脂をシール層中、構成樹脂の割合として５～７０重量％の範囲内で含み、かつシール層と基材層との間に中間層を設けることを特徴とする。
１．１ 本発明に係るシール層
本発明に係るシール層は、例えば縦ピロー機で青果物等を包装する場合、最初に樹脂フィルムを筒状にするに際して、筒の内側になる層であり、シール部では、シール層同士が互いに接着する。
本発明に係るシール層は、構成樹脂としてポリエチレン系樹脂をシール層中、構成樹脂として５～７０重量％の範囲内で含有する。
本発明に係るシール層は、例えば縦ピロー機で青果物等を包装する場合、最初に樹脂フィルムを筒状にするに際して、筒の内側になる層であり、シール部では、シール層同士が互いに接着する。
本発明に係るシール層は、構成樹脂としてポリエチレン系樹脂をシール層中、構成樹脂として５～７０重量％の範囲内で含有する。
１．１．１ ポリエチレン系樹脂
本発明で用いるポリエチレン系樹脂は、エチレンと炭素数３～１２のα－オレフィンとの共重合体またはランダム共重合体である。かかる炭素数３～１２のα－オレフィンとしては、具体的には、例えば、プロピレン（プロペン）、１－ブテン、３－メチル－１－ブテン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、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－ドデセン等が挙げられる。この中、１－ブテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテンが好ましい。１－オクテンがさらに好ましい。これらα－オレフィンは１種であっても、また２種以上の併用であってもよい。
本発明で用いるポリエチレン系樹脂は、エチレンと炭素数３～１２のα－オレフィンとの共重合体またはランダム共重合体である。かかる炭素数３～１２のα－オレフィンとしては、具体的には、例えば、プロピレン（プロペン）、１－ブテン、３－メチル－１－ブテン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、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－ドデセン等が挙げられる。この中、１－ブテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテンが好ましい。１－オクテンがさらに好ましい。これらα－オレフィンは１種であっても、また２種以上の併用であってもよい。
当該ポリエチレン系樹脂中のエチレンと炭素数３～１２のα－オレフィンとの含有割合としては、通常、エチレンが８５～９９．９重量％の範囲内、炭素数３～１２のα－オレフィンが０．１～１５重量％の範囲内であり、好ましくはエチレンが９０～９９．５重量％の範囲内、炭素数３～１２のα－オレフィンが０．５～１０重量％の範囲内であり、より好ましくはエチレンが９０～９９重量％の範囲内、炭素数３～１２のα－オレフィンが１～１０重量％の範囲内である。
当該ポリエチレン系樹脂は、通常、融点が５０～１４０℃の範囲内であり、６０～１００℃または６０～８０℃の範囲内のものが好ましい。
当該ポリエチレン系樹脂の中、ＩＳＯ１１３３（１９９７）に準拠して１９０℃、２１．１８Ｎ（２．１６Ｋｇ）荷重の条件で測定されたメルトフローレート（ＭＦＲ）値が０．５～２０ｇ／１０分の範囲内であるポリエチレン系樹脂が好ましい。また、当該メルトフローレート値が、２～４ｇ／１０分の範囲内であるポリエチレン系樹脂がより好ましい。
また、当該ポリエチレン系樹脂の中、ＪＩＳ Ｋ ７１１２に準拠して測定した場合の密度が０．８５～０．９０ｇ／ｃｍ３の範囲内であるポリエチレン系樹脂が好ましく、０．８６～０．９３ｇ／ｃｍ３の範囲内であるポリエチレン系樹脂がより好ましい。
当該ポリエチレン系樹脂の中、ＩＳＯ１１３３（１９９７）に準拠して１９０℃、２１．１８Ｎ（２．１６Ｋｇ）荷重の条件で測定されたメルトフローレート（ＭＦＲ）値が０．５～２０ｇ／１０分の範囲内であるポリエチレン系樹脂が好ましい。また、当該メルトフローレート値が、２～４ｇ／１０分の範囲内であるポリエチレン系樹脂がより好ましい。
また、当該ポリエチレン系樹脂の中、ＪＩＳ Ｋ ７１１２に準拠して測定した場合の密度が０．８５～０．９０ｇ／ｃｍ３の範囲内であるポリエチレン系樹脂が好ましく、０．８６～０．９３ｇ／ｃｍ３の範囲内であるポリエチレン系樹脂がより好ましい。
１．１．２ その他の構成樹脂
本発明に係るシール層は、通常、上記ポリエチレン系樹脂とプロピレン系ランダム共重合体とから実質的になる。
本発明に係るシール層は、通常、上記ポリエチレン系樹脂とプロピレン系ランダム共重合体とから実質的になる。
