JPH07108653A - 包装用積層フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】接着剤等を使用することなく、優れた層間接着
力を有し、浸透性の強い水・アルコール・油などの内容
物を充填包装した際の耐内容物性にも優れた包装用積層
フィルムを提供する。 【構成】二軸延伸ポリエステルフィルムとポリエチレン
系樹脂とが、アンカーコート剤または接着剤を介さずに
直接積層された構成の積層フィルムにおいて、ポリエチ
レン系樹脂が、エチレン−エチルアクリレート共重合樹
脂を主成分とし、アルコキシシラン基で変性された樹脂
であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐内容物性の良好な包
装用積層フィルムに関し、さらに詳しくは、アンカーコ
ート剤や接着剤を使用することなく優れた層間接着力を
有し、浸透性の強い水・アルコール・油などの内容物を
充填包装した際の耐内容物性に優れた包装用積層フィル
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】包装材料には、その目的に応じて種々の
特性が要求される。例えば、衛生性・ガスバリアー性・
防湿性・耐水性・耐熱性・耐油性・遮光性・保香性・耐
寒性などである。これらの要求を満たすため、樹脂フィ
ルム単体、または種々の素材の組み合わせよりなる積層
フィルムが用いられている。

【０００３】樹脂フィルム単体の中でも、ポリエステル
フィルム、特に二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムは、機械的特性・寸法安定性・耐熱性・耐寒性・
透明性・耐薬品性・耐油性などに優れた性質を有するた
め、多くの分野で包装材料として利用されている。

【０００４】用途によっては、製袋を行うために包装材
料にヒートシール性を有していることが必要であり、そ
のため、ヒートシール性樹脂層として、内容物に影響の
少ないポリエチレン樹脂（低密度ポリエチレン・中密度
ポリエチレン・直鎖状低密度ポリエチレン）や、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体などに代表されるポリエチレン
系樹脂フィルムを、前記二軸延伸ポリエステルフィルム
等の基材フィルムの内面に積層した積層フィルムがよく
用いられている。

【０００５】また、水・アルコール・油成分を含む内容
物を充填する場合、前記内容物は包装材料への浸透性が
高いため、このような内容物向けの包装材料として、前
記の積層フィルムの中間に、その両側のフィルムと接着
剤を介してアルミニウム等の金属箔が設けられた構成の
積層フィルムからなる包装材料も用いられている。

【０００６】ここでいう接着剤としては、例えば、１液
または２液の反応型ウレタン系接着剤、ポリエステル系
接着剤、アクリル−ウレタン系接着剤、エポキシ−ウレ
タン系接着剤等が挙げられる。

【０００７】このような積層フィルムを製造する方法に
は、押出ラミネート法、ドライラミネート法、サーマル
ラミネート法があり、主に押出ラミネート法、ドライラ
ミネート法が多く用いられている。

【０００８】押出ラミネート法とは、例えば、溶融した
ポリエチレン系樹脂などを押出成形機から押出し、フィ
ルム状に製膜するとともに、基材となる二軸延伸ポリエ
ステルフィルムなどに積層する方法である。

【０００９】ドライラミネート法とは、例えば、二軸延
伸ポリエステルフィルム上にウレタン系の接着剤を塗布
し、接着剤中の溶剤を乾燥除去した後、接着剤が接着力
を有している間に、ポリエチレン系樹脂フィルム等と重
ね合わせて圧着し、積層する方法である。

【００１０】サーマルラミネート法とは、双方のフィル
ムを重ね合わせて、加熱・加圧を施すことにより、両フ
ィルムを積層一体化する方法である。

【００１１】押出ラミネート法もサーマルラミネート法
も、一方または両方の樹脂を溶融して熱融着させる方法
であるが、ポリエステルフィルムとポリエチレン系樹脂
フィルムは、親和性が不良なため、双方のフィルムを未
処理のままラミネートを行っても、相互の熱融着性がな
い。

【００１２】そのため、例えば押出ラミネート法におい
ては、アルコキシチタネート系・ポリエチレンイミン系
・イソシアネート系・ポリブタジエン系樹脂等がアンカ
ーコート剤あるいは接着剤として使用され、これらをポ
リエステルフィルムに塗布後、ポリエチレン系樹脂を押
出ラミネートする方法が一般に行われている。

