JPH09137132A - シーラントフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のフィルムと同じ厚味で、適度な柔軟性
を有し、衝撃強度に優れたシーラントフィルムを提供す
る。 【解決手段】 重量平均分子量／数平均分子量の値が
１．５〜３であり、密度が０．８８５〜０．９２ｇ／ｃ
ｍ³ の範囲にあり、示差走査熱量計を用いて測定した結
晶融解温度において、結晶融解ピークが単一であり、か
つフィルムの全結晶が融解し始めてからし終るまでの温
度幅が２０℃以内である直鎖状低密度ポリエチレン系樹
脂をヒートシール層とするシーラントフィルムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シーラントフィル
ム、特に激しい衝撃を与えても破袋しない強度を保ち、
かつ適度な柔軟性を持つ多層シーラントフィルムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】食品工業においては、衛生性、経済性、
取扱い性の簡便さ等の点から、プラスチックフィルムに
よる包装が頻繁に行われている。

【０００３】この食品包装分野では機械による自動充填
が盛んで、機械適性のあるフィルムが求められている。
例えば、袋の密封にはヒートシールと呼ばれる熱圧着法
がよく行われるが、この場合、包装効率を上げるため低
温でシールできるフィルムがよく用いられている。この
ようなフィルムは融点が低く、より柔軟なフィルムの使
用が余儀なくされている。しかし、柔軟なフィルムは加
工時に伸びてしまうことがあり、このような問題にはい
くつかの樹脂を混合して加工適性を向上させていた（特
開昭６０−３６５４９号公報参照）。

【０００４】これとは別に近年の包装業界では、環境問
題への配慮や包装コストの低減などから包装フィルムの
量を減らそうとする傾向にある。例えば、ラミネート構
成を簡略化したり、使用フィルムを薄肉化したり、袋を
大型化したりすることが行われている。しかし、特に液
体物などの食品包装の場合は、ラミネート構成を従来の
ままにして袋を大型化したりすると、内容物の増加に伴
い袋が破袋する危険性が増大する。このような問題に対
し、ラミネート構成を簡略化した場合はシーラントフィ
ルムを厚くしたり、より柔軟で強度のあるシーラントフ
ィルムを使用したりして対処している。例えば、使用し
ているシーラントフィルムを低密度ポリエチレン系樹脂
から直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂に変更したり、直
鎖状低密度ポリエチレン系樹脂フィルムでも、フィルム
の柔軟性や耐衝撃性を上げるためにいくつかの直鎖状低
密度ポリエチレンをブレンドした樹脂を用いて成膜した
り（特開昭６１−２４１３４０号公報参照）、コモノマ
ーの炭素数の多い直鎖状低密度ポリエチレンを用いたり
していた。

【０００５】

【従来技術の問題点】食品包装において包装効率を上げ
る一役を担っているのは、低温で熱圧着できるフィルム
である。しかし低温シールが可能な樹脂は、樹脂自体の
密度が低く、フィルムに加工すると強度はあるがとても
柔軟なフィルムとなる。このようなフィルムはその柔軟
さ故に、フィルム加工の際の張力によるフィルム自身の
伸びにより、さまざまな弊害が起る。例えば、成膜時に
フィルムを巻取るときに伸びると寸法精度にくるいが生
じたり、ラミネート加工の際に伸びてしまうとラミネー
トフィルムがカールして、包装機での適性が低下したり
することが挙げられる。

【０００６】強度のあるフィルムの原料樹脂として一般
に使用されるのは直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂であ
るが、従来の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂は重合の
際に用いられる触媒の活性点が複数存在していたため、
得られた直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂には、例えば
示差走査熱量計（以下ＤＳＣと略記する）によるフィル
ム融点よりも低融点の成分が存在するため、密度の低下
には限界があった。また同様に、ＤＳＣ測定によるフィ
ルム融点より高融点の成分も存在するためフィルムの結
晶量が増し、そのためにフィルムが脆くなり衝撃強度に
上限があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑み、従来のフィルムと同じ厚みで、適度な柔軟性を有
し、衝撃強度に優れたシーラントフィルムを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
すべく工夫されたもので、まず、請求項１記載のシーラ
ントフィルムは、重量平均分子量／数平均分子量の値が
１．５〜３であり、密度が０．８８５〜０．９２ｇ／ｃ
ｍ³ の範囲にあり、ＤＳＣを用いて測定した結晶融解温
度において、結晶融解ピークが単一であり、かつフィル
ムの全結晶が融解し始めてからし終るまでの温度幅が２
０℃以内である直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂をヒー
トシール層とするものである。