当該プロピレン系ランダム共重合体は、プロピレンとそれ以外のα－オレフィンとの共重合体である。かかるプロピレン以外のα－オレフィンとしては、例えば、炭素数２～２０のプロピレン以外のα－オレフィンを挙げることができる。具体的には、例えば、エチレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、３－メチル－１－ペンテン、１－オクテン、３－メチル－１－ブテン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン、１－ヘキサデセン、１－オクタデセン、１－エイコセン、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、５－エチル－２－ノルボルネン、テトラシクロドデセン、２－エチル－１，４，５，８－ジメタノ－１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ－オクタヒドロナフタレン等が挙げられる。この中、炭素数２～４の、例えば、エチレン、１－ブテンが好ましく、エチレンがより好ましい。これらプロピレン以外のα－オレフィンは、１種であっても、２種以上の併用であってもよい。１種であれば２元共重合体を形成する。２種であれば３元共重合体を形成する。
当該プロピレン系ランダム共重合体中のプロピレン以外のα－オレフィンの含有割合は、１４重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
当該プロピレン系ランダム共重合体としては、具体的には、例えば、プロピレン－エチレンの２元ランダム共重合体、プロピレン－ブテンの２元ランダム共重合体、プロピレン－エチレン－ブテンの３元ランダム共重合体等を挙げることができる。この中、プロピレン－エチレン－ブテンの３元ランダム共重合体が好ましい。
当該プロピレン系ランダム共重合体は、通常、融点が１２０℃以上１５０以下の範囲内であり、シール層を構成する樹脂としては１２０℃以上１３５℃以下の範囲内のものが好ましい。
当該プロピレン系ランダム共重合体は、通常、融点が１２０℃以上１５０以下の範囲内であり、シール層を構成する樹脂としては１２０℃以上１３５℃以下の範囲内のものが好ましい。
当該プロピレン系ランダム共重合体の中、ＩＳＯ１１３３（１９９７）に準拠して２３０℃、２１．１８Ｎ（２．１６Ｋｇ）荷重の条件で測定された場合のメルトフローレート（ＭＦＲ）値が０．５～２０ｇ／１０分の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体が好ましい。また当該メルトフローレート値が、４～８ｇ／１０分の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体がより好ましい。なお、重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）値は、プロピレン以外のα－オレフィンの種類や含有量、重合体の分子量や重合度によって適宜調整することができる。
また、当該プロピレン系ランダム共重合体の中、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ－７１１２（１９９９）に準拠して測定した場合の密度が、０．８５～０．９５ｇ／ｃｍ３の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体が好ましく、０．８６～０．９２ｇ／ｃｍ３の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体がより好ましい。
１．１．３ その他
本発明に係るシール層中、ポリエチレン系樹脂は、構成樹脂の割合として５～７０重量％の範囲内で含み、好ましくは１０～５０重量％の範囲内で含み、より好ましくは１５～３５重量％の範囲内で含む。一方、その他の構成樹脂であるプロピレン系ランダム共重合体は、シール層中、構成樹脂の割合として３０～９５重量％の範囲内で含み、好ましくは５０～９０重量％の範囲内で含み、より好ましくは６５～８５重量％の範囲内で含む。ポリエチレン系樹脂の含有量が５重量％より少ないと、良好なヒートシール強度が得られないおそれがあり、ポリエチレン系樹脂の含有量が７０重量％より多いと、透明性（ヘイズ値）が低下するおそれがある。
本発明に係るシール層中、ポリエチレン系樹脂は、構成樹脂の割合として５～７０重量％の範囲内で含み、好ましくは１０～５０重量％の範囲内で含み、より好ましくは１５～３５重量％の範囲内で含む。一方、その他の構成樹脂であるプロピレン系ランダム共重合体は、シール層中、構成樹脂の割合として３０～９５重量％の範囲内で含み、好ましくは５０～９０重量％の範囲内で含み、より好ましくは６５～８５重量％の範囲内で含む。ポリエチレン系樹脂の含有量が５重量％より少ないと、良好なヒートシール強度が得られないおそれがあり、ポリエチレン系樹脂の含有量が７０重量％より多いと、透明性（ヘイズ値）が低下するおそれがある。
