JP7409045B2

JP7409045B2 - 包装材用シーラントフィルム、これを用いた包装材及び包装体

Info

Publication number: JP7409045B2
Application number: JP2019212448A
Authority: JP
Inventors: 有紀野中; 晴夏神戸
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2024-01-09
Anticipated expiration: 2039-11-25
Also published as: JP2021084633A

Description

本発明は、剛性と耐衝撃を両立し、かつ、耐屈曲性を維持し、さらに低温シール性も兼ね備えた包装材用シーラントフィルム、これを用いた包装材及び包装体に関する。

包装体は食品、医薬品等の包装に使用され、内容物は液状、粉末状、ペースト状、固形状等、様々な状態を有している。この包装体に用いられるフィルムとして、一般的に柔軟な物性を示すポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂や、耐薬品性や酸素および水蒸気などのバリア性を有するエチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリエステル等の樹脂を原料としたフィルムや、これらの樹脂を積層したフィルムがよく利用されている。

包装体として求められる物性としては、内容物充填時の充填適性や、包装体に外力が加わった際の破損が無い事、気密性、包装体を開封する際の開封性などがある。こうした包装体を得るために、包装材用シーラントフィルムには、良好な耐衝撃性、ヒートシール性、耐屈曲性、剛性、引裂き性、バリア性ならびに製造時の生産性が良い事が求められる。

これらの必要特性に対し、例えば特許文献１には、製造時の生産性について検討されていて、インフレーション法により、ポリアミド樹脂層とオレフィン系樹脂層、及びその間にゴム弾性層を有し、低反りを特徴とする多層フィルムにする技術が開示されている。また、特許文献２、３には、特性の異なる材料を複合する（ポリマーブレンドを含む）ことが検討されていて、ポリアミド樹脂にポリオレフィン樹脂を規定のサイズでアロイ化することで、剛性と耐衝撃性の両立、およびガスバリア性向上に関する技術が開示されている。

特開２０１３－２２８９３号公報特開平１１－１４０２３７号公報特開２００５－２３２３５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術を利用して包装材を製造する場合には、耐屈曲性が悪いポリアミド系樹脂の層が最外層に設けられていることで、多層フィルムの耐屈曲性が低下し、包装材の要求特性の１つである耐屈曲性を満たすことが出来ない。さらに、性質の異なるポリアミド樹脂とポリオレフィン系樹脂と積層させる場合、相互に接着し易くするための接着性樹脂を用いることは一般的であり、フィルムの多層化により、押出機構造の複雑化や、使用材料種の増加に繋がり、安定した品質管理を維持することが難しい。

さらに、特許文献２、３に開示の技術を利用した包装材には、ポリアミド樹脂が連続相（海）および分散相（島）のいずれを構成する場合においても、フィルム表面に融点が２００℃以上のポリアミド樹脂が存在し、低温でのヒートシール性が見込めない問題がある。とくに包装材料の場合、２００℃以下の低温でのヒートシール性が重要になる。低温にてヒートシールできない場合、高温にてヒートシールすることになるが、その際に包装材料が熱収縮を生じて寸法ズレの原因になる。高温でヒートシールして、寸法ずれが生じなかった場合でもシール部を冷やすまでに時間がかかり、ライン速度が遅くなることによる生産性の低下が問題になる。また、低温でヒートシール出来たとしても、十分にヒートシール強度が発現しない場合には、包装体となった後、外力が加わった際にシール部から破損が生じてしまうこともある。

そこで本発明は、剛性と耐衝撃性を両立し、かつ、耐屈曲性を維持し、さらに低温シール性も兼ね備えた包装材用シーラントフィルム、これを用いた包装材及び包装体を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る包装材用シーラントフィルムは、融点が１２５℃以下のオレフィン系樹脂から形成され、ヒートシール強度が１３０℃において１０Ｎ／１５ｍｍ以上である厚み５μｍ～３０μｍの第一層と、（Ａ）オレフィン系樹脂７０～９８ｗｔ％、（Ｂ）極性官能基を有する熱可塑性重合体０．１～１０ｗｔ％、（Ｃ）ポリアミド樹脂１～３０ｗｔ％を含む熱可塑性樹脂から形成される厚み３０μｍ～２００μｍの第二層との少なくとも２層を備える。

本発明の他の態様に係る包装材は、上記一態様に係る包装材用シーラントフィルムの一方の面に、基材を積層したものであり、本発明のさらに他の態様に係る包装体は、この包装材を用いたものである。

本発明によれば、低温でヒートシールすることができ、生産性が良好で、剛性、耐衝撃性及び耐屈曲性を兼ね備えた包装材用シーラントフィルム、これを用いた包装材及び包装体を提供できる。