【００１３】しかしながら、このようにして得られた積
層フィルムでは、内容物と接するヒートシール樹脂層に
用いられているポリエチレン系樹脂が、水・アルコール
・油などの成分を透過しやすいという性質を有している
ので、これらの成分を含有する内容物を封入した場合、
この浸透性内容物によって接着界面、すなわち基材フィ
ルムであるポリエステルフィルムとヒートシール樹脂層
のポリエチレン系樹脂との層間を貼り合わせるのに使用
している接着剤に悪影響を与え、経時により積層フィル
ムの層間接着強度を低下させたり、さらに製袋した際の
ヒートシール部におけるポリエチレン系樹脂間のヒート
シール強度を低下させ、ついには層間剥離を起こさせて
しまうといった問題があった。特にこの現象は、高温多
湿下の環境に保存された場合に顕著であった。

【００１４】さらには、接着界面が浸透性内容物に冒さ
れることで、アンカーコート剤または接着剤成分の内容
物への溶出による影響をもたらすといった問題が生じて
おり、この様な欠点を解消する積層フィルムの開発が望
まれてた。

【００１５】したがって、このような用途に使用する場
合、基材のポリエステルフィルムとヒートシール層のポ
リエチレン樹脂との層間に介在するアンカーコート剤あ
るいは接着剤を有するために、その層が内容物の浸透性
の高い成分によって冒され、層間接着強度やヒートシー
ル強度が経時劣化するといった考え方に基づき、積層フ
ィルムの一方あるいは両方の被接着面をコロナ放電処理
などで活性化し、アンカー剤あるいは接着剤を使用しな
いで、そのまま重ね合わせてサーマルラミネートする積
層方法などが開示されている。

【００１６】しかし、これらの方法で得られる積層フィ
ルムは、層間接着強度やヒートシール強度を向上させる
効果は認められるものの、サーマルラミネート法での製
造自体、前述したようにあまり実生産には広く用いられ
ていないといった問題があると同時に、得られた層間接
着強度やヒートシール強度に経時変化があったり、高い
接着強度を示さなかったり、また前記の項目についてク
リアーしたものについても、積層フィルムを製袋し、浸
透性の高い成分を含有する内容物を充填してみると、耐
内容物性が不十分なために、経時により大幅な接着強度
の低下や層間剥離を生じてしまうというのが現状であ
り、このような内容物の包装材料として用いるのには決
して満足すべきものではなかった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状を考慮してなされたもので、二軸延伸ポリエステル
フィルムにポリエチレン系樹脂を、アンカー剤または接
着剤を使用することなく積層した構成の積層フィルムに
おいて、優れた層間接着強度を有し、かつ浸透性の強い
水・アルコール・油等の成分を含む内容物に対して、常
温常湿の下では勿論のこと、高温多湿下の環境に置かれ
ても、経時によって層間の接着強度およびヒートシール
強度の低下することの少ない、包装材料として極めて有
用な耐内容物性に優れた積層フィルムを提供することを
目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、二軸延伸ポリエステルフィルムとポリエ
チレン系樹脂とを、アンカーコート剤または接着剤を介
さず積層した積層フィルムにおいて、前記ポリエチエレ
ン系樹脂が、エチレン・エチルアクリレート共重合樹脂
を主成分とし、アルコキシシラン基により変性された樹
脂であることを特徴とする包装用積層フィルムを提供す
るものである。

【００１９】以下、本発明の包装用積層フィルムについ
て、その製造工程の一例についての製造ラインの概略を
示す説明図（図１）や、製造されたフィルムの構成を示
す断面説明図（図２）を適宜参照しながら、詳述する。

【００２０】本発明におけるポリエステルとは、ジカル
ボン酸とジオール成分との縮合法によって得られるエス
テル基を含有するポリマーの総称であり、ジカルボン酸
としては、テレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸、シクロへキサンジカ
ルボン酸などが例示できる。また、ジオールとしては、
エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチ
レングリコールなどが例示できる。当然２種類以上のジ
カルボン酸やジオールから得た共重合体や、さらに他の
モノマーやポリマーを共重合させたものでも良い。代表
的な例としては、テレフタル酸とエチレングリコールと
から成るポリエチレンテレフタレートが挙げられる。

【００２１】二軸延伸ポリエステルフィルム11は、上記
ポリエステルより成形されたフィルムであって、本発明
にかかる積層フィルム１の基材となるものである。通
常、厚みは２〜２００μｍ程度である。

【００２２】また、アルコキシシラン基にて変性された
エチレン・エチルアクリレート共重合樹脂12（以下ＥＥ
Ａ樹脂と略記することがある）は、種々の重合方法によ
って得られるエチレンとエチルアクリレートとの共重合
体であるエチレン・エチルアクリレート共重合樹脂の分
子中にアルコキシシラン基を有する物質（モノマー）を
グラフト重合させたものである。