本発明に係るシール層には、樹脂フィルムの表面が平滑になり、樹脂フィルム同士が密着することを防ぐ目的で、ヒートシール強度や透明性などを損なわない範囲で、アンチブロッキング剤又は滑剤を含むことができる。かかるアンチブロッキング剤としては、一般的に用いられている無機系のシリカやカオリン、ゼオライト等、又は有機系の架橋アクリルビーズ等が挙げられる。また、滑剤としては、ステアリン酸カルシウム等が挙げられる。アンチブロッキング剤及び滑剤は、いずれも１種のみでもよく、また２種以上を併用してもよい。
上記アンチブロッキング剤又は滑剤の添加量は、樹脂の種類等により適宜調整することができるが、シール層を構成する樹脂１００重量部に対して、０．０５～３０重量部の範囲内が適当であり、好ましくは０．５～２０重量部の範囲内である。
本発明に係るシール層の厚みは、通常、０．２～１０μｍの範囲内であり、好ましくは０．４～５μｍの範囲内であり、より好ましくは０．５～３μｍの範囲内である。０．２μｍより薄いと、良好なヒートシール強度が得られないおそれがあり、１０μｍより厚いと、適度な透明性（ヘイズ値）や剛性などが得られないおそれがある。
１．２ 本発明に係る中間層
本発明に係る中間層は、シール層と基材層との間に設けられ、シール層のヒートシール強度を高めるためのものであり、本発明にとって重要な層である。シール層が薄い場合、当該中間層がないと、十分なヒートシール強度が得られない。
本発明に係る中間層は、シール層と基材層との間に設けられ、シール層のヒートシール強度を高めるためのものであり、本発明にとって重要な層である。シール層が薄い場合、当該中間層がないと、十分なヒートシール強度が得られない。
当該中間層は、１層または２層以上（好ましくは３層まで）で構成され、いずれも１２０℃以上１５０℃以下の融点、好ましくは１３０℃以上１５０℃以下の融点を有するプロピレン系ランダム共重合体を主成分とする。ここで主成分とは、含有比率が５０重量％以上を意味し、好ましくは７０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％を意味する。中間層で用いられるプロピレン系ランダム共重合体は、シール層で用いられるプロピレン系ランダム共重合体の融点よりも高いか同じであることが好ましい。中間層で用いられるプロピレン系ランダム共重合体の融点がシール層で用いられるプロピレン系ランダム共重合体の融点よりも低い場合、十分なシール強度が得られない場合がある。
当該中間層に係る上記プロピレン系ランダム共重合体は、プロピレンとそれ以外のα－オレフィンとの共重合体である。かかるプロピレン以外のα－オレフィンとしては、例えば、炭素数２～２０のプロピレン以外のα－オレフィンを挙げることができる。具体的には、例えば、エチレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、３－メチル－１－ペンテン、１－オクテン、３－メチル－１－ブテン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン、１－ヘキサデセン、１－オクタデセン、１－エイコセン、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、５－エチル－２－ノルボルネン、テトラシクロドデセン、２－エチル－１，４，５，８－ジメタノ－１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ－オクタヒドロナフタレン等が挙げられる。この中、炭素数２～４の、例えば、エチレン、１－ブテンが好ましく、エチレンがより好ましい。これらプロピレン以外のα－オレフィンは、１種であっても、２種以上の併用であってもよい。１種であれば２元共重合体を形成する。２種であれば３元共重合体を形成する。
当該プロピレン系ランダム共重合体中のプロピレン以外のα－オレフィンの含有割合は、１４重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
当該プロピレン系ランダム共重合体としては、具体的には、例えば、プロピレン－エチレンの２元ランダム共重合体、プロピレン－ブテンの２元ランダム共重合体、プロピレン－エチレン－ブテンの３元ランダム共重合体等を挙げることができる。この中、プロピレン－エチレンの２元ランダム共重合体が好ましい。
