JPH08142288A - 多層ポリオレフィンフィルムおよびその製造方法 - Google Patents

多層ポリオレフィンフィルムおよびその製造方法

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JPH08142288A
JPH08142288A JP7251764A JP25176495A JPH08142288A JP H08142288 A JPH08142288 A JP H08142288A JP 7251764 A JP7251764 A JP 7251764A JP 25176495 A JP25176495 A JP 25176495A JP H08142288 A JPH08142288 A JP H08142288A
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JP
Japan
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density polyethylene
polyolefin
temperature
film
layer
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JP7251764A
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English (en)
Inventor
Miyuki Tomita
みゆき 冨田
Junji Yotsuyanagi
淳二 四ツ柳
Tomohiko Ezaki
知彦 江崎
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明性に優れ、ヒートシール性、熱殺菌特
性、熱形態安定性および抽出特性等の全ての特性を満足
する性能のフィルムおよびその製造方法の提供。 【解決手段】 内容物と接する層が、融点122℃以
上、結晶化温度が110℃以上の高密度ポリエチレンで
あり、他の層は、結晶温度が109℃以下のポリオレフ
ィンをT−ダイスより共押出しし、急冷して得られた多
層ポリオレフィンフィルムおよびその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明に属する技術】本発明は透明性に優れ、121
℃、30分の加熱殺菌処理を行った場合にも失透せずか
つ形態安定性に富んだ食品、医薬品分野に好適な多層ポ
リオレフィンフィルムに関する。さらに詳しくは、ナイ
ロン、ポリエステル等の耐熱性に優れたフィルムあるい
は耐熱性、ガスバリア性及び遮光性に優れたアルミニウ
ム箔等に積層することにより、レトルト食品等の包装等
に使用される多層ポリオレフィンフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】現在透明性のある包装用フィルムとして
は多種類の熱可塑性樹脂フィルムが市場に提供されてい
る。中でも食品用や医薬品用の透明なフィルムとしては
一般に高圧法低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエ
チレンが広く使用されているが、これらのフィルムは耐
熱性に乏しく、それ自体では121℃、30分の加熱殺
菌処理に耐えることができない。
【0003】ポリプロピレンフィルムも透明性に優れ、
強度が大きいため広く使用されているが、ポリプロピレ
ン樹脂は耐酸化性、光安定性、熱安定性に劣るため、抗
酸化剤等の安定剤の配合が必要であり、これがため抽出
特性の必要な内容物、特に乳児用食品、医薬品等に対し
ては使用できないケースがある。また一般にポリプロピ
レン樹脂は低温特性が低く、脆くなるため冷蔵、冷凍保
存用包装には使用できない。透明性が良く、強度も大き
いポリエチレンテレフタレートフィルムは樹脂自身ヒー
トシール性に劣るため製袋しにくいといった欠点があ
る。
【0004】一方高密度ポリエチレンは、ヒートシール
性、熱殺菌特性および熱安定性に優れており、またその
ため抗酸化剤の助けを必要としないため抽出特性も優れ
て好ましい樹脂である。しかし、結晶化速度が速いた
め、たとえチルロール等で急速に冷却しても透明性に優
れるが、安定した形状の製品とするような冷却ができず