【００２３】ＥＥＡ樹脂12のエチルアクリレート含有量
は、７〜２０％程度が適当であり、前記樹脂にグラフト
重合されるアルコキシシラン基を有する。ここで、グラ
フト重合に用いられるモノマーの量としては、０．１％
以下が適当である。

【００２４】アルコキシシラン基は、空気中の微量水分
の存在下で容易に加水分解を起こし、シラノール基を生
成する。このシラノール基は不安定であり、他の官能基
との間で加熱によって容易に脱水縮合反応が起こり、メ
タロキサン結合による共有結合を形成する。したがっ
て、表面に官能基、特に水酸基を有する材料と強い反応
性を示し、強固に接着する性質をもつ。

【００２５】すなわち、側鎖に水酸基を有していると考
えられているポリエステルフィルムは、前記ＥＥＡ樹脂
と、アンカー剤や接着剤を使用することなく強い層間の
接着強度を示すことが可能となる。また、フィルムの被
接着面にコロナ放電処理などの乾式処理を施すことによ
って、より多くの水酸基などの官能基を生成させること
で一層接着効果を上げることが可能となる。

【００２６】アルコキシシラン基としては、例えば、ト
リメトキシシラン基、トリエトキシシラン基、メチルジ
メトキシシラン基などが挙げられ、実際にグラフト重合
を行う場合には、これらの官能基を含む種々の物質が利
用される。

【００２７】通常、二軸延伸ポリエステルフィルム11に
ＥＥＡ樹脂12を積層する場合、押出コーティング法が採
用されているが、この際、直接ポリエステルフィルム面
にＥＥＡ樹脂を押出コーティングしただけでは、十分な
層間接着強度が得られないため、前述のようにアンカー
コート剤をポリエステルフィルム面に塗布した後、積層
させている。

【００２８】アルコキシシラン基を導入したＥＥＡ樹脂
12を、二軸延伸ポリエステルフィルム11に積層する方法
としては、一般的な積層方法が採用でき、例えば、図１
に示すように、二軸延伸ポリエステルフィルム11を基材
として、その上にアルコキシシラン基を導入したＥＥＡ
樹脂12を押出成形機20から押出して積層する押出コーテ
ィング法が、生産性の点から有利である。その他の積層
方法としては、アルコキシシラン基を導入したＥＥＡ樹
脂をフィルム状に製膜しておき、二軸延伸ポリエステル
フィルムと重ね合わせて、熱および圧力をかけて積層す
るサーマルラミネート法などがある。

【００２９】この際、アルコキシシラン基の反応性か
ら、接着温度を高く、接着時間を長くすれば、基材とな
るポリエステルフィルムとの化学結合が十分に進行する
ため、より強固な層間接着強度が期待できる。しかし、
シランは熱安定性が低く、加水分解にて生成したシラノ
ール基が自己縮合反応を起こし、接着性が失われてしま
う。そのため、押出コーティング法にて積層する場合に
は、押出温度を２６０℃以下で行うことが望ましい。接
着に要する熱量や時間が十分ではなかった場合、高い接
着強度が得られないことがあるが、この様な場合には、
成形後に積層フィルムをエージング処理することで層間
接着強度を高めることが可能となる。

【００３０】エージング温度は、５０℃以下では十分な
層間接着強度が得られず、８０℃以上になるとアルコキ
シシラン基変性ＥＥＡ樹脂の融点が８０℃前後であるた
め、樹脂の融解やそれに伴う巻き取り時のブロッキング
の恐れがあるため、５０℃〜７０℃程度が好ましい。ま
た、エージング時間は２４時間程度で良い。

【００３１】また、押出コーティング法によって、アル
コキシシラン基変性ＥＥＡ樹脂12を積層する場合、押出
成形機20やＴ−ダイ30には特に制限はなく、通常の樹脂
シート成形機で押出加工が可能であり、そのコーティン
グ厚みは１０〜５００μｍ程度が望ましい。

【００３２】

【実施例】以下本発明を実施例により、さらに詳しく説
明する。

【００３３】＜実施例１＞基材の二軸延伸ポリエステル
フィルムとして東洋紡績（株）製 Ｅ５１００（厚み１
２μｍ、片面コロナ処理）を用い、アルコキシシラン基
変性させたエチレン・エチルアクリレート樹脂として三
井デュポンポリケミカル（株）製 ＡＳ−２５１（ＭＩ
＝２０ｇ／１０分、密度０．９３ｇ／ｃｍ³ ）を図１に
示したような押出成形機より、押出温度２５０℃、加工
スピード４０ｍ／分、厚み３０μｍにて、前記二軸延伸
ポリエステルフィルムのコロナ処理面に押出しコーティ
ングを行い、図２に示すような積層フィルム１を得た。