当該プロピレン系ランダム共重合体の中、ＩＳＯ１１３３（１９９７）に準拠して２３０℃、２１．１８Ｎ（２．１６Ｋｇ）荷重の条件で測定された場合のメルトフローレート（ＭＦＲ）値が０．５～２０ｇ／１０分の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体が好ましい。また当該メルトフローレート値が、４～８ｇ／１０分の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体がより好ましい。なお、重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）値は、プロピレン以外のα－オレフィンの種類や含有量、重合体の分子量や重合度によって適宜調整することができる。
また、当該プロピレン系ランダム共重合体の中、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ－７１１２（１９９９）に準拠して測定した場合の密度が、０．８５～０．９５ｇ／ｃｍ３の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体が好ましく、０．８６～０．９２ｇ／ｃｍ３の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体がより好ましい。
本発明に係る中間層の厚みは、総厚みとして、通常、０．２～１５μｍの範囲内であり、好ましくは０．４～１０μｍの範囲内であり、より好ましくは０．５～５．０μｍの範囲内である。０．２μｍより薄いと、または１５μｍより厚いと、良好なヒートシール強度や透明性（ヘイズ値）、適度な剛性などが得られないおそれがある。
１．３ 本発明に係る基材層
本発明に係る基材層は、内容物に接しない面にあり、商品名などの印刷面側に存在する層である。基材層は、１層または２層以上（好ましくは３層まで）で構成され、プロピレン単独重合体から実質的になる。
本発明に係る基材層は、内容物に接しない面にあり、商品名などの印刷面側に存在する層である。基材層は、１層または２層以上（好ましくは３層まで）で構成され、プロピレン単独重合体から実質的になる。
当該プロピレン単独重合体は、通常、結晶性であり、融点が１５０℃～１７０℃の範囲内、または結晶化温度が９５℃～１２０℃の範囲内のものである。
当該プロピレン単独重合体の中、ＩＳＯ１１３３（１９９７）に準拠して２３０℃、２１．１８Ｎ（２．１６Ｋｇ）荷重の条件で測定された場合のメルトフローレート（ＭＦＲ）値が０．５～２０ｇ／１０分の範囲内であるポリプロピレン系樹脂が好ましい。また当該メルトフローレート値が、２～４ｇ／１０分の範囲内であるプロピレン系ランダム共重合体がより好ましい。
また、当該プロピレン単独重合体の中、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ－７１１２（１９９９）に準拠して測定した場合の密度が、０．８５～０．９５ｇ／ｃｍ３の範囲内であるプロピレン単独重合体が好ましく、０．８６～０．９２ｇ／ｃｍ３の範囲内であるプロピレン単独重合体がより好ましい。
当該プロピレン単独重合体は、基材層中に５０重量％以上含有され、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上含有される。
本発明に係る基材層には、樹脂フィルムの表面が平滑になり、樹脂フィルム同士が密着することを防ぐ目的で、透明性や適度な剛性などを損なわない範囲で、アンチブロッキング剤又は滑剤を含んでいても良い。当該アンチブロッキング剤又は滑剤の好ましい種類や添加量は、シール層に記載のものと同様である。
本発明に係る基材層には、フィルムに防曇性能を付与する目的で防曇剤も含有することができる。かかる防曇剤は、通常、基材層に添加されるが、本発明フィルム成膜後は、シール層や中間層に拡散していくため、水分の多い内容物を包装する用途に使用された場合、良好な防曇性を発現する。当該防曇剤としては、その目的に適うものであれば特に制限されず、従来、防曇性フィルムに用いられている防曇剤をそのまま使用することができる。具体的には、例えば、アルキルジエタノールアミン、アルキルジエタノールアミン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルの３系が挙げられる。
アルキルジエタノールアミンにおけるアルキル基は、通常、炭素数８～２２、好ましくは炭素数１２～１８のものである。具体的なアルキルジエタノールアミンとしては、ラウリルジエタノールアミン、ミリスチルジエタノールアミン、パルミチルジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、オレイルジエタノールアミン等を挙げることができる。