実施形態に係る包装材用シーラントフィルムを示す模式的斜視図である。包装材用シーラントフィルムの変形例を示す模式的斜視図である。図１に示す包装材用シーラントフィルムを用いて製造した包装材を示す模式的斜視図である。図２に示す包装材用シーラントフィルムを用いて製造した包装材の変形例を示す模式的斜視図である。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図は模式的に示したものであり、各部の大きさや形状等は理解を容易にするために適宜誇張して示してある。また、各図においては、説明の便宜上、同一又は相当する部分には、同一の符号を付してある。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。

実施形態の包装材用シーラントフィルム１は、図１に示すように、２層からなるフィルムである。包装材用シーラントフィルム１は、オレフィン系樹脂から形成される第一層２と、オレフィン系樹脂、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂及びポリアミド樹脂を含有する樹脂組成物から形成される第二層３とを備える。

このような構成の包装材用シーラントフィルム１は、オレフィン系樹脂から形成される第一層２が低温ヒートシール性を有しているので、包装体の製造時の生産性が良好であり、十分なヒートシール強度を発現するため、包装体の形態になった後に、外力が加わってもシール部からの袋の破損が無い。また、オレフィン系樹脂、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂及びポリアミド樹脂から形成される第二層３が剛性と耐衝撃を両立し、かつ、耐屈曲性を維持することができるので、包装材や包装体の要求物性を満たすことができる。また、包装材が剛性を有することで包装体を形成した際に自立性を発現するので、包装体に被包装物を充填する際の充填適性（充填作業の作業性）が優れている。

さらに、包装材用シーラントフィルム１は、２層からなるフィルムに限らず、２層以上の複数の層（図２の例では３層）が積層された積層フィルムであっても良い。この場合、必要特性に応じた物性などを達成するために、第三層４の材質を選択することができる。例えば、第三層４として、融点の低いオレフィン系樹脂を積層した場合には、第三層４もシール層として機能するので、両面からのヒートシール成形に対応することが出来る。また、第三層４にエチレンと無水マレイン酸との共重合体やエチレン－酢酸ビニル共重合体のような、一般に接着性樹脂と呼ばれる熱可塑性重合体樹脂を用いることもでき、その場合には包装材用シーラントフィルム１を用いて、包装材や包装体を製造する際に接着剤を用いずに他の層にシールすることも可能になる。

図３及び４に示すように、本発明に係る包装材６は、包装材用シーラントフィルム１の一方の面（第一層２とは反対側の面）に基材７を積層したものである。また、本発明に係る包装体は、包装材６を加工して製造したものであり、被包装物を包装するためのものである。

包装体が包装する被包装物の種類は特に限定されるものではなく、例えば、食品、医薬品、化粧品、精密機器、衣服、書籍、文房具、玩具、雑貨等を包装する用途に使用することができる。また、本発明に係る包装体の形態は特に限定されるものではなく、例えば、フィルム状、袋状、箱状等とすることができる。さらに、被包装物の性状は特に限定されるものではなく、液状、粉体状、ペースト状、固形状等とすることができる。

ここで、包装材用シーラントフィルム１は、第一層２の厚みが５μｍ～３０μｍであり、第二層３の厚みが３０μｍ～２００μｍの範囲が適している。このとき、第一層２の厚みが５μｍ未満であると薄膜加工が困難であると同時に、包装袋にした際に内容物を充填したあとの破袋実験で十分なシール部の密着性を担保することが難しくなる。一方で厚みが３０μｍを超えると、低温ヒートシール性を担保するために比較的柔軟な樹脂を選択していることも併せて、全体の剛性が低下し、自立性が担保できない問題が生じる。また、第二層３の厚みが３０μｍ未満であると、適度な剛性と耐衝撃性を両立することができず、また、２００μｍを超えるとコストが高くなってしまい実用的ではないことが問題として挙げられる。

また、第一層２は、層を形成するオレフィン系樹脂の融点が１２５℃以下であって、１３０℃でヒートシールした場合、ヒートシール強度が１０Ｎ／１５ｍｍ以上であることを特徴とする。このとき、第一層２を構成するオレフィン系樹脂の融点が１２５℃以上であると、包装材用シーラントフィルム１に過度な熱印加を行う必要があり、過度な熱印可により熱収縮が発生し、シワなどの発生の原因にある。シワなどが発生した場合、製品外観を損なう他、製造ラインでの蛇行や巻き取り時に全体にシワが広がる問題が出てきてしまう。また、具体的に融点１２５℃以下を達成するためには、０．８９ｇ／ｃｍ^３～０．９５ｇ／ｃｍ^３の範囲の樹脂密度を選択することが好ましい。このとき融点は、ＪＩＳＫ７１２１：２０１２、密度は、ＪＩＳＫ７１１２：１９９９にそれぞれ準拠した測定方法、もしくは、これと比較できる測定方法により測定する。

