JPH09248884A

JPH09248884A - 多層フィルム

Info

Publication number: JPH09248884A
Application number: JP8595296A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Yosomiya; 隆俊四十宮
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22
Anticipated expiration: 2016-03-15
Also published as: JP3720904B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリエチレンをヒートシール面とする積層シ
ートのヒートシール面に安定したヒートシール性を維持
するとともに、開封性に容易な剥離強度をもち、剥離部
の外観に優れるヒートシール用多層フィルムの提供を目
的とする。【解決手段】支持層であるポリプロピレン層１、剥離
性ヒートシーラント層２とよりなる多層フィルム３にお
いて、上記剥離性ヒートシーラント層２が少なくともシ
ングルサイト触媒を用いて重合されたエチレンとαーオ
レフィンとの共重合体を含む層より構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエチレン系樹
脂をヒートシーラント層とする積層材の成形容器又は多
層フィルムと相対して使用するふた材又はヒートシーラ
ント層に関し、安定したヒートシール性と、易剥離性及
び剥離したときに糸引きがない特性などを併せもつ多層
フィルムに属する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ポリエチレンをヒート
シーラント層とする成形容器や、多層フィルムとのヒー
トシールを安定して行うために、異物付着シールの安定
性、高速充填ヒートシールに必要な熱間シール性を得る
材料としては線状ポリエチレン（以下、ＬＬＤＰＥと記
載する。）を用いて行われていた。しかしながら、ＬＬ
ＤＰＥを用いた場合、そのヒートシール強度及び破断強
度が強いために開封しにくいという問題点があった。本
発明は、ＬＬＤＰＥがもつヒートシールの安定性を維持
して、開封が容易な剥離強度をもち、かつ糸引きがなく
剥離部の外観が優れ、界面で容易に剥離できるするヒー
トシール用多層フィルムの提供を課題とするものであ
る。

【０００３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、支持層であるポリプロピレン層（以下
ＰＰ層と記載する。）と剥離性ヒートシーラント層とよ
りなる多層フィルムにおいて、上記剥離性ヒートシーラ
ント層（以下剥離性ＨＳ層と記載する。）が少なくとも
シングルサイト触媒を用いて重合されたエチレンとαー
オレフィンとの共重合体を含む層よりなる多層フィルム
である。また、上記剥離性ＨＳ層