アルキルジエタノールアミン脂肪酸エステルにおける脂肪酸エステル基は、通常、炭素数８～２２、好ましくは炭素数１２～２２の飽和又は不飽和の脂肪酸エステルであり、好ましくは後者の不飽和の脂肪酸エステルである。具体的なアルキルジエタノールアミン脂肪酸エステルとしては、ラウリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノオレイン酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノパルミチル酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、オレイルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル等を挙げることができる。
グリセリン脂肪酸エステルにおける脂肪酸エステル基は、上記のアルキルジエタノールアミン脂肪酸エステルにおける脂肪酸エステル基と同様のものを挙げることができる。また、グリセリンの－ＯＨに結合する脂肪酸エステル基数は１または２個が好ましく、より好ましいのは１個の脂肪酸エステルモノグリセライドである。
以上の各防曇剤は、上記同系の中で１種または２～３種の混合で、異系の中で２～３種の混合の形で使用されるが、中でも異系の中での３種混合の形での使用、つまりアルキルジエタノールアミンとアルキルジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪酸エステルモノグリセライドの３成分混合で、かつアルキルジエタノールアミン脂肪酸エステルを主成分として組成するのがより好ましい。
当該防曇剤の添加量としては、防曇剤の種類等により適宜調整すれば良いが、５０００～１５０００ｐｐｍが適当であり、４０００～１００００ｐｐｍが好ましい。防曇剤の添加量が５０００ｐｐｍ未満であると充分な防曇効果が得られない場合があり、１５０００ｐｐｍを超えると必要以上に表面へのブリードアウトが起こり、透明性が劣化する場合がある。
本発明に係る基材層の厚みは、総厚みとして、通常、７～５０μｍの範囲内であり、好ましくは１０～４５μｍの範囲内であり、より好ましくは１５～４０μｍの範囲内である。７μｍより薄いと、または５０μｍより厚いと、良好な透明性（ヘイズ値）や適度な剛性などが得られないおそれがある。
なお、本発明フィルムの総厚みとしては、通常、１０～７０μｍの範囲内であり、好ましくは１５～６０μｍの範囲内であり、より好ましくは２０～５０μｍの範囲内である。
なお、本発明フィルムの総厚みとしては、通常、１０～７０μｍの範囲内であり、好ましくは１５～６０μｍの範囲内であり、より好ましくは２０～５０μｍの範囲内である。
１．４ その他
本発明フィルム中には、種々の添加剤を適量更に混合することができる。かかる添加剤としては、造核剤、酸化防止剤、難燃剤、静電気防止剤、充填剤、顔料等を挙げることができる。
また、本発明フィルムは、前記３層のほかに、開口性付与層、ガスバリア性付与層等その他の層を有していても構わない。
本発明フィルム中には、種々の添加剤を適量更に混合することができる。かかる添加剤としては、造核剤、酸化防止剤、難燃剤、静電気防止剤、充填剤、顔料等を挙げることができる。
また、本発明フィルムは、前記３層のほかに、開口性付与層、ガスバリア性付与層等その他の層を有していても構わない。
本発明フィルムは、中間層を介してシール層、および基材層を有しており、これら各層は、本発明フィルムを包装用袋に成形した際、内側がシール層、外側が基材層となる。
２ 本発明フィルムの製造方法
本発明フィルムの製造方法は、特に制限はなく公知の方法を用いることができるが、生産性や出来上がったフィルムの物性等を考慮すると、フラット状シートを押出成形により製膜し、次いで逐次二軸延伸して本発明フィルムを製造するのが好ましい。
本発明フィルムの製造方法は、特に制限はなく公知の方法を用いることができるが、生産性や出来上がったフィルムの物性等を考慮すると、フラット状シートを押出成形により製膜し、次いで逐次二軸延伸して本発明フィルムを製造するのが好ましい。
より具体的には、適正な温度に設定された３台の押出機に、シール層を構成する樹脂、中間層を構成する樹脂、および基材層を構成する樹脂をそれぞれ投入し、押出機内で樹脂を溶融・混練した後、２００℃～２５０℃のＴダイスよりシート状に押出す。この場合、３層の多層構成を形成するのに、フィードブロック方式を用いても、マルチマニホールド方式を用いてもよい。押出されたシートは２５℃の冷却ロールにて冷却固化され、縦延伸工程へと送られる。縦延伸は１４０℃～１５０℃に設定された加熱ロールにより構成されており、ロール間の速度差によって縦方向（以下、ＭＤ方向という。）に延伸される。この加熱ロールの本数には特に制限はないが、少なくとも低速側と高速側の２本は必要である。縦延伸の延伸倍率は４～６倍、好ましくは４．５～５．５倍である。次にテンターによる横延伸工程に送られ、横方向（以下、ＴＤ方向という。）に延伸される。テンター内は予熱、延伸、アニールゾーンに分かれており、予熱ゾーンは１７０℃～１８０℃に、延伸ゾーンは１６５℃～１７０℃に、そしてアニールゾーンは１６５℃～１７０℃に設定されている。延伸ゾーンでの延伸倍率は６～１０倍程度が好ましい。延伸されたのち、アニールゾーンで冷却、固定されたのち、巻き取り機にて巻き取ってフィルムロールとなる。