さらに、第二層３は、主にオレフィン系樹脂と、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂と、ポリアミド樹脂の３つの樹脂からなるが、いずれの樹脂が連続相（海）であっても分散相（島）であっても問題はない。包装材用シーラントフィルム１の断面を観察した場合に、分散相の平均径がサブミクロンオーダーであっても、マイクロオーダーであっても何ら問題はなく、さらに相の形状に関しても、球状、層状、共連続状になっていても問題が無いことは言うまでもない。ただし、良好な弾性率と耐衝撃性を両立し、耐屈曲性を担保するためには、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂の表面自由エネルギーのる極性成分（γｐ）が、第二層３に含まれるオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂のγｐの中間値±（１／３）×ｄ（ただし、ｄは、前記第二層に含まれる（Ａ）オレフィン系樹脂の極性成分γｐと（Ｃ）ポリアミド樹脂の極性成分γｐの差分の絶対値である）の範囲内であることが好ましい。すなわち、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂が、化学的相性が悪いオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂の親和性を向上させる役目を担うことで相の界面の密着力を上げ、屈曲性向上に寄与する。さらに、フィルムのＴＤ方向の断面において、いずれかの樹脂から形成される連続相（海）の中に形成される分散相（島）の高さが、包装材用シーラントフィルム１の総厚みに対して１／２以下であることが好ましい。分散相（島）が１／２以上の平均径であった場合、それぞれ単独の樹脂を積層させた場合と近しい状態になってしまい耐屈曲性が乏しくなる問題がある。このとき、具体的な分散相（島）の平均径を求める方法としては、ＳＥＭやＴＥＭなどの電子顕微鏡などで観察し、得られた２次元情報を基に画像解析を行うことが望まれる。

以下に、本実施形態の包装材用シーラントフィルム１、包装材６及び包装体について、さらに詳細に説明する。

包装材用シーラントフィルム１の第一層２や第二層３に含有される熱可塑性樹脂のオレフィン系樹脂は、適度な柔軟性を有するとともに、例えば押出機による加工適性を有する等、良好な加工性を備えることが好ましい。押出機による加工適性を有していれば、上記樹脂組成物を押出成形により製膜して包装材用シーラントフィルム１を製造することができる。

オレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、α－オレフィンとエチレンとを共重合した直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及び、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーを持つポリプロピレン、上記オレフィンと酢酸ビニルを共重合して得られるエチレン酢酸ビニルコポリマー等が挙げられる。

このとき、第一層２のように低温ヒートシール性を担保する層には低融点のオレフィン系樹脂が好ましいが、融点が１２５℃以下であれば、樹脂種類や樹脂密度および樹脂組成はとくに限定されるものではなく、オレフィン系樹脂を１種単独で用いてもよいし、オレフィン系樹脂を２種以上組み合わせて用いても良い。例えば、密度や分岐構造が異なるポリエチレン同士のブレンドでも良いし、ポリエチレンと他のオレフィン系樹脂のブレンドでも良い。また、押出成形時には例えばＬＬＤＰＥを単独で使用するとネックインが顕著に観察されるため、それを解決するためにＬＤＰＥをブレンドするなど、加工適正向上のために適宜樹脂組成を変更しても何ら問題ない。

第二層３に使用されるオレフィン系樹脂については、融点は特に限定されるものではないため、一般的なオレフィン系樹脂の密度０．８９ｇ／ｃｍ^３～０．９５ｇ／ｃｍ^３の範囲から選択すると良い。また、このときにも加工適正などを目的として、オレフィン系樹脂１種単独で用いてもよいし、オレフィン系樹脂を２種以上組み合わせて用いても良く、適宜樹脂組成を変更しても何ら問題ない。

包装材用シーラントフィルム１の第二層３に含有される、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂については、熱可塑性重合体への官能基の導入方法に特に制限は無い。本発明における官能基とは、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アルデヒド基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、メルカプト基等が挙げられ、極性官能基を有する熱可塑性重合体の具体例としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、桂皮酸等の不飽和カルボン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸無水物等が挙げられ、これらを混合して使用しても何ら問題ない。