希望するフィルムを得ることは困難であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、食品、医薬
品分野の包装用フィルムとして、透明性に優れ、ヒート
シール性、熱殺菌特性及び熱形態安定性等の特性、更に
これらに加え抽出特性を満足する性能のフィルムおよび
その製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、昇温速度10
℃/分での融点が122℃以上、かつ降温速度10℃/
分での結晶化温度が110℃以上の高密度ポリエチレン
および降温速度10℃/分での結晶化温度が109℃以
下のポリオレフィンを共押出しし、急冷して得られた多
層ポリオレフィンフィルムおよび昇温速度10℃/分で
の融点が122℃以上、かつ降温速度10℃/分での結
晶化温度が110℃以上の高密度ポリエチレンおよび降
温速度10℃/分での結晶化温度が109℃以下のポリ
オレフィンを共押出しし、急冷することを特徴とする多
層ポリオレフィンフィルムの製造方法により上記の目的
を達成した。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において用いられる高密度
ポリエチレン樹脂としては、示差走査熱量計(DSC)
により昇温速度10℃/分で測定した場合、その融点の
ピークが122℃以上、好ましくは124℃以上を示
し、かつDSCにより降温速度10℃/分で測定した場
合、結晶化温度が110℃以上を示すものである。また
好ましくはメルトフローレート[JIS K−721
0、(以下MFRという。)温度190℃、荷重2.1
6kgで測定]は0.1〜50g/10分、より好まし
くは0.5〜10g/10分の樹脂である。高密度ポリ
エチレン樹脂の融点が122℃未満では耐熱性が不十分
なため熱殺菌性に劣る。この場合、使用不可能ではない
が、MFRが0.5g/10分未満のものでは、成形時
の流動性が低いため成形性、透明性が低下する。また、
MFRが10g/10分を超えると成形性は良好で透明
なフィルムが得られるが、強度が低下する傾向がある。
この高密度ポリエチレン樹脂は、抽出特性の点で抗酸化
剤等の安定剤が無添加であることが好ましい。高密度ポ
リエチレンの密度としては、0.940〜0.965g
/cm3 の範囲にあるものであれば使用できるが、作業
の容易性から言えば0.940〜0.950g/cm3
の高密度ポリエチレンが好ましい。なおこの高密度ポリ
エチレンには、低温ヒートシール性またはインパクト強
度の改良の目的で90重量%以下、耐熱性を考慮すると
好ましくは50重量%以下のエチレン−プロピレンラバ
ーや低密度のエチレン−α−オレフィン共重合体等をブ
レンドすることもある。
【0008】またポリオレフィンとしては、DSCによ
り降温速度10℃/分で測定した結晶化温度が109℃
以下のものである。このようなポリオレフィンとしては
エチレン−α−オレフィンコポリマー、低密度ポリエチ
レン、エチレン−プロピレンランダムコポリマー等をあ
げることができる。特に、密度0.890〜0.930
g/cm3 の低密度ポリエチレン(高圧法ポリエチレ
ン、極低密度ポリエチレンおよび直鎖低密度ポリエチレ
ン)が好ましい。ポリオレフィンの融点は特に限定され
るものではないが、好ましくは105℃以上が好適であ
る。
【0009】高密度ポリエチレンおよびポリオレフィン
を共押出しし、急冷して多層フィルムを製造する。共押
出しする際の温度は190〜300℃、好ましくは20
0〜250℃である。本発明において、共押出しのとき
必要に応じて、透明性および耐熱安定性を損なわない各
種の樹脂をポリオレフィン層に積層してもよい。透明性
および耐熱安定性を損なわない樹脂としては、例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、エチレン−
ビニルアルコール共重合体等が挙げられる。これらの樹
脂は、接着性樹脂を介して、または介さずに積層でき、
その厚みは0〜50μmが好適である。
【0010】本発明方法の急冷法としては、10〜60
℃、好ましくは20〜50℃のチルロールに溶融樹脂フ
ィルムを接触する方法によることができる。チルロール
を用いて成形する時は、高密度ポリエチレンの層がチル
ロールに接するように成形することが好ましい。ポリオ
レフィン層の厚さにもよるが、ポリオレフィン層を内面