本発明フィルムの製造においては、テンターのアニールゾーンを出た後、巻き取り機で巻き取る前に、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理等公知の表面処理を施すことが好ましく、簡便性の点から特に、コロナ放電処理を行うことが好ましい。当該表面処理を施すことにより、フィルムの表面にぬれ張力を持たせ、防曇効果を高めることができるだけでなく、フィルム表面に印刷をする場合の印刷インキとの密着性を高めることもできる。このコロナ放電処理は表面層面、シール層面の両面を処理しても良いし、表面層面又はシール層面のどちらか一方の面を処理しても良い。コロナ放電処理の強度としては、１．８×１０２～９．０×１０２Ｊ／ｍ２の範囲内にあるのが好ましく、両面処理する場合に、両面とも同じ強度であっても、異なっていてもよい。
こうして得られた二軸延伸ポリプロピレン系フィルム（本発明フィルム）の表面のぬれ張力は、３８～４４ｍＮ／ｍが好ましい。ぬれ張力が３８ｍＮ／ｍ未満であると、防曇性の発現が充分でなく、また印刷する場合には印刷インキの密着性に劣り好ましくない。ぬれ張力が４４ｍＮ／ｍを超えると、防曇剤の表面へのブリードアウトが激しく白化やブロッキングの原因となるほか、溶断シール強度の低下の原因となり好ましくない。
３ 本発明の包装用袋について
次に、本発明フィルムから製造される包装用袋（以下、「本発明包装用袋」という）について詳述する。
次に、本発明フィルムから製造される包装用袋（以下、「本発明包装用袋」という）について詳述する。
本発明包装用袋は、本発明フィルムを用いて、自動包装機等により成形し得ることができる。
本発明フィルムは、内容物充填時のホットタック性に優れるため、縦ピロー包装機で包装用袋を成形する際に特に好適に用いられるが、横ピロー包装機等その他包装機で成形する際にも用いることができる。
本発明フィルムは、内容物充填時のホットタック性に優れるため、縦ピロー包装機で包装用袋を成形する際に特に好適に用いられるが、横ピロー包装機等その他包装機で成形する際にも用いることができる。
本発明包装用袋で包装される内容物としては、包装され得るものであれば特に制限されないが、例えば、青果物（例：生野菜、果物、芋、キノコ）等の農産物を挙げることができ、農産物が好ましい。かかる農産物としては、例えば、ネギ、もやし、ホウレン草、ブロッコリー、ピーマン等の野菜類；キャベツ、レタス、ニンジン等のカット野菜類；又はいちご、バナナ、レモン等の果物類；又はえのき茸、まいたけ、しめじ茸、しいたけ等のキノコ類を挙げることができる。中でも、もやし、カット野菜類が好ましい。
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
使用した原料は、次のとおりである。
ＰＥ１（シール層樹脂）：エチレン・１－オクテン共重合体（ＭＦＲ：３．０ｇ／１０分、融点：６８℃、密度：０．８７５ｇ／ｃｍ３）
ＰＰ１（シール層樹脂）：プロピレン－エチレン－ブテン共重合体（ＭＦＲ：５．０ｇ／１０分、融点：１２５℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）
ＰＰ２（シール層樹脂、中間層樹脂）：プロピレン－エチレン共重合体（ＭＦＲ：５．０ｇ／１０分、融点：１３２℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）
ＰＰ３（中間層樹脂）：プロピレン－ブテン共重合体（ＭＦＲ：１２．０ｇ／１０分、融点：１４５℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）
ＰＰ４（基材層樹脂）：プロピレン単独重合体（ＭＦＲ：２．５ｇ／１０分、融点：１６０℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）、防曇剤およびアンチブロッキング剤を含む。
ＰＰ５：（基材層樹脂）：プロピレン単独重合体（ＭＦＲ：３．０ｇ／１０分、融点：１５９℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）
ＰＥ１（シール層樹脂）：エチレン・１－オクテン共重合体（ＭＦＲ：３．０ｇ／１０分、融点：６８℃、密度：０．８７５ｇ／ｃｍ３）