極性官能基を有する熱可塑性重合体を配合する理由は、第二層３に含まれるオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂の化学的相性が悪いため、その２つの樹脂の親和性を向上させるためである。化学的相性に関しては様々な測定および評価方法があるが、その中でも表面自由エネルギーにて相性の良しあしを判断することも可能である。具体的には表面自由エネルギーの値を比較したり、表面自由エネルギーを構成する分散成分（γｄ）、配向成分（γｐ）、水素結合力（γｈ）に成分分けした際のγｐを１つの指標として比較したりすることも出来る。化学的相性が悪い樹脂のみを混合してフィルムにした場合には、例えば衝撃を与えた際に２つの樹脂界面で剥離が生じ、良好な弾性率と耐衝撃性を両立することや、耐屈曲性を担保することが難しい。そのため、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂の表面自由エネルギーを構成する極性成分（γｐ）が、第二層３に含まれるオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂のγｐの中間値±（１／３）×ｄの範囲内であることで、第二層３に混合されるオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂の親和性を向上させる役目を担い、相の界面の密着力上げ、物性良化に寄与することが出来る。

包装材用シーラントフィルム１の第二層３に含有される熱可塑性樹脂のポリアミド樹脂は、オレフィン系樹脂に対して、連続相もしくは分散相をなす樹脂である。

第二層３に用いるポリアミド樹脂は、アミド結合（－ＮＨ－ＣＯ－）を介して複数の単量体が重合されてなる鎖状骨格を有する重合体である。好ましいポリアミド樹脂としては、例えば、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６１４、ポリアミド１２、ポリアミド６Ｔ（Ｔはテレフタル酸成分）、ポリアミド６Ｉ（Ｉはイソフタル酸成分）、ポリアミド９Ｔ、ポリアミドＭ５Ｔ、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１０Ｔ、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６Ｔ／６６、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ／６６、ポリアミド６Ｔ／２Ｍ－５Ｔ、ポリアミド９Ｔ／２Ｍ－８Ｔ等が挙げられる。尚、これらのポリアミドは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いても良い。

第二層３を構成するオレフィン系樹脂、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂及びポリアミド樹脂の配合割合は、この３種の樹脂の合計を１００ｗｔ％としたとき、オレフィン系樹脂を７０～９８ｗｔ％、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂を０．１～１０ｗｔ％、ポリアミド樹脂を１～３０ｗｔ％とする。オレフィン系樹脂の配合割合が７０ｗｔ％未満の場合、耐屈曲性が不十分となり、オレフィン系樹脂の配合割合が９８ｗｔ％を超える場合、弾性率または耐衝撃性が不十分となる。極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂の配合割合が０．１ｗｔ％未満の場合、オレフィン系樹脂とポリアミド系樹脂の親和性の悪さを改善できず、弾性率や耐衝撃性を確保することができなくなる。また、ポリアミド樹脂の配合割合が１ｗｔ％未満の場合、弾性率や耐衝撃性が不十分となり、ポリアミド樹脂の配合割合が３０ｗｔ％を超える場合、耐屈曲性が低下する可能性がある。

前記第一層２、第二層３に示した熱可塑性樹脂以外に、製造時の加工適正を向上させるために造核剤、補強フィラー、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、光安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、分散剤、銅害防止剤、中和剤、気泡防止剤、ウェルド強度改良剤、天然油、合成油、ワックス等の添加剤を配合しても良く、これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。

上記造核剤及び補強フィラーとしては、タルク、シリカ、クレー、モンモリロナイト、炭酸カルシウム、炭酸リチウムアルミナ、酸化チタン、アルミニウム・鉄・銀・銅等の金属、水酸化アルミニウム・水酸化マグネシウム等の水酸化物、セルロースミクロフィブリル・酢酸セルロース等のセルロース類、ガラス繊維・ポリエチレンテレフタレート繊維・ナイロン繊維・ポリエチレンナフタレート繊維・アラミド繊維・ビニロン繊維・ポリアリレート繊維等の繊維状フィラー、カーボンナノチューブ等のカーボン類等が挙げられる。

上記酸化防止剤としては、フェノール系化合物、有機ホスファイト系化合物、チオエーテル系化合物等が挙げられる。

上記熱安定剤としては、ヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。

上記紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾエート系化合物等が挙げられる。

上記帯電防止剤としては、ノニオン系化合物、カチオン系化合物、アニオン系化合物等が挙げられる。

上記難燃剤としては、ハロゲン系化合物、リン系化合物、窒素系化合物、無機化合物、ホウ素系化合物、シリコーン系化合物、硫黄系化合物、赤リン系化合物等が挙げられる。

上記難燃助剤としては、アンチモン化合物、亜鉛化合物、ビスマス化合物、水酸化マグ
ネシウム、粘土質珪酸塩等が挙げられる。

具体的な包装材用シーラントフィルム１の剛性は、ＪＩＳＫ７１２７記載の方法に準拠し、引張弾性率が３５０ＭＰa以上であることが好ましい。例えば３５０ＭＰa未満であると、包装材用シーラントフィルム１を包装材として用いた場合、袋形態での自立性が低下する恐れがある。

