JP7124911B2 - 植物由来ポリエチレンを用いた包装材用シーラントフィルム、包装材用積層フィルム、および包装袋 - Google Patents
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Description
従って、この発明の目的は、再生可能資源である植物由来のポリエチレン系樹脂を原料に用いて、石油資源の節約を可能とするとともに、二酸化炭素の排出量削減による環境にやさしい包装材用シーラントフィルムおよび包装材用積層フィルム、ならびにこれらのフィルムを用いた加工適性に優れる包装袋を提供することにある。
定14Cの測定値から算定するバイオマス度が80~100%未満であって、密度が0.910~0.925g/cm3の物性を有するエチレン-α-オレフィン共重合体であることを特徴とする包装材用シーラントフィルムである。
また、本発明は、上記の包装材用積層フィルムを用いてなる包装袋であってもよい。
また、本発明は、上記の包装材用シーラントフィルムを用いてなる包装袋であってもよい。
従って、環境負荷を低減させた包装材用シーラントフィルムを提供することができ、石油資源の節約および環境負荷を低減させた包装材用シーラントフィルムを提供することができる。
多く用いられているが、従来、このポリエチレン系樹脂は、出発原料を石油とする石油化学由来により製造されており、例えば、上述した直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂は、原油の精製などにより得られたエチレンと、コモノマー種としてのα-オレフィンとを、メタロセン触媒の存在下、気相において、120℃以上などの高温で共重合させたものである。
なお、α-オレフィンは、一般式R-CH=CH2(式中、Rは炭素数1以上のアルキ
ル基)で表される、プロピレン、1-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、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、オクタデセンなど例示することができる。また、メタロセン触媒は特に限定しないが、例えば、シクロペンタジエニル基、置換基を有するシクロペンタジエニル基(置換シクロペンタジエニル基)、インデニル基、置換インデニル基から選ばれる1種類の基と、フルオレニル基、置換フルオレニル基から選ばれる1種類の基が、架橋基により架橋された配位子を有する周期表第4族の遷移金属化合物を挙げることができ、その代表例としてジフェニルメチレン(1-シクロペンタジエニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3-メチル-1-シクロペンタジエニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(1-シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(1-シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-t-ブチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(1-インデニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(4-フェニル-1-インデニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(4-フェニル-1-インデニル)(2,7-ジ-t-ブチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド等のジクロル体および上記メタロセン化合物のジメチル体、ジエチル体、ジヒドロ体、ジフェニル体、ジベンジル体等を例示するメタロセン化合物を主成分として含むメタロセン触媒が用いられる。
また、メタロセン触媒は、例えば、シクロペンタジエニル基、置換基を有するシクロペンタジエニル基(置換シクロペンタジエニル基)、インデニル基、置換インデニル基から選ばれる1種類の基と、フルオレニル基、置換フルオレニル基から選ばれる1種類の基が、架橋基により架橋された配位子を有する周期表第4族の遷移金属化合物を挙げることができ、その代表例としてジフェニルメチレン(1-シクロペンタジエニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3-メチル-1-シクロペンタジエニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(1-シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(1-シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-t-ブチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(1-インデニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(4-フェニル-1-インデニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(4-フェニル-1-インデニル)(2,7-ジ-t-ブチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド等のジクロル体および上記メタロセン化合物のジメチル体、ジエチル体、ジヒドロ体、ジフェニル体、ジベンジル体などを例示するメタロセン化合物を主成分とするものである。