にして成形すると、高密度ポリエチレン層が徐冷されや
すくなり不透明化しやすくなる。この場合高密度ポリエ
チレンを直接またはポリオレフィン層を介して10℃未
満の低温のチルロールで急冷しようとすると、チルロー
ルに触れた部分と触れない部分の間に激しい結晶収縮率
の差が生じてしまい、その結果表面の凹凸が激しい、ご
わごわな多層フィルムしか成形できない。一方これを避
けるためにチルロールの温度を60℃を超える温度にす
ると、不透明なフィルムが成形され易くなる。
【0011】本発明における多層ポリオレフィンフィル
ムの厚さは17〜150μm、好ましくは17〜100
μmであり、150μmを超える厚さのフィルムでは均
一な冷却が難しく、また透明性が悪くなるといった問題
があり、17μm未満ではフィルム強度が不足し、ピン
ホールが発生するという問題がある。高密度ポリエチレ
ン層の厚さは2〜100μm、好ましくは2〜50μ
m、さらに好ましくは2〜30μmである。100μm
より厚いと急冷しても不透明になり易く、特にチルロー
ルで急冷した場合でもチルロールの反対側の結晶の成長
が避けられず不透明となる。この場合ポリオレフィン層
は、高密度ポリエチレンの冷却速度の調整、フィルム成
形性等を考慮すると少なくとも15μm必要であり、目
標とする多層フィルムの厚さから高密度ポリエチレン層
の厚さを除いた厚さを占めることになる。この厚さが1
5μm未満の場合、フィルムの成形性に安定性を欠くだ
けでなく、高密度ポリエチレンの冷却速度が高くなり、
表面の平滑性、透明性が劣ることになる。
【0012】本発明の多層ポリオレフィンフィルムは、
少なくとも上記高密度ポリエチレンとポリオレフィンと
が接するように積層されているものであり、高密度ポリ
エチレン層は高密度ポリエチレン単層でも多層でも差し
支えなく、ポリオレフィン層はポリオレフィン単層でも
多層でも差し支えない。また、本発明の多層ポリオレフ
ィンフィルムには、高密度ポリエチレンが積層されてい
ない側に、各種の材料を接着性樹脂、接着剤を介して、
または介さずに積層してもよい。各種の材料としては、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポ
リエステル、アルミニウム箔等が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。本発明において、接着剤と
は各種のものを用いることができる。ドライラミネート
用の接着剤としては、例えば、ポリプロピレンの無水マ
レイン酸付加体、ポリエステル−ウレタン系樹脂、ポリ
エステル−エポキシ−ウレタン系樹脂、ポリウレタン−
ポリエステル−エポキシ系樹脂等が挙げられる。
【0013】本発明の多層ポリオレフィンフィルムは、
耐熱性および遮へい性に優れた材料と組み合わせること
により、食品、医薬品分野において、好適な容器等に使
用することができる。例えば、本発明の多層ポリオレフ
ィンフィルムに延伸ナイロンフィルム、ポリエステルフ
ィルム、アルミニウム箔等を貼り合わせたものは、レト
ルト食品用容器等に用いることができる。
【0014】高密度ポリエチレン樹脂は、ヒートシール
性を有し、121℃、30分の熱殺菌処理においても熱
形態安定性、抽出特性等の特性を満足しているが、それ
単独では安定して透明なフィルムの製造が困難であっ
た。この原因が急冷により結晶化を抑制することが困難
であり、結晶化速度が極めて速いため急冷部分とそれに
隣接する溶融部分との界面において、急冷部分が激しい
収縮を惹き起こすため表面に凹凸を生じ、平滑なフィル
ムを得がたい点にあった。
【0015】本発明においては、これを降温速度10℃
/分での結晶化温度が109℃以下の結晶化速度の遅い
ポリオレフィン層と共存した状態で急冷することにより
透明性の優れた多層フィルムを得ることができた。この
メカニズムは充分に解明できてはいないが、結晶化速度
が速い、結晶化温度が110℃以上の高密度ポリエチレ
ン層と結晶化温度の低い樹脂層を急冷すると、結晶化の
速い層で起こる結晶収縮による歪が結晶化の遅い層で吸
収されるため、安定した冷却が可能になって、透明で表
面が平滑で熱殺菌処理が可能なフィルムが得られるもの
と推定している。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれにより何ら制約を受けるものではな