具体的な包装材用シーラントフィルム１の耐衝撃性は、常温下での破断エネルギーが１．０Ｅ－０２Ｊ／μｍ以上であることが好ましい。例えば１．０Ｅ－０２Ｊ／μｍ未満であると、包装材用シーラントフィルム１を包装材として用いた場合、落下衝撃を受けた際に破損のきっかけとなるような損傷の恐れがあり、最悪破損する可能性がある。

また、包装材用シーラントフィルム１の耐屈曲性は、常温２５℃の環境下において、屈曲疲労を４０ｃｐｍの速さで１０００回与えた際のピンホール数が４０個未満であることが好ましい。４０個以上であると、包装材用シーラントフィルム１を包装材として用いた場合、搬送中に何度も同じところで折り曲げられることで、ピンホールが発生する確率が高くなり、さらには、常温下よりも過酷な環境下（例えば－１０℃）において、その確率はより高くなる。

さらに、包装材用シーラントフィルム１のヒートシール強度は、シール圧力０．２ＭＰａ、シール時間を１秒、シール幅を１０ｍｍとした、シール温度を１３０℃でシール層同士をシールし、シールしたフィルムを１５ｍｍ幅×１００ｍｍに切り出し、チャック間距離を５０ｍｍ、引張り速度を３００ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験機でＴ字剥離法にて評価したときに１０Ｎ／１５ｍｍ以上であることが好ましい。１０Ｎ／１５ｍｍ以下であった場合、包装袋になったときに外力が加わった際にシール部から破損が生じてしまうことがある。

本実施形態の包装材用シーラントフィルム１を製作する方法は特に制限されるものではなく、公知の方法を使用することが可能である。

成形方法としては、第二層３は、例えば、一度、オレフィン系樹脂と極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂とポリアミド樹脂とを溶融混練し、ペレタイズする第一工程と、第一工程で得られた組成物、あるいは、第一工程で得られた組成物に任意の配合割合になるように樹脂を追配合した混合物を押出成形機に供給し、フィードブロックまたはマルチマニホールドを介しＴダイで製膜したり、インフレーション法を用いた製膜方法を用いた第二工程で成膜したりすることが可能である。この第二工程にて第一層２も同時に押出することで包装材用シーラントフィルム１を得ることが出来る。

第一工程は、第二層３を構成する３つの樹脂を事前溶融混練する工程である。第一工程では例えば、単軸押出機、二軸混練押出機等、ニーダー、ミキサー等を用いることができる。これらの装置は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。また、２種以上を用いる場合には連続的に運転してもよく、バッチ式で運転してもよい。更に、各原料は一括して混合してもよく、複数回に分けて添加投入して混練してもよい。第一工程における混練温度は特に限定されないが、１５０℃以上３５０℃以下が好ましく、使用する熱可塑性樹脂に応じて適宜設定するとよい。

第二工程は、第一工程で得られた組成物のみ、あるいは第一工程で得られた組成物と、任意の配合割合になるように追配合した樹脂とを溶融混練しながら、押出製膜を行う工程である。複数の押出成形機を使用し、前記の溶融混練による第二層３と、第一層２とを共押出し、さらにこのとき他の熱可塑性樹脂を共押出することで２層以上の層構成を得ても良い。またこのとき、第二工程における加工温度については特に限定されないが、１８０℃以上３５０℃以下が好ましく、使用する熱可塑性樹脂に応じて適宜設定するとよい。

フィルムの冷却方法に関しては、上述成形機に準じて使用する事が可能であり、例えばＴダイ法では、エアーチャンバー、バキュームチャンバー、エアナイフ等の空冷方式、冷水パンへ冷却ロールをディッピングする等の水冷方式等を採用できるが、特に制限されない。賦形による表面凹凸形状を付与する場合には、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム、ならびにテフロン（登録商標）等を加工したニップロールと金属を切削加工した冷却ロールとを用い、０．１ＭＰａ以上の圧力を印加した接触部に溶融樹脂を流入し、冷却する方式が特に好ましい。