ＰＰ１（シール層樹脂）：プロピレン－エチレン－ブテン共重合体（ＭＦＲ：５．０ｇ／１０分、融点：１２５℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）
ＰＰ２（シール層樹脂、中間層樹脂）：プロピレン－エチレン共重合体（ＭＦＲ：５．０ｇ／１０分、融点：１３２℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）
ＰＰ３（中間層樹脂）：プロピレン－ブテン共重合体（ＭＦＲ：１２．０ｇ／１０分、融点：１４５℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）
ＰＰ４（基材層樹脂）：プロピレン単独重合体（ＭＦＲ：２．５ｇ／１０分、融点：１６０℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）、防曇剤およびアンチブロッキング剤を含む。
ＰＰ５：（基材層樹脂）：プロピレン単独重合体（ＭＦＲ：３．０ｇ／１０分、融点：１５９℃、密度：０．９ｇ／ｃｍ３）
＜物性の測定方法＞
実施例及び比較例の各物性は、次のように測定した。
実施例及び比較例の各物性は、次のように測定した。
（１）ヒートシール強度
ＭＤ方向７０ｍｍ×ＴＤ方向２００ｍｍにカットした２枚のフィルムを、シール層面が向かい合うように重ねた後、ヒートシール機（東洋精機製作所製 ＨＧ－１００－２）にて、シール温度１３５℃、ゲージ圧力０．２６ＭＰａ、シール時間０．５秒の条件でヒートシールした。得られたサンプルのシール部分が最端となるよう、またシール部分の面積がＭＤ方向１５ｍｍ×ＴＤ方向１０ｍｍとなるように、ＭＤ方向１５ｍｍ×ＴＤ方向５０ｍｍの大きさに測定用サンプルをカットし、離着性強度試験機（新東科学社製 ＨＥＩＤＯＮ－１７）を用いて引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎでＴＤ方向に引っ張り、シールした部分の剥離を行い、ヒートシール強度を測定した。測定は４回行い、その平均値をとった。
ＭＤ方向７０ｍｍ×ＴＤ方向２００ｍｍにカットした２枚のフィルムを、シール層面が向かい合うように重ねた後、ヒートシール機（東洋精機製作所製 ＨＧ－１００－２）にて、シール温度１３５℃、ゲージ圧力０．２６ＭＰａ、シール時間０．５秒の条件でヒートシールした。得られたサンプルのシール部分が最端となるよう、またシール部分の面積がＭＤ方向１５ｍｍ×ＴＤ方向１０ｍｍとなるように、ＭＤ方向１５ｍｍ×ＴＤ方向５０ｍｍの大きさに測定用サンプルをカットし、離着性強度試験機（新東科学社製 ＨＥＩＤＯＮ－１７）を用いて引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎでＴＤ方向に引っ張り、シールした部分の剥離を行い、ヒートシール強度を測定した。測定は４回行い、その平均値をとった。
（２）ヘイズ値
ＭＤ方向５ｃｍ×ＴＤ方向１０ｃｍの短冊状に切断し、これを試験片とした。かかる試験片について、ヘイズメーター（日本電色工業社製 ＮＤＨ５０００）によりヘイズ値（％）を測定した。試験片はシール層を光源側に向けてセットした。測定は４回行い、その平均値をとった。
ＭＤ方向５ｃｍ×ＴＤ方向１０ｃｍの短冊状に切断し、これを試験片とした。かかる試験片について、ヘイズメーター（日本電色工業社製 ＮＤＨ５０００）によりヘイズ値（％）を測定した。試験片はシール層を光源側に向けてセットした。測定は４回行い、その平均値をとった。
＜性能評価＞
ヒートシール強度については、３．０Ｎ／１５ｍｍ以上のフィルムは実使用に耐えられるものであり、２．９Ｎ／１５ｍｍ以下のフィルムは実使用に耐えられないものと考えられる。ヘイズ値については、７．０％以下のフィルムは透明性が良好なものであり、７．１％以上のフィルムは透明性が不良なものと考えられる。
ヒートシール強度については、３．０Ｎ／１５ｍｍ以上のフィルムは実使用に耐えられるものであり、２．９Ｎ／１５ｍｍ以下のフィルムは実使用に耐えられないものと考えられる。ヘイズ値については、７．０％以下のフィルムは透明性が良好なものであり、７．１％以上のフィルムは透明性が不良なものと考えられる。
したがって、ヒートシール強度が３．０Ｎ／１５ｍｍ以上であり、ヘイズ値が７．０％以下のフィルムを、総合評価として「○」とし、いずれかがそうでないフィルムを「×」とした。
［実施例１～１０］
ＰＰ１（９４重量％）とＰＥ１（６重量％）とを構成樹脂とするシール層、ＰＰ２（１００重量％）を構成樹脂とする中間層、およびＰＰ４（７０重量％）とＰＰ５（３０重量％）とを構成樹脂とする基材層から実質的になる本発明フィルムを作製した。