産する技術が確立した。(加工技術研究会編、コンバーテック2009.9、P63~67)
なお、カーボンニュートラルとは、植物の生育時の二酸化炭素吸収量と、燃焼時の二酸化炭素排出量とが略同一であることをいう。
の範囲、より好ましくは0.7~3.5g/10分とした各物性を有することができ、そのエチレン-α-オレフィン共重合体が用いられる。
このようなサトウキビ由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂からなる樹脂組成物を石油由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂に対して90重量%を上限に適宜割合で含有させるものである。
形して得られた厚さ1mmのシートを用い、JIS K 6760(1981)に従って測定を行ったものである。また、メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)は、JIS K 7210(1995)に準じ、試験温度190℃の条件にて、試験荷重21.18Nで測定したものである。
ン共重合体が用いられる。
このバイオマス度では、石油由来の樹脂組成物の炭素には、14C(放射性炭素14、半減期5730年)が含まれていないことから、この14Cの濃度を加速器質量分析により測定し、樹脂組成物において、植物由来樹脂組成物の含有割合の指標にするものである。
従って、植物由来の樹脂組成物を用いたフィルムであれば、そのフィルムのバイオマス度を測定すると、植物由来樹脂組成物の含有量に応じたバイオマス度が生じる。
α-オレフィン共重合体であるので、石油由来のポリエチレン系樹脂と物性的に違いがないため、既存のフィルム製造工程を用いることができ、包材の加工適性を損ねることなく原料を切替えることができる。
まず(A)のフィルムF2として、図3に示すように、樹脂組成物1と、石油由来のポリエチレン系樹脂2とを混合した単層構成にすることができる。
外層および内層を石油由来ポリエチレン系樹脂2とした多層構成にすることもできる。
加えて、(B)あるいは(C)のようなフィルムF3~F4を構成する内外層に石油由来ポリエチレン系樹脂2を用いることで、既存の製造工程が有する特性でフィルムF3~F4を製造することができる。
なお、図示しないが、胴部の上部などにレーザーにて開封用切れ目線を設けた注出口部を形成させてもよい。
特にこの包装袋6が、詰め替え用スタンディングパウチであるので、使い捨てとして普及するこのような包装袋を構成するポリエチレン系樹脂の石油由来の使用比率を低下させるとともに、二酸化炭素排出量を大きく抑制することができる。
本発明のその他の態様として、ポリエチレン系樹脂からなるフィルムであって、植物由来エチレンと石油由来α-オレフィンとの気相合法にて得られた直鎖状低密度の植物由来ポリエチレン系樹脂を5~90重量%と、石油由来ポリエチレン系樹脂を10~95重量%とを含む樹脂組成物による単層構成のフィルムをヒートシール性フィルムであってもよい。
本発明の別の態様においては、前記ポリエチレン系樹脂は、放射性炭素年代測定14Cの測定値から算定するバイオマス度を有するエチレン-α-オレフィン共重合体であってもよい。
本発明の別の態様においては、前記α-オレフィンが、ブテン-1またはヘキセン-1またはこれらの混合物、密度が0.910~0.925g/cm3、メルトフローレートが0.5~4.0g/10分の物性を有していてもよい。
本発明の別の態様においては、上記記載の包装材用シーラントフィルムを、基材フィルムと積層させた包装材用積層フィルムであってもよい。
本発明の別の態様においては、包装材用積層フィルムを用いてなる包装袋であってもよい。
従って、環境負荷を低減させたポリエチレン系樹脂からなる包装材用シーラントフィルムを提供することができる。
さらに、包装材用シーラントフィルムを構成するポリエチレン系樹脂の石油由来の使用比率を低下させることができる。
従って、石油資源の節約および環境負荷を低減させたポリエチレン系樹脂からなる包装材用シーラントフィルムを提供することができる。
ポリエチレン系樹脂は、放射性炭素年代測定14Cの測定値から算定するバイオマス度を有するエチレン-α-オレフィン共重合体であるので、包装材用シーラントフィルムを
構成するポリエチレン系樹脂の原料由来を、このバイオマス度を指標にして識別でき、包装材用シーラントフィルムの製造時から廃棄時まで由来原料を確認することができる。
従って、原料由来の識別を可能としたポリエチレン系樹脂からなる包装材用シーラントフィルムを提供することができる。
α-オレフィンが、ブテン-1またはヘキセン-1またはこれらの混合物、密度が0.910~0.925g/cm3、メルトフローレートが0.5~4.0g/10分の物性を有するので、石油由来のポリエチレン系樹脂と物性的に違いがないため、既存のフィルム製造工程を用いることができ、包材の加工適性を損ねることなく原料を切替えることができる。
従って、環境負荷の低減および生産効率に優れたポリエチレン系樹脂からなる包装材用シーラントフィルムを提供することができる。
植物由来ポリエチレン系樹脂を含むポリエチレン系樹脂からなる包装材用シーラントフィルム(請求項1ないし3のいずれかに記載)を、基材フィルムと積層させた包装材用積層フィルムとするので、ヒートシールに用いるシーラン
トフィルムにおいても、このシーラントフィルムであるフィルムを構成するポリエチレン系樹脂の石油由来の使用比率を低下させることができ、石油資源の使用量を削減するとともに、包装材用積層フィルムの製造および廃棄時の二酸化炭素排出量を抑制することができる。
従って、石油資源の節約および環境負荷を低減させたポリエチレン系樹脂からなる包装材用積層フィルムを提供することができる。