本発明によって得られる包装材用シーラントフィルム１において、単体フィルム及び他基材と積層して使用する事、製袋様式に関して特に制限されるものではない。

以下、本発明の実施例について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。

＜実施例１＞
[１]第一工程（熱可塑性樹脂組成物の生成）
第二層に用いるオレフィン系樹脂として、ＬＬＤＰＥ（密度０．９３ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ３．２）及びＬＤＰＥ（密度０．９２４ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．０）を質量比で８０：２０の割合でブレンドしたものを使用し、第二層に用いる極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂として、無水マレイン酸変性ポリエチレン（密度０．９６ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．７）、第二層に用いるポリアミド樹脂として、ポリアミド樹脂（ナイロン６樹脂、密度１．１４ｇ／ｃｍ^３）を使用した。オレフィン系樹脂：極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂：ポリアミド樹脂＝６０：１０：３０の質量比でドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機に投入し、混練温度２３０℃、樹脂供給量３．４ｋｇ／ｈ、押出機スクリュー回転数３０ｒｐｍの条件で溶融混練を行い、ペレタイザーを介して、第一工程組成物であるペレットを得た。

[２]第二工程（評価用フィルムの製膜）
上記[１]で得られたペレットを第二層の材料として単軸押出機に投入し、またこのとき、第一層の材料としてＬＬＤＰＥ（密度０．９１８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ３．８、融点１０３℃）も別の単軸押出機に投入し、同時に成形温度２３０℃でＴダイキャスト法にて第一層厚み１５μｍ、第二層厚み１００μｍ、総厚み１１５μｍのフィルムを製膜した。

＜実施例２＞
実施例１と同様の作製方法において、第二層について第一工程での材料を、オレフィン系樹脂：極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂：ポリアミド樹脂＝８５：５：１０になるようドライブレンドし、実施例２のフィルムを得た。

＜実施例３＞
実施例１と同様の作製方法において、第二層について第一工程での材料を、オレフィン系樹脂：極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂：ポリアミド樹脂＝９４：１：５になるようドライブレンドし、実施例３のフィルムを得た。

＜実施例４＞
実施例１と同様の作製方法において、第二層について第一工程での材料を、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂としてエチレン－メタクリル酸共重合体（密度０．９４ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１０、酸含有率１１％）を使用し、オレフィン系樹脂：極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂：ポリアミド樹脂＝８５：５：１０になるようドライブレンドし、実施例４のフィルムを得た。

＜実施例５＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層としてＬＤＰＥ（密度０．９１８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ７．０、融点１０３℃）を製膜し、実施例５のフィルムを得た。

＜実施例６＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層としてＬＬＤＰＥ（密度０．９１８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ３．８）とＨＤＰＥ（密度０．９５８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．１）を８０：２０の割合で混合した樹脂（融点１１０℃）を製膜し、実施例６のフィルムを得た。

＜実施例７＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層厚み５μｍ、第二層厚み１００μｍ、総厚み１０５μｍを製膜し、実施例７のフィルムを得た。

＜実施例８＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層厚み３０μｍ、第二層厚み１００μｍ、総厚み１３０μｍを製膜し、実施例８のフィルムを得た。

＜実施例９＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層厚み１５μｍ、第二層厚み３０μｍ、総厚み４５μｍを製膜し、実施例９のフィルムを得た。

＜実施例１０＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層厚み１５μｍ、第二層厚み２００μｍ、総厚み２１５μｍを製膜し、実施例９のフィルムを得た。

＜比較例１＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程において第二層のみ製膜し、比較例１のフィルムを得た。

＜比較例２＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程において第一層のみ製膜し、比較例２のフィルムを得た。

＜比較例３＞
実施例１と同様の作製方法において、第二層について第一工程での材料を、オレフィン系樹脂：極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂：ポリアミド樹脂＝９０：１０：０になるようドライブレンドし、比較例３のフィルムを得た。

＜比較例４＞
実施例１と同様の作製方法において、第二層について第一工程での材料を、オレフィン系樹脂：極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂：ポリアミド樹脂＝０：１０：９０になるようドライブレンドし、比較例４のフィルムを得た。

＜比較例５＞
実施例１と同様の作製方法において、第二層について第一工程での材料を、オレフィン系樹脂：極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂：ポリアミド樹脂＝９０：０：１０になるようドライブレンドし、比較例５のフィルムを得た。

＜比較例６＞
実施例１と同様の作製方法において、第二層について第一工程での材料を、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂としてエチレン－ビニルアルコール共重合体（密度１．２１ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ８、エチレン組成２９ｍоｌ％）を使用し、オレフィン系樹脂：極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂：ポリアミド樹脂＝８５：５：１０になるようドライブレンドし、比較例６のフィルムを得た。

＜比較例７＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層としてＨＤＰＥ（密度０．９５８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．１、融点１３５℃）を製膜し、比較例７のフィルムを得た。

＜比較例８＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層としてＬＬＤＰＥ（密度０．９１８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ３．８）とＨＤＰＥ（密度０．９５８ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ０．１）を５：９５の割合で混合した樹脂（融点１３３℃）を製膜し、実施例８のフィルムを得た。