【０００９】また、請求項２記載のシーラントフィルム
は、請求項１記載のシーラントフィルムにおいて、ヒー
トシール層の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂の密度よ
り高く、かつ、０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ³ の密
度を有するポリエチレン系樹脂からなる基材層をヒート
シール層に積層してなり、ヒートシール層の厚みがフィ
ルム全体の３０〜７０％であるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明によるシーラントフィルム
において、請求項１記載のポリエチレン系樹脂からなる
層はシール層を構成する。

【００１１】請求項１または２記載のシールフィルムに
おいて、Ｍ_W ／Ｍ_N が１．５〜３であり、密度が０．８
８５〜０．９２ｇ／ｃｍ³ の範囲にあり、ＤＳＣを用い
て測定した結晶融解温度において、フィルムの全結晶が
融解し始めてからし終るまでの温度幅が２０℃以内であ
り、かつ結晶融解ピークが単一である直鎖状低密度ポリ
エチレン系樹脂は、エチレンの重合触媒として、重合活
性点が単一であるような触媒（メタロセン触媒、シング
ルサイト触媒、カミンスキー触媒等として知られる）を
用いることによって得られる（この触媒を単一活性点触
媒という）。ただし、本発明では上記ポリエチレン系樹
脂製造用の触媒は、単一活性点触媒の構造、組合せのも
のに限定されない。

【００１２】Ｍ_W ／Ｍ_N は１．５〜３、好ましくは１．
８〜２．６である。Ｍ_W ／Ｍ_N が上記下限を下回るとフ
ィルム成形が非常に困難となる場合があり、逆に上記上
限を越えると低分子量の融着成分が増え、加熱時の融着
が起こり易くなる。

【００１３】また、上記ポリエチレン系樹脂の密度は
０．８８５〜０．９２ｇ／ｃｍ³ 、望ましくは０．８８
〜０．９１ｇ／ｃｍ³ の範囲にある。

【００１４】また、単一活性点触媒によるポリエチレン
系樹脂は、ＤＳＣを用いて測定した結晶融解ピークが１
つであり、かつ、融解ピーク温度から全結晶が融解し終
わるまでの温度幅が２０℃以内であるものである。この
温度幅が上記値を越えると、所望の耐衝撃性が発現しな
いことがある。

【００１５】請求項２記載のシーラントフィルムを構成
する複数の層のうち、上記ポリエチレン系樹脂からなる
層以外の一層は基材層であって、この層は従来一般に用
いられているポリエチレン系樹脂からなるものであって
よい。基材層は、シール層のポリエチレン系樹脂の密度
より高くかつ０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ³ の範囲
にある密度を有するポリエチレン系樹脂からなるものが
好ましい。より好ましい密度は０．９００〜０．９３０
ｇ／ｃｍ³ の範囲にある。その理由は、基材層のポリエ
チレン系樹脂の密度がシール層のそれと同一であると、
シール層に使用されるポリエチレン系樹脂の方が基材層
に使用されるポリエチレン系樹脂よりも柔軟であるた
め、シーラントフィルムに必要なコシが十分に付与され
ないからである。

【００１６】請求項２記載のシーラントフィルムを構成
するシール層と基材層の層厚比は、シール層の厚みがフ
ィルム全体の３０〜７０％、特に３３〜６６％であるの
が好ましい。この層厚比が上記範囲を逸脱し、シール層
が薄くなると、シール強度の立ち上がりの温度範囲が広
くなって低温シールでのシール強度が低下する場合があ
り、また、フィルムの耐衝撃性も発現しなくなることが
ある。また、シール層が上記範囲を越えて厚くなると、
フィルムが非常に柔らかくなり、加工性が悪くなる場合
がある。

【００１７】フィルムの製造方法は特に限定されない。
例えば、樹脂組成物をインフレーション法、Ｔダイ法等
によって成膜した後、この膜にテンター延伸法、ロール
延伸法、チューブラー延伸法等の延伸加工を施すことが
できる。これらの延伸加工はフィルムの１軸のみに行わ
れてもよく、２軸にわたり行うこともできる。また、使
用される成膜機、延伸機等の装置も複数のものを併用し
てもよい。また、積層のために使用される方法も特に限
定されず、ドライラミネート法、共押出法などが適用で
きる。ただし、本発明のフィルムの成形性のためには、
ヒートシール層を構成するポリエチレン系樹脂と基材層
用のポリエチレン系樹脂とを共押出するのが好ましい。
その理由は、請求項１記載の樹脂のみでフィルムを成形
した場合、成形機のモーターに負荷がかかりすぎたり、
メルトフラクチャーが生じたり、インフレーション法の
場合はバブルが不安定になる等、安定したフィルム成形
ができないことがあるためである。また、他の理由は、
共押出でないと、成形したフィルムが非常に柔軟で、フ
ィルム成形時の巻取りや加工性が悪くなることがあるた
めである。