植物由来ポリエチレン系樹脂を含むポリエチレン系樹脂からなるフィルムを、基材フィルムと積層させた包装材用積層フィルムを用いてなる包装袋であるので、包装袋を構成する包装材用積層フィルムにおけるポリエチレン系樹脂の石油由来の使用比率を低下させることができ、石油資源の使用量を削減するとともに、包装袋の製造および廃棄時の二酸化炭素排出量を抑制することができる。
従って、石油資源の節約および環境負荷を低減させたポリエチレン系樹脂からなる包装袋を提供することができる。
さらに、使い捨てとして世の中に数多く出回る包装袋を構成するポリエチレン系樹脂の石油由来の使用比率を低下させることができ、石油資源の使用量を削減するとともに、包装袋の製造および廃棄時の二酸化炭素排出量を抑制することができる。
弾性率(引張)は、JIS-K7176参考にテンシロン万能試験機を用い、試験速度1mm/min. 1.5mm伸びた時の強度を測定したもので、N=3 JIS-K7127試験片タイプ2参考(短冊:巾15mm、チャック間距離150mm)で行った。
腰は、ループスティフネステスターを用い、ループ長さ60mm、サンプル巾15mm、N=3、押しつぶし距離17mm(目盛り3)で行った。
シール強度は、ヒートシールテスターTP-701Sを用い、片面加熱 1kgf/cm2×1.0s PET12μmを評価サンプルの上に載せてシールし、テンシロン万能
試験機において試験速度300mm/min. 巾15mm N=3 140℃で行った。
、押出し温度200℃、回転数60rpmの加工条件において樹脂組成物を厚み130μmの図4に示すフィルムF3に成形し、そのバイオマス度を測定すると、約29%であった。
ナ処理面をドライラミネーション法により貼合し、2層構成の図6に示す積層フィルム3を得、このバイオマス度を測定すると、約18%であった。
4のフィルムF4のコロナ処理面とをドライラミネーション法により貼合し、3層構成の積層フィルム3を得た。そして、この積層フィルム3を使用し、レーザーにて開封用切れ目線を設けた注出口部付詰め替え用スタンディングパウチ(包装袋6)を作成し、バイオマス度を測定すると、約17%であった。
。さらに1mの高さから落下テストを5回行ったが、破袋、漏れ等は全く認められなかった。従って、本願発明のスタンディングパウチの底材には、胴部と同じ植物由来を含む積層フィルム3でも、石油由来のフィルムでもどちらを用いてもよい。
2 石油由来ポリエチレン系樹脂
3 積層フィルム
4 シーラントフィルム
5 基材フィルム
6 包装袋
7,8 側面シート
9 底面シート
F1~F4 フィルム
Claims (7)
- ポリエチレン系樹脂からなるヒートシール性フィルムであって、
該ヒートシール性フィルムは、植物由来エチレンと石油由来α-オレフィンとが共重合された植物由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂と、石油由来のポリエチレン系樹脂とを混合した層を有し、
該植物由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂は、放射性炭素年代測定14Cの測定値から算定するバイオマス度が80~100%未満であって、密度が0.910~0.925g/cm3の物性を有するエチレン-α-オレフィン共重合体であることを特徴とする包装材用シーラントフィルム。 - ポリエチレン系樹脂からなるヒートシール性フィルムであって、
該ヒートシール性フィルムは、植物由来エチレンと石油由来α-オレフィンとが共重合された植物由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂と、石油由来のポリエチレン系樹脂とを混合した層を有し 、
前記植物由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂は、メルトフローレートが0.5~4.0g/10分の物性を有する包装材用シーラントフィルム。 - ポリエチレン系樹脂からなるヒートシール性フィルムであって、
該ヒートシール性フィルムは、植物由来エチレンと石油由来α-オレフィンとが共重合された植物由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂と、石油由来のポリエチレン系樹脂とを混合した樹脂組成物を含み、
該植物由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂は、放射性炭素年代測定14Cの測定値から算定するバイオマス度が80~100%未満であって、密度が0.910~0.925g/cm3の物性を有するエチレン-α-オレフィン共重合体であることを特徴とする包装材用シーラントフィルム。 - ポリエチレン系樹脂からなるヒートシール性フィルムであって、
該ヒートシール性フィルムは、植物由来エチレンと石油由来α-オレフィンとが共重合された植物由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂と、石油由来のポリエチレン系樹脂とを混合した樹脂組成物を含み、
前記植物由来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂は、メルトフローレートが0.5~4.0g/10分の物性を有する包装材用シーラントフィルム。 - 請求項1~4のうちいずれか一項に記載のフィルムを、基材フィルムと積層させたことを特徴とする包装材用積層フィルム。
- 請求項5に記載の包装材用積層フィルムを用いてなることを特徴とする包装袋。
- 請求項1~4のうちいずれか一項に記載の包装材料シーラントフィルムと用いてなることを特徴とする包装袋。
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