＜比較例９＞
実施例１と同様の作製方法において、第二工程にて第一層厚み１μｍ、第二層厚み１００μｍ、総厚み１０１μｍを製膜し、比較例９のフィルムを得た。

次に、各実施例及び各比較例の包装材用シーラントフィルムに対して、材料の化学特性を評価するために、表面自由エネルギーを測定し、さらに各種包装材に求められる性能を評価するために、引張弾性率評価実験、耐衝撃性評価実験、耐屈曲性評価実験、ヒートシール性評価実験を実施した。さらに、層厚みの観察として光学顕微鏡（ＯＭ）による断面観察と、フィルム中の複合状態確認として、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により連続相および分散相形状観察を行った。評価結果を表１に示す。

（表面自由エネルギー：γｐ評価）
表面自由エネルギー評価では、ＪＩＳＲ３２５７に準じて接触角を協和界面科学株式会社の接触角計（型番ＤＭｓ－４０１）を用いて測定を行った。このとき接触角の測定に用いた溶媒は水、ジヨードメタン、ｎ－ヘキサデカンの３種類を使用し、測定した各接触角値をもとに畑・北崎の理論式を使用して表面自由エネルギーおよびそれを構成する各成分値の算出を行った。今回使用したオレフィン系樹脂およびポリアミド樹脂のγｐ値は、それぞれ０．１ｍＪ／ｍ^２、２０ｍＪ／ｍ^２であったので、極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂のγｐ値が３．３３～１６．６ｍＪ／ｍ^２の範囲を〇、それ以外を×とした。

（引張弾性率評価）
引張弾性率評価では、フィルムを１５ｍｍ幅×１００ｍｍに切出し、ＪＩＳＫ７１１３に準じて、チャック間距離を５０ｍｍ、引張り速度を３００ｍｍ／ｍｉｎとして島津製作所株式会社製引張試験機（型番ＡＧＳ－５００ＮＸ）を用いて、引張弾性率を測定した。引張弾性率がｘ≧４００ＭＰａを〇、４００＞ｘ≧３５０ＭＰaを△、それ以外のものを×とした。

（耐衝撃性率評価）
耐衝撃性評価では、フィルムを幅１００ｍｍに切り出し、測定温度を２３℃、ひょう量３．０ｊ、弾頭１／２インチとして、株式会社東洋精機製作所製フィルムインパクトテスター（型式Ｒ）を用いて、破断エネルギーを測定した。破断エネルギーがｘ≧１．２Ｅ－０２Ｊ／μｍを〇、１．２Ｅ－０２＞ｘ≧１．０Ｅ－０２Ｊ／μｍを△、それ以外のものを×とした。

（耐屈曲性評価）
耐屈曲性評価では、フィルムを幅２１０ｍｍ×長さ２９７ｍｍに切り出し、測定温度を２５℃、屈曲疲労を４０ｃｐｍの速さで１０００回与えるとし、テスター産業株式会社製ゲルボフレックステスターを用いて、浸透液スプレーにより幅１９５ｍｍ×長さ２８２ｍｍの面積あたりのピンホール数を測定した。ピンホール数がｘ≦２０個を〇、４０≧ｘ＞２０個を△、それ以外のものを×とした。

（ヒートシール性評価実験）
ヒートシール性評価は、テスター産業製のヒートシーラー（型番ＴＰ－７０１－Ｂ）を用いてシール圧力０．２ＭＰa、シール時間を１秒、シール幅を１０ｍｍ、シール温度を１３０℃とし、包装材用シーラントフィルム１の第一層表面２－１側の面同士を重ね、シールした。シールしたフィルムを１５ｍｍ幅×１００ｍｍに切出し、チャック間距離を５０ｍｍ、引張り速度を３００ｍｍ／ｍｉｎとして島津製作所株式会社製引張試験機（型番ＡＧＳ－５００ＮＸ）を用いて、Ｔ字剥離強度を測定し、シール強度とした。シール強度が１０Ｎ／１５ｍｍ以上を〇、それ以外のものを×とした。

（層厚み評価）
層厚み評価は、株式会社キーエンス製のレーザーマイクロスコープ（型番ＶＫ－Ｘ２００）を用いて行った。対物レンズの倍率を１０倍にし、フィルムＴＤ方向の断面を切削し断面測定を行い、各層の厚みを観察した。このとき、設定した層厚みと観察した層厚みが±５μｍ以内の範囲に収まる場合は〇、それ以外は×とした。