【００１８】ポリエチレン系樹脂からなる組成物には、
酸化防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング材等の、
通常ポリエチレン系樹脂に添加される添加剤を、フィル
ムの性質を損わない添加量の範囲で添加することができ
る。

【００１９】本発明によるシーラントフィルムは、その
非シール面、すなわちシール面とは異なる面に、補強層
が積層されてもよい。請求項１記載のシーラントフィル
ムにおいては、補強層はシール面の反対面に配される。
請求項２記載のシーラントフィルムにおいては、通常は
補強層はシール層と基材層の間や、基材層におけるシー
ル層の反対面等に配される。補強層としては、上記シー
ル層フィルムとは別種のプラスチックフィルム例えばポ
リアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム等や、金
属箔、紙等が用いられる。本発明によるシーラントフィ
ルムでは、シール層は、フィルム融点より低融点の成分
が極めて少ないポリエチレン系樹脂からなるので、シー
ルが始まる温度から飽和する温度までの温度幅が約２０
℃以内に収まる（従来のシーラントフィルムではこの温
度幅は約３０〜４０℃）。このようにシール強度の立ち
上がる温度幅を狭くしたので、シールされているものと
シールされていないものとの判別をより明確になし得、
見掛け上シールされていただけのシール不良袋を容易に
見分けることができる。

【００２０】以上のように、本発明により、従来のフィ
ルムと同じ厚みで、適度な柔軟性を有し、衝撃強度に優
れたシーラントフィルムを得ることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００２２】実施例１ 単一活性点触媒重合による直鎖状低密度ポリエチレン系
樹脂（密度０．９０８ｇ／ｃｍ³ 、メルトインデックス
（ＭＩ）１．０ｇ／１０分、ＤＳＣ測定による融点１０
７℃）をシール層用樹脂として用いた。

【００２３】成形機として３層インフレーション成形機
（プラコー社製、径４０ｍｍ×３、Ｌ／Ｄ＝２６のフル
フライトスクリューを内装）を使用し、これに径１４０
ｍｍ、リップクリアランス２．６０ｍｍのダイを取り付
け、共押出法によって上記樹脂から４０μｍ厚のフィル
ムを成膜した。

【００２４】得られたフィルムの片面にコロナ放電処理
を施して濡れ張力を４５ｄｙｎ／ｃｍとした後、この処
理面に２軸延伸ポリアミド系フィルム（１５μｍ厚）を
ドライラミネーションにより貼合した。こうして、シー
ル層と補強層とからなるシーラントフィルムを製作し
た。

【００２５】実施例２ 実施例１のものと同じ直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂
をシール層用樹脂に、重合活性点が複数である触媒を用
いて重合された直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂（密度
０．９２０ｇ／ｃｍ³ 、ＭＩ２．０ｇ／１０分、ＤＳＣ
測定による融点１２３℃）を基材層用樹脂にそれぞれ用
い、実施例１と同様に成膜した。つぎに、基材層の非積
層面に実施例１と同様にラミネートを行って、シール層
と基材層と補強層とからなるシーラントフィルムを製作
した。層厚比はシール層／基材層＝１／１とした。

【００２６】実施例３ 層厚比をシール層／基材層＝１／３とした点を除いて、
実施例２と同様にして、シール層と基材層と補強層とか
らなるシーラントフィルムを製作した。

【００２７】比較例１ 重合活性点が複数である触媒を用いて重合された直鎖状
低密度ポリエチレン系樹脂（密度０．９２０ｇ／ｃ
ｍ³ 、ＭＩ２．０ｇ／１０分、ＤＳＣ測定による融点１
２３℃）をシール層用の樹脂として用いた点を除いて、
実施例１と同様にして、シール層と補強層とからなるシ
ーラントフィルムを製作した。

【００２８】比較例２ 重合活性点が複数である触媒を用いて重合された直鎖状
低密度ポリエチレン系樹脂（密度０．９０７ｇ／ｃ
ｍ³ 、ＭＩ３．０ｇ／１０分、ＤＳＣ測定による融点１
１２℃）をシール層用の樹脂として用いた点を除いて、
実施例１と同様にして、シール層と補強層とからなるシ
ーラントフィルムを製作した。