い。 (実施例1)高密度ポリエチレンとして表1に示す樹脂
4を使用し、ポリオレフィンとして表1に示す樹脂1
(高圧法低密度ポリエチレン)を使用した。メタリング
タイプのスクリューを備えた65mm径、L/D=28
の押出機2台(回転数150rpmおよび50rpm)
を用い、ポリオレフィンを回転数150rpmの押出機
に、高密度ポリエチレンを回転数50rpmの押出機に
供給し、幅600mm、スリット1mmのT−ダイスか
らダイス温度220℃でポリオレフィンおよび高密度ポ
リエチレンを共押出しし、温度23℃にチルロールに高
密度ポリエチレンを接触させて急冷しながら、引取速度
12.5m/minで多層ポリオレフィンフィルムを成
形した。その結果、ポリオレフィンの厚さ60μm、高
密度ポリエチレンの厚さ20μmの多層ポリオレフィン
フィルムが得られた。
【0017】このようにして得られた多層ポリオレフィ
ンフィルムのポリオレフィン側の面に、厚さ2μmの接
着剤(ドライラミネーション用の2液タイプウレタン系
接着剤)を介して厚さ15μmの延伸ナイロンを貼り合
わせた。上記、延伸ナイロンを貼り合わせた多層ポリオ
レフィンフィルムより、縦170mm、横140mmの
長方形形状のフィルム2枚を切り出し、各々の高密度ポ
リエチレン層が対向するように重ね合わせ、長方形の四
辺のうちの三辺を10mm幅でヒートシールして開口部
を有する袋を作成した。そして該袋の中に水400ml
を入れた後開口部を10mm幅でヒートシールして、水
を充填し密封した袋を得た。この水を充填、密封した袋
を121℃の熱水中に30分浸漬(熱殺菌)した。延伸
ナイロンを貼り合わせた多層ポリオレフィンフィルムに
ついて熱殺菌前後のヘイズ測定および外観観察を行なっ
た。その結果を表2に示す。
【0018】(実施例2)ポリオレフィンとして表1に
示す樹脂2(コモノマ−としてブテンを8重量%含有さ
せた直鎖状低密度ポリエチレン)を使用した以外は実施
例1と同様にしてポリオレフィンフィルムを成形した。
その結果を表2に示す。
【0019】(比較例1)ポリオレフィンとして表1に
示す樹脂3(コモノマ−としてブテンを7重量%含有さ
せた直鎖状低密度ポリエチレン)を使用した以外は実施
例1と同様に行なった。その結果を表2に示す。
【0020】(比較例2)実施例1における樹脂4に代
えて樹脂2を使用した以外は実施例1と同様に行なっ
た。その結果を表2に示す。
【0021】(実施例3)高密度ポリエチレンとして表
1に示す樹脂4を使用し、ポリオレフィンとして表1に
示す樹脂2(コモノマ−としてブテンを8重量%含有さ
せた直鎖状低密度ポリエチレン)を使用し、該ポリオレ
フィンの高密度ポリエチレンが積層されていない側に他
の積層する材料として樹脂4を使用した。メタリングタ
イプのスクリューを備えた65mm径、L/D=28の
押出機3台(回転数150rpm、50rpmおよび2
5rpm)を用い、ポリオレフィンを回転数150rp
mの押出機に、高密度ポリエチレンを回転数50rpm
の押出機に、ポリオレフィンの高密度ポリエチレンが積
層されていない側に積層する材料である樹脂4を回転数
25rpmの押出機に供給し、幅600mm、スリット
1mmのT−ダイスからダイス温度220℃で高密度ポ
リエチレン、ポリオレフィンおよび樹脂4を共押出し
し、温度23℃のチルロールに高密度ポリエチレンを接
触させて急冷しながら、引取速度12.5m/minで
多層ポリオレフィンフィルムを成形した。その結果、高
密度ポリエチレン(樹脂4)/ポリオレフィン(樹脂
2)/他の積層する材料(樹脂4)の層構成であって、
その厚み構成が20μm/60μm/10μmである多
層ポリオレフィンフィルムが得られた。
【0022】このようにして得られた多層ポリオレフィ
ンフィルムの厚みが10μmの高密度ポリエチレン層の
面に、厚さ2μmの接着剤(実施例1と同じもの)を介
して厚さ15μmの延伸ナイロンを貼り合わせた。この
延伸ナイロンを貼り合わせた多層ポリオレフィンフィル
ムについて実施例1と同様の操作を行なった。その結
果、熱殺菌前のヘイズは6.2%、フィルム外観は良質
であり、熱殺菌後のヘイズは11.4%、フィルム外観
は良質であった。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】 (*1)ヘイズ(%):ASTM D−1003 (*2)熱殺菌条件 :水中121℃、30分