（分散相形状評価）
分散相形状評価は、フィルムＴＤ方向（幅方向）について観察を行った。具体的には、日立ハイテクノロジーズ製走査型電子顕微鏡（形式「Ｓ－４８００」）により分散相の形状を観察し、倍率１０００倍の画像を得た後、画像内の無作為に選択した分散相について、フィルムの深さ方向に対する分散相の長さがフィルムの層厚よりも１／２以下であるものを〇、それ以外を×とした。

（総合評価）
総合判定として、包装材用シーラントフィルム１に関する評価の全てについて△以上のものを〇とし、一つでも×であったものを×とした。

表１より、実施例１から９においては総合判定で「〇」を満たしている。比較例１、２では、第一層および第二層が単独で存在した層構成であり、第二層のみの構成では十分なヒートシール強度が担保できておらず、第一層のみでは良好な物性が得られないため、「×」である。比較例３、４では、第二層を形成する熱可塑性樹脂が、オレフィン系樹脂、もしくはポリアミド樹脂がそれぞれ一方のみで存在する構成になっており、オレフィン系樹脂と極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂のみの構成では十分な弾性率や耐衝撃性や得られない。一方でポリアミド樹脂と極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂のみで構成された場合、弾性率や耐衝撃性は良好に得られるものの、耐屈曲性が担保できず、「×」である。比較例５では、第二層を形成する熱可塑性樹脂が、オレフィン系樹脂とポリアミド樹脂のみで構成されており、この構成では弾性率や耐衝撃性が担保できていないため「×」である。比較例６では、第二層を形成する熱可塑性樹脂の極性官能基を有する熱可塑性重合体樹脂のγｐ値が第二層を他２つの樹脂が示す値の中間値から±１／３の範囲でないため、弾性率や耐衝撃性が担保できていないため「×」である。比較例７、８では、第一層を構成するポリエチレンの融点が１２５℃以上に設定されており、ヒートシール強度が得られなかったので「×」である。比較例９では、断面観察の結果から第一層の設定厚み１μｍと比較すると、０．１～３μｍ程度であったため精度よくサンプル製膜が出来ておらず、そのためヒートシール強度も十分に発現していないため「×」である。このとき、極端に第一層の厚みを薄くし、第二層との厚み差があったことから流動差が生じてしまったことが原因だと考えられる。

本発明は、包装材用シーラントフィルム、これを用いた包装材及び包装体に利用できる。

１・・・包装材用シーラントフィルム
２・・・第一層
２－１・・・第一層表面
３・・・第二層
３－１・・・第二層表面
４・・・第三層
５・・・第三層表面
６・・・包装材
７・・・基材

Claims

熱可塑性樹脂を主樹脂とする包装材用シーラントフィルムであって、
融点が１２５℃以下のオレフィン系樹脂から形成され、ヒートシール強度が１３０℃において１０Ｎ／１５ｍｍ以上である厚み５μｍ～３０μｍの第一層と、
（Ａ）オレフィン系樹脂７０～９８ｗｔ％、（Ｂ）極性官能基を有する熱可塑性重合体０．１～１０ｗｔ％、（Ｃ）ポリアミド樹脂１～３０ｗｔ％を含む熱可塑性樹脂から形成される厚み３０μｍ～２００μｍの第二層との少なくとも２層を備える包装材用シーラントフィルム。
前記第二層に含まれる（Ｂ）極性官能基を有する熱可塑性重合体の表面自由エネルギーを構成する極性成分γｐが、前記第二層に含まれる（Ａ）オレフィン系樹脂と（Ｃ）ポリアミド樹脂のそれぞれの極性成分γｐの中間値±（１／３）×ｄ（ただし、ｄは、前記第二層に含まれる（Ａ）オレフィン系樹脂の極性成分γｐと（Ｃ）ポリアミド樹脂の極性成分γｐの差分の絶対値である）の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の包装材用シーラントフィルム。
前記第二層において、（Ａ）オレフィン系樹脂、（Ｂ）極性官能基を有する熱可塑性重合体及び（Ｃ）ポリアミド樹脂が、連続相と分散相とを有する海島構造を構成しており、前記包装材用シーラントフィルムの厚み方向における前記分散相の長さが、前記包装材用シーラントフィルムの厚みの１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の包装材用シーラントフィルム。
引張弾性率（ＪＩＳＫ７１１３）が３５０ＭＰａ以上、かつ、破断エネルギーが１．０Ｅ－０２Ｊ／μｍ以上、かつ常温下で屈曲疲労を４０ｃｐｍの速さで１０００回与えた際のピンホール数が４０個以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の包装材用シーラントフィルム。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のフィルムに、基材層が積層されていることを特徴とする包装材。
請求項５に記載の包装材を用いたことを特徴とする包装体。