【００２９】性能評価 実施例および比較例で得られたフィルムを対象にして、
以下の項目について性能評価を行った。

【００３０】(1) 成形性 上記３層インフレーション成形機を使用して行った成形
時の負荷、樹脂圧および樹脂温度、メルトフラクチャー
の有無、バブルの安定性を表１に示す。

【００３１】

【表１】 表１から、実施例のフィルムは比較例のものと同等の成
形性を有することがわかる。ただし、本発明のシール層
に用いる樹脂のみで成膜をした実施例１のフィルムで
は、インフレーション適性にやや難点があることがわか
る。

【００３２】(2) フィルム物性 補強層をラミネートする前の単体フィルムについて、表
２に示す測定項目について表２に示す測定方法に従って
フィルム物性を測定した。測定結果を表２に示す。

【００３３】弾性率の値を比較すると、実施例の各シー
ラントフィルムは比較例のものに比べ柔軟であることが
わかる。

【００３４】

【表２】 (3) シール性 シール性の評価は、ヒートシールバーを用いたテーブル
評価により行った。測定結果を図１に示す。

【００３５】図１から、実施例のフィルムは比較例のも
のより良好なシール性を有することがわかる。

【００３６】(4) 落板衝撃試験 縦２１ｃｍ、横１３ｃｍのパウチ（内容物：水）を製袋
した。このパウチを水平に置き、重量５．１ｋｇの重さ
の板を袋と平行にして８０ｃｍの高さから落とし、何回
目で破袋するかを測定した。サンプル数は６とし、得ら
れた最大値と最小値は省いた。測定結果を表３に示す。

【００３７】

【表３】 表３から、実施例のフィルムは比較例のものより大きな
落板衝撃強度を有することがわかる。

【００３８】(5) 単体フィルムダート衝撃試験 補強層をラミネートする前の単体フィルムについて、ダ
ート衝撃試験を行った。

【００３９】試験方法は、ＪＩＳ−Ｋ７１２４（プラス
チックフィルムのダート衝撃試験法）に準拠し、５０％
破壊重量を求めた。測定結果を図２に示す。

【００４０】図２から、実施例のフィルムは比較例のも
のより大きなダート衝撃強度を有することがわかる。

【００４１】(6) ラミネートフィルムダート衝撃試験 補強層をラミネートした後のラミネートフィルムについ
て、ダート衝撃試験を行った。

【００４２】試験方法は、ＪＩＳ−Ｋ７１２４（プラス
チックフィルムのダート衝撃試験法）に準拠し、５０％
破壊重量を求めた。測定結果を図３に示す。

【００４３】図３から、実施例のフィルムは比較例のも
のより大きなダート衝撃強度を有することがわかる。

【００４４】(7) シール部分ダート衝撃試験 上記シール性評価によって得られた図１のシール強度曲
線に基づき、シール強度が上限に達している温度でシー
ルしたサンプルを製作し、シールした部分に重錘を落下
させてその強度を測定した。試験方法は、ＪＩＳ−Ｋ７
１２４（プラスチックフィルムのダート衝撃試験法）に
準拠した。測定結果を図４に示す。

【００４５】図４から、実施例のフィルムは比較例のも
のより大きな衝撃強度を有することがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シール強度の測定試験の結果を示すグラフであ
る。

【図２】単体フィルムダート衝撃試験の結果を示すグラ
フである。

【図３】ラミネートフィルムダート衝撃試験の結果を示
すグラフである。

【図４】シール部分ダート衝撃試験の結果を示すグラフ
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 // Ｃ０８Ｆ 210/16 ＭＪＭ Ｃ０８Ｆ 210/16 ＭＪＭ Ｃ０８Ｌ 23/08 ＬＣＤ Ｃ０８Ｌ 23/08 ＬＣＤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量平均分子量／数平均分子量の値が
   １．５〜３であり、密度が０．８８５〜０．９２ｇ／ｃ
   ｍ³ の範囲にあり、示差走査熱量計を用いて測定した結
   晶融解温度において、結晶融解ピークが単一であり、か
   つフィルムの全結晶が融解し始めてからし終るまでの温
   度幅が２０℃以内である直鎖状低密度ポリエチレン系樹
   脂をヒートシール層とするシーラントフィルム。
2. 【請求項２】 ヒートシール層の直鎖状低密度ポリエチ
   レン系樹脂の密度より高く、かつ、０．９００〜０．９
   ４０ｇ／ｃｍ³ の密度を有するポリエチレン系樹脂から
   なる基材層をヒートシール層に積層してなり、ヒートシ
   ール層の厚みがフィルム全体の３０〜７０％である、請
   求項１記載のシーラントフィルム。