JP7268804B2 - 延伸フィルム及び溶断シール袋並びに積層体 - Google Patents
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Description
項1
結晶性熱可塑性樹脂Aと、結晶性熱可塑性樹脂Bとを含有する樹脂成分を含む層aを備え、
前記結晶性熱可塑性樹脂Aは、融点が135℃~175℃である結晶性ポリオレフィン系樹脂であり、
前記結晶性熱可塑性樹脂Bは、融点が110℃~200℃であるバイオマスプラスチックであり、
前記層aは、前記結晶性熱可塑性樹脂A及び結晶性熱可塑性樹脂Bの全質量に対して、前記結晶性熱可塑性樹脂Aを30~96質量%含有し、
ヘーズが0.5~30%である、延伸フィルム。
項2
前記結晶性熱可塑性樹脂Aの融点と、前記結晶性熱可塑性樹脂Bの融点との差の絶対値が0~50℃である、項1に記載の延伸フィルム。
項3
前記樹脂成分は、前記熱可塑性樹脂Cをさらに含み、
該熱可塑性樹脂Cは、ガラス転移温度が-60℃~10℃である熱可塑性樹脂である、項1又は2に記載の延伸フィルム。
項4
前記層aは、前記樹脂成分の全質量を基準として、前記結晶性熱可塑性樹脂Aを96~30質量%、前記結晶性熱可塑性樹脂Bを3~60質量%、及び、熱可塑性樹脂Cを1~20質量%含有する、項3に記載の延伸フィルム。
項5
前記熱可塑性樹脂Cは熱可塑性エラストマーである、項3又は4に記載の延伸フィルム。
項6
前記結晶性熱可塑性樹脂Bは脂肪族系ポリエステル樹脂である、項1~5のいずれか1項に記載の延伸フィルム。
項7
前記層aの片面又は両面に層bを備え、
前記層bは、融点が100~175℃である結晶性ポリオレフィン系樹脂Dを含有する、項1~6のいずれか1項に記載の延伸フィルム。
項8
前記層bがヒートシール機能を有する、項7に記載の延伸フィルム。
項9
少なくとも片面にヒートシール層を有する、項1~7のいずれか1項に記載の延伸フィルム。
項10
前記結晶性熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度が50℃以下であり、前記結晶性熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度が-20℃~70℃である、項1~9のいずれか1項に記載の延伸フィルム。
項11
溶断シールに用いられる、項1~10のいずれか1項に記載の延伸フィルム。
項12
項1~10に記載の延伸フィルムを備える、溶断シール袋。
項12´
項1~10のいずれか1項に記載の延伸フィルムを溶断して形成される、溶断シール袋。
項13
項7又は8に記載の延伸フィルムの製造方法であって、
層aの片面又は両面に層bを設ける工程を具備し、
前記層aと前記層bとを積層し、横方向の両端部に結晶性熱可塑性樹脂Aからなる単層部を設けて樹脂シートとなし、少なくとも前記両端部となる単層部を把持して延伸する、延伸フィルムの製造方法。
項14
項7又は8に記載の延伸フィルムの製造方法であって、
層aの片面又は両面に層bを設ける工程を具備し、
結晶性熱可塑性樹脂Aからなる層cの両面に前記層aを設け、前記層aの層c側とは逆の少なくとも一方の面に層bを設け、横方向の両端部に前記層cからなる単層部を設けて樹脂シートとなし、少なくとも前記両端部となる単層部を把持して延伸する、延伸フィルムの製造方法。
項15
項1~11のいずれか1項に記載の延伸フィルムと、基材とを有する、積層体。