これら各層を構成する樹脂を３台の押出機にそれぞれ投入し、基材層／中間層／シール層の順に積層されるようにして、温度２３０℃の３層Ｔダイスから共押出し、３０℃の冷却ロールで冷却、固化して原反シートを得た。次いで当該シートを１４０℃に加熱し、ＭＤ方向に４．６倍ロール延伸した後、テンターにて設定温度１８０℃で予熱し、設定温度１７０℃でＴＤ方向に１０倍延伸した後、設定温度１７０℃でアニールし、テンターを出た後、表面層側を６．６×１０２Ｊ／ｍ２で、シール層側を４．８×１０２Ｊ／ｍ２でコロナ放電処理を施した後、巻き取り機で巻き取って、本発明フィルム（実施例１）を得た。得られた本発明フィルムの総厚みは４０μｍであり、各層の厚みは基材層／中間層／シール層＝３７μｍ／１．５μｍ／１．５μｍであった。
ＰＰ１（９４重量％）とＰＥ１（６重量％）とを構成樹脂とするシール層、ＰＰ２（１００重量％）を構成樹脂とする中間層、およびＰＰ４（７０重量％）とＰＰ５（３０重量％）とを構成樹脂とする基材層から実質的になる本発明フィルムを作製した。
これら各層を構成する樹脂を３台の押出機にそれぞれ投入し、基材層／中間層／シール層の順に積層されるようにして、温度２３０℃の３層Ｔダイスから共押出し、３０℃の冷却ロールで冷却、固化して原反シートを得た。次いで当該シートを１４０℃に加熱し、ＭＤ方向に４．６倍ロール延伸した後、テンターにて設定温度１８０℃で予熱し、設定温度１７０℃でＴＤ方向に１０倍延伸した後、設定温度１７０℃でアニールし、テンターを出た後、表面層側を６．６×１０２Ｊ／ｍ２で、シール層側を４．８×１０２Ｊ／ｍ２でコロナ放電処理を施した後、巻き取り機で巻き取って、本発明フィルム（実施例１）を得た。得られた本発明フィルムの総厚みは４０μｍであり、各層の厚みは基材層／中間層／シール層＝３７μｍ／１．５μｍ／１．５μｍであった。
また、同様にして、別の成分比率に係る本発明フィルム（実施例２～１０）と比較のための二軸延伸ポリプロピレン系フィルム（比較例１～３）を作製した。
得られた各フィルムに関して、ヒートシール強度、ヘイズ値の評価を行った。その評価結果を、成分原料などと共に表１～３に示す。
得られた各フィルムに関して、ヒートシール強度、ヘイズ値の評価を行った。その評価結果を、成分原料などと共に表１～３に示す。
表１～３に示す通り、シール層に中間層が付随することにより、シール層の厚みが１．５μｍと薄くても、良好な性能を保持することが明らかである。また、シール層にＰＥ１（ポリエチレン系樹脂）を含有していても、その含有量が５～７０重量％から外れると、良好な性能を保持できないことが明らかである。
本発明フィルムは、シール層が薄くても、良好なヒートシール強度と透明性などを有することから、例えば縦ピロー包装機により効率的に青果物等を包装することができ、包装用二軸延伸ポリプロピレン系フィルムとして有用である。
Claims (6)
- シール層および基材層を含む二軸延伸ポリプロピレン系フィルムであって、シール層の構成樹脂としてエチレン・１－オクテン共重合体とプロピレン系ランダム共重合体とを含み、当該エチレン・１－オクテン共重合体をシール層中、構成樹脂の割合として５～７０重量％の範囲内で含み、かつシール層と基材層との間に、厚みが０．２～５．０μｍの範囲内の中間層を設けることを特徴とする、二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
- 前記中間層が、プロピレン系ランダム共重合体を主成分として構成されている、請求項１に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
- 前記中間層で用いられるプロピレン系ランダム共重合体の融点、および前記シール層で用いられるプロピレン系ランダム共重合体の融点が、いずれも１２０℃以上１５０℃以下の範囲内である、請求項２に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
- 前記中間層で用いられるプロピレン系ランダム共重合体の融点が、前記シール層で用いられるプロピレン系ランダム共重合体の融点よりも高いか、または同じである、請求項２または３に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
- 前記シール層の厚みが０．５～３．０μｍの範囲内であり、前記中間層の厚みが０．５～５．０μｍの範囲内であり、かつ前記基材層の厚みが１５～４０μｍの範囲内である、請求項１～４のいずれか１項に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
- 請求項１～５のいずれか１項に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムを用いて製造される包装用袋。
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