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る多層
ポリオレフィンフィルムは、高密度ポリエチレンを用い
た多層ポリオレフィンフィルムであり、この層と共に積
層するポリオレフィン樹脂に結晶化温度109℃以下の
ものを用いることにより、高密度ポリエチレンを含むフ
ィルム多層ポリオレフィンフィルムでありながら併用す
るポリオレフィン樹脂の作用によるためか、透明性に優
れ、熱殺菌可能なフィルムを得ることができた。本多層
ポリオレフィンフィルムは、低温特性に優れているばか
りでなく、ヒートシール性があり、かつ抗酸化剤、光、
熱等の安定剤が不要な高密度ポリエチレンを使用してい
るため特に抽出特性、熱レトルト殺菌が必要であり、ま
た内容物の透視性が必要とされる食品および医療用等の
ヒートシール用包装材として有用なものである。またア
ルミニウム箔等との積層体は、写真用薬品、医薬品等、
酸素バリア性、遮光性の必要な物品の包装材としても有
用なものである。これらの包装材は安価でありながら1
20℃くらいの高温度においても安全であって、かつヒ
ートシールできるので自動包装機用の包装材としても使
用できる有用なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 23:00 B29L 9:00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 昇温速度10℃/分での融点が122℃
    以上、かつ降温速度10℃/分での結晶化温度が110
    ℃以上の高密度ポリエチレンおよび降温速度10℃/分
    での結晶化温度が109℃以下のポリオレフィンを共押
    出しし、急冷して得られた多層ポリオレフィンフィル
    ム。
  2. 【請求項2】 メルトフローレートが0.1〜50g/
    10分の高密度ポリエチレンを用い、多層ポリオレフィ
    ンフィルム全体の厚さが17〜150μm、かつ高密度
    ポリエチレン層が2〜100μm、ポリオレフィン層が
    少なくとも15μmである請求項1記載の多層ポリオレ
    フィンフィルム。
  3. 【請求項3】 ポリオレフィンが低密度ポリエチレンで
    ある請求項1〜2のいずれか一項記載の多層ポリオレフ
    ィンフィルム。
  4. 【請求項4】 昇温速度10℃/分での融点が122℃
    以上、かつ降温速度10℃/分での結晶化温度が110
    ℃以上の高密度ポリエチレンおよび降温速度10℃/分
    での結晶化温度が109℃以下のポリオレフィンを共押
    出しし、急冷することを特徴とする多層ポリオレフィン
    フィルムの製造方法。
  5. 【請求項5】 温度10〜60℃のチルロールに高密度
    ポリエチレンが接するように急冷することを特徴とする
    請求項4記載の多層ポリオレフィンフィルムの製造方
    法。
JP7251764A 1994-09-21 1995-09-05 多層ポリオレフィンフィルムおよびその製造方法 Pending JPH08142288A (ja)

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JP6-252793 1994-09-21
JP25279394 1994-09-21
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100815605B1 (ko) * 2002-02-18 2008-03-20 바프렉스 주식회사 공압출 다층필름의 제조방법 및 장치
US10633158B2 (en) 2014-06-05 2020-04-28 Hosokawa Yoko Co., Ltd. Laminate for retort packaging and container

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100815605B1 (ko) * 2002-02-18 2008-03-20 바프렉스 주식회사 공압출 다층필름의 제조방법 및 장치
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