結晶性熱可塑性樹脂Aは、結晶性であって、融点が135℃~175℃である限り、特にその種類は限定されない。本明細書において、結晶性熱可塑性樹脂とは、示差走査熱量計(例えば、パーキン・エルマー社製入力補償型DSC、DiamondDSC)を用いて、窒素流下、-40℃から300℃まで20℃/分の速度で昇温し、300℃で5分間保持し、20℃/分で-40℃まで冷却し、-40℃で5分間保持した後、再び20℃/分で300℃まで昇温した際のDSC曲線に、明確な溶融ピークが現れる熱可塑性樹脂をいう。一方、非晶性熱可塑性樹脂とは、DSCを用いた上記測定において明確な溶融ピークが現れない熱可塑性樹脂をいう。
結晶性熱可塑性樹脂Bは、融点が110℃~200℃であるバイオマスプラスチックである限り、つまり、結晶性熱可塑性樹脂Bは、生分解性を有する樹脂である限り、特にその種類は限定されず、例えば、公知のバイオマスプラスチックを広く挙げることができる。結晶性熱可塑性樹脂Bとしては、例えば、生分解性を有する脂肪族系ポリエステル樹脂が挙げられる。
熱可塑性樹脂Cは、樹脂成分に含まれる任意成分であって、例えば、結晶性熱可塑性樹脂A及び結晶性熱可塑性樹脂Bの相溶性を高めるための相溶化剤としての役割を果たし得る成分である。熱可塑性樹脂Cは、例えば、ガラス転移温度が-60℃~90℃(好ましくは-60℃~10℃)である熱可塑性樹脂を挙げることができる。熱可塑性樹脂Cのガラス転移温度が上記範囲であることで、結晶性樹脂A及び結晶性樹脂Bの相溶性を高めやすく、また、これらの界面に存在する熱可塑性樹脂Cによってフィルムの延伸性が高まりやすい。優れた延伸性を得るには分子運動が束縛されないことが求められるので、延伸温度よりも相当低いガラス転移温度が必要となるからである。
次に、層aの構成について説明する。層aは、前記結晶性熱可塑性樹脂Aと、前記結晶性熱可塑性樹脂Bとを少なくとも有する樹脂成分を含む層である。つまり、層aは、前記樹脂成分によって形成される層である。本発明の延伸フィルムのコア層として機能する層である。
本発明の延伸フィルムは、少なくとも前記層aを備え、ヘーズが0.5~30%である。ヘーズが0.5%未満であると、フィルムを極端に薄くすることが必要となり実用的な強度に耐えられないという問題が生じる。ヘーズが30%を超えると、透明性が損なわれ、所望の延伸フィルムが得られない。本発明の延伸フィルムのヘーズは、好ましくは0.5~20%、より好ましくは1~15%、さらに好ましくは1~10%である。延伸フィルムのヘーズは、日本電色工業株式会社製ヘーズメーターNDH-5000を用いて、JIS-K7361に準拠して測定される値のことである。
本発明の延伸フィルムの製造方法は特に限定されず、例えば、公知の製造方法を広く採用することができる。例えば、前記結晶性熱可塑性樹脂A及び前記結晶性熱可塑性樹脂Bを少なくとも含む樹脂原料を押出成形して樹脂シートを得て、この樹脂シートの延伸を施すことにより、本発明の延伸フィルムを製造することができる。斯かる製造方法を「製造方法A」と略記する。
・樹脂A-1:プライムポリプロ(登録商標)F-300SP(株式会社プライムポリマー製)
・樹脂A-2:ウインテック(登録商標)WFW5T重合体(日本ポリプロ株式会社製、融点142℃
・樹脂B-1:Luminy(登録商標)LX175(Total Corbion PLA社製、ポリ乳酸)
・樹脂B-2:Luminy(登録商標)L175(Total Corbion PLA社製、ポリ乳酸)
・樹脂B-3:Luminy(登録商標)LX930(Total Corbion PLA社製、ポリ乳酸)
・樹脂B-4:ENMAT(登録商標)Y1000P(Tianan Biologic Material社製、ポリヒドロキシアルカノエート)
・樹脂B-5:BioPBS(登録商標)FZ91(三菱ケミカル株式会社製、ポリブチレンサクシネート)
・樹脂C-1:モディパーA4400(日油株式会社製、スチレン-アクリロニトリル共重合体グラフトエチレン-メタクリル酸グリシジル共重合体)