【００３４】この積層フィルムを温度６０℃の恒温室に
１日保存した後取りだして、アルコキシシラン基変性Ｅ
ＥＡ樹脂同士をヒートシールすることにより、１５０×
１５０m/m の大きさに製袋を行った。

【００３５】得られた袋の中に内容物として、水、
アルコール／水＝１／１、油／水＝１／１の３種類を
充填し、温度２５℃×相対湿度６５％および温度４０℃
×相対湿度９０％の環境条件における保存試験を２ヶ月
間実施し、経時による積層フィルムの層間接着強度およ
び袋のヒートシール部におけるヒートシール強度の測定
を行って評価した。また、比較ブランクとして袋の中に
内容物を何も充填していないものについても同時に評価
を実施した。

【００３６】その結果を表１および表２に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】以上のように、実施例１によれば、浸透性
の強い水やアルコールや油成分を含む内容物に対して、
常温常湿下の条件では勿論のこと、高温多湿下の過酷な
環境条件においても、アンカー剤や接着剤を用いなくて
も層間接着強度、ヒートシール強度の低下がほとんどみ
られず、耐内容物性に優れた包装材料として極めて有用
な積層フィルムを得ることができた。

【００４０】＜比較例１＞実施例１に示したアルコキシ
シラン変性ＥＥＡ樹脂の代わりに、他のポリエチレン系
樹脂である三井石油化学工業（株）製 低密度ポリエチ
レン樹脂 ミラソン１１Ｐ（ＭＩ＝７．２ｇ／１０分、
密度０．９１７ｇ／ｃｍ³ ）を用いて、実施例１同様に
図１に示した押出成形機から押出温度３３０℃、加工ス
ピード４０ｍ／分、厚み３０μｍにて、基材の二軸延伸
ポリエステルフィルム Ｅ５１００（実施例１と同じ）
のコロナ処理面上に押出コーティングし、実施例１と同
様な積層フィルムを作製した。

【００４１】得られた積層フィルムは実施例１同様に袋
状として、耐内容物性の評価を行った。その結果を表
３、表４に示す。

【００４２】

【表３】

【００４３】

【表４】

【００４４】比較例１は、経時によりアルコールや油成
分の浸透の影響によるラミネート強度、ヒートシール強
度の低下がみられており、特にこの傾向は温度４０℃×
相対湿度９０％の保存条件において顕著であった。すな
わち、アルコールでは積層フィルムの層間でデラミネー
ション現象が生じ、油ではヒートシール部の層間で同様
の現象がみられた。この結果から、比較例１は耐内容物
性に関して包装材料として不満足な結果を得た。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の積層フィル
ムを用いて、浸透性の強いアルコール・油などの成分を
含む内容物を充填包装すれば、常温常湿下は勿論のこ
と、高温多湿の過酷な環境条件に保存されても、経時に
よってその層間接着強度およびヒートシール強度の低下
が少なく、極めて耐内容物性に優れた包装材料を得るこ
とができる。また、フィルムを積層する際、アンカーコ
ート剤または接着剤を用いていないので、前記成分の内
容物への溶出のおそれ等の多くの問題が解消されるもの
であり、包装材料分野に多大な貢献を果たすものであ
る。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層フィルムの製造ラインの概略を示
す説明図。

【図２】本発明の積層フィルムの一実施例を示す断面説
明図。

【符合の説明】

１…積層フィルム １１…二軸延伸ポリエステルフィルム １２…アルコキシシラン基変性エチレン・エチルアルキ
レート樹脂 ２０…押出成形機 ３０…Ｔ−ダイ ４０…冷却ロール ５０…ニップロール ６０…押出されたアルコキシシラン基変性エチレン・エ
チルアルキレート樹脂 ７０…巻き出しロール ８０…引き取りロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二軸延伸ポリエステルフィルムとポリエチ
   レン系樹脂とが、アンカーコート剤または接着剤を介さ
   ずに直接積層された構成の積層フィルムにおいて、 ポリエチレン系樹脂が、エチレン−エチルアクリレート
   共重合樹脂を主成分とし、アルコキシシラン基で変性さ
   れた樹脂であることを特徴とする包装用積層フィルム。