・樹脂C-2:モディパーA1100(日油株式会社製、スチレングラフトポリエチレン)
・樹脂C-3:ダイナロン9901P(JSR株式会社製、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体)
・樹脂D-1:プライムポリプロ(登録商標)F-300SP(株式会社プライムポリマー製)
・樹脂D-2:タフマーBL3450(三井化学株式会社製、1-ブテン・エチレン共重合体、融点104℃)
・樹脂D-3:5C37F(サンアロマー株式会社製、エチレンープロピレンー1-ブテン共重合体、融点142℃)
・樹脂a-1:タフマーBL3110M(三井化学株式会社製、融点110℃)
・樹脂a-2:TPX MX-002(三井化学株式会社製、ポリメチルペンテン 融点224℃)
・樹脂b-1:BioPBS(登録商標)FD82(三菱ケミカル株式会社製、ポリブチレンサクシネート)
・樹脂d-1:PA1010(アルケマ株式会社製、ポリアミド)
実施例及び比較例で使用した樹脂の融点、ガラス転移温度は、パーキン・エルマー社製入力補償型DSC、DiamondDSCを用い、以下の手順により算出した。各樹脂を5mg量り取り、アルミニウム製のサンプルホルダーに詰め、DSC装置にセットした。窒素流下、-40℃から300℃まで20℃/分の速度で昇温し、300℃で5分間保持し、20℃/分で-40℃まで冷却し、-40℃で5分間保持した。その後再び20℃/分で300℃まで昇温する際のDSC曲線より、融点およびガラス転移温度を求めた。JIS-K7121の9.1(1)に定める溶融ピーク(複数の溶融ピークを示す場合は最大の溶融ピーク)を融点とし、JIS-K7121の9.3(1)に定める中間点ガラス転移温度をガラス転移温度とした。
延伸フィルムの厚みは、シチズンセイミツ株式会社製紙厚測定器MEI-11を用いて、JIS-C2330に準拠して測定した。
延伸フィルムのヘーズは、日本電色工業株式会社製ヘーズメーターNDH-5000を用いて、JIS-K7361に準拠して測定した。
延伸性はブルックナー社製バッチ式二軸延伸機KAROを用いて評価した。延伸方法は、縦方向に延伸した後横方向に延伸する逐次二軸延伸方法を採用した。設定温度150℃のオーブン内にて、原反シートを予熱してフィルム温度(Ts)が135℃に達してから、縦方向に延伸速度6倍/秒にて延伸倍率5倍に延伸した。次いで同オーブン内にてフィルム温度(Ts)が145℃に達してから、横方向に延伸速度1倍/秒にて延伸倍率10倍に延伸した。得られた延伸フィルムの延伸性を下記判定基準で評価した。
<延伸性の判定基準>
◎:延伸フィルムが均一に延伸され、かつ、厚み変動が小さく、延伸性に特に優れていた。
〇:延伸フィルムが均一に延伸されており、延伸性に優れていた。
△:延伸フィルムの一部に延伸ムラが見られ、及び/又は亀裂が生じ、延伸性に劣っていた。
×:延伸できずに破断した。
各実施例及び比較例で得られた延伸フィルムの60度光沢度は、株式会社村上色彩技術研究所製変角光沢計GM-3D型を用いて、JIS Z 8741(方法3)に準拠して測定した。なお、当該測定では、フィルムの縦方向および横方向について測定し、両者を平均した値を60度光沢度とした。
各実施例及び比較例で得られた延伸フィルムの引張弾性率及び引張強度は、JIS P 8113に準拠して測定した。具体的に、引張試験機(L&W社製、Tensile Tester CODE SE-064)を用いて、温度23℃、相対湿度50%における引張弾性率及び引張強度を測定した。
ヒートシール機能又はヒートシール層を有する延伸フィルム2枚をそれぞれ、MD方向250mm、TD方向50mmにカットして、測定用サンプルを準備した。この2枚の測定用サンプルを、23℃、50%RHの環境下で、互いのヒートシール面どうしを重ね合わせた。この状態で、熱傾斜式ヒートシーラー HG-100-2(株式会社東洋精機製作所製)を用い、シール温度110℃、シール圧力200KPa、シール時間2秒、ヒートシール部の幅(フィルムのMD方向に相当)1cmの条件でヒートシール処理を行い、下記判定基準でヒートシール性を評価した。
<ヒートシール性の判定基準>
◎:ヒートシール部が融着し、かつ、剥がしにくいものであり、ヒートシール性に特に優れていた。
〇:ヒートシール部が融着しており、ヒートシール性に優れていた。
×:ヒートシール部が融着せず簡単に剥がれ、ヒートシール性に劣っていた。
溶断シール袋は自動製袋機(キョウエイ株式会社製)を用い、シール刃の温度を、400℃、製袋速度を90ショット/分の条件で遠心フィルムの溶断処理をおこなった。得られた溶断シール袋から、シール方向と垂直な方向へ幅が15mmの短冊状にサンプルを切り出した。この短冊サンプルにつき、溶断シール部が中央に位置するように180°開いて両端をチャックに挟み、溶断シール部を剥離するように引張試験を行った。引張速度300mm/分にて試験を行い、溶断シール部分が破断するときの強度を溶断シール強度(単位:N/15mm)とした。
後掲の表1に示すように、層aを形成するためのA成分の樹脂として35質量部の前記樹脂A-1(結晶性ポリプロピレン単独重合体、MFR=3g/10分、融点160℃、ガラス転移温度-7℃)のペレットと、層aを形成するためのB成分の樹脂として65質量部の前記樹脂B-1(MFR=8g/10分、融点155℃、ガラス転移温度57℃)のペレットとを混合し、ミキサーにてドライブレンドして樹脂原料を調製した。得られた樹脂原料を、株式会社東洋精機製作所製ラボプラストミル(登録商標)(モデル4C150)にストランドダイを備えた2軸押出機(L/D=25)を接続した装置に、ホッパーから投入し、230℃にて溶融混錬した。樹脂原料をストランド状に押し出し、水冷後、ストランドカッターにてペレット状に断裁して、メルトブレンド樹脂組成物ペレットを得た。メルトブレンド樹脂組成物ペレットを、一軸スクリュータイプ押出機aにホッパーから投入して溶融し、単層ダイより押し出した。押し出された樹脂層を、45℃に制御した冷却ドラム上にエアナイフを用い空気圧で押しつけながら冷却固化して原反シートを得た。
層aを形成するためのA成分の樹脂及びB成分の樹脂の種類及びこれらの使用割合を、後掲の表1に示すように設定して樹脂原料を調製したこと以外は実施例1と同様の方法で厚さ26.6μmの延伸フィルムを得た。
A成分(結晶性熱可塑性樹脂A)及びB成分(結晶性熱可塑性樹脂B)に加えてC成分(熱可塑性樹脂C)を用いて樹脂原料を調製した。具体的に、層aを形成するためのA成分の樹脂及びB成分の樹脂の種類及び使用量を後掲の表1に示すように設定し、さらに、層aを形成するためのC成分の種類及び使用量を表1に示すように設定して樹脂原料を調製したこと以外は実施例1と同様の方法で厚さ26.6μmの延伸フィルムを得た。
後掲の表1に示すように、層aを形成するためのA成分の樹脂として70質量部の前記樹脂A-1(結晶性ポリプロピレン単独重合体、MFR=3g/10分、融点160℃、ガラス転移温度-7℃)のペレットと、層aを形成するためのB成分の樹脂として30質量部の前記樹脂B-1(MFR=8g/10分、融点155℃、ガラス転移温度57℃)のペレットと、層aを形成するためのC成分の樹脂として2質量部の前記樹脂C-3のペレットを混合し、ミキサーにてドライブレンドして、層a用の樹脂原料aを調製した。また、前記樹脂A-1のペレットを、層b用の樹脂原料bとして調製した。
層aを形成するためのA成分の樹脂、B成分の樹脂及びC成分の樹脂の種類及び使用量、並びに、層bを形成するための樹脂の種類を後掲の表1に示すように設定して樹脂原料a並びに樹脂原料bをそれぞれ調製したこと以外は実施例13と同様の方法で厚さ30.8μmの延伸フィルムを得た。
Claims (14)
- 結晶性熱可塑性樹脂Aと、結晶性熱可塑性樹脂Bとを含有する樹脂成分を含む層aを備え、
前記層aは単層構造であり、
前記結晶性熱可塑性樹脂Aは、融点が135℃~175℃である結晶性ポリオレフィン系樹脂であり、
前記結晶性熱可塑性樹脂Bは、脂肪族系ポリエステル樹脂であり、かつ、融点が110℃~200℃であるバイオマスプラスチックであり、
前記層aは、前記結晶性熱可塑性樹脂A及び結晶性熱可塑性樹脂Bの全質量に対して、前記結晶性熱可塑性樹脂Aを30~96質量%含有し、
ヘーズが0.5~30%である、延伸フィルム。 - 前記結晶性熱可塑性樹脂Aの融点と、前記結晶性熱可塑性樹脂Bの融点との差の絶対値が0~50℃である、請求項1に記載の延伸フィルム。
- 前記樹脂成分は、前記熱可塑性樹脂Cをさらに含み、
該熱可塑性樹脂Cは、ガラス転移温度が-60℃~10℃である熱可塑性樹脂である、請求項1又は2に記載の延伸フィルム。 - 前記層aは、前記樹脂成分の全質量を基準として、前記結晶性熱可塑性樹脂Aを96~30質量%、前記結晶性熱可塑性樹脂Bを3~60質量%、及び、熱可塑性樹脂Cを1~20質量%含有する、請求項3に記載の延伸フィルム。
- 前記熱可塑性樹脂Cは熱可塑性エラストマーである、請求項3又は4に記載の延伸フィルム。
- 前記層aの片面又は両面に層bを備え、
前記層bは、融点が100~175℃である結晶性ポリオレフィン系樹脂Dを含有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の延伸フィルム。 - 前記層bがヒートシール機能を有する、請求項6に記載の延伸フィルム。
- 少なくとも片面にヒートシール層を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の延伸フィルム。
- 前記結晶性熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度が50℃以下であり、前記結晶性熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度が-40℃~70℃である、請求項1~8のいずれか1項に記載の延伸フィルム。
- 溶断シールに用いられる、請求項1~9のいずれか1項に記載の延伸フィルム。
- 請求項1~10のいずれか1項に記載の延伸フィルムを備える、溶断シール袋。
- 請求項6又は7に記載の延伸フィルムの製造方法であって、
層aの片面又は両面に層bを設ける工程を具備し、
前記層aと前記層bとを積層し、横方向の両端部に結晶性熱可塑性樹脂Aからなる単層部を設けて樹脂シートとなし、少なくとも前記両端部となる単層部を把持して延伸する、延伸フィルムの製造方法。 - 請求項6又は7に記載の延伸フィルムの製造方法であって、
層aの片面又は両面に層bを設ける工程を具備し、
結晶性熱可塑性樹脂Aからなる層cの両面に前記層aを設け、前記層aの層c側とは逆の少なくとも一方の面に層bを設け、横方向の両端部に前記層cからなる単層部を設けて樹脂シートとなし、少なくとも前記両端部となる単層部を把持して延伸する、延伸フィルムの製造方法。 - 請求項1~10のいずれか1項に記載の延伸フィルムと、基材とを有する、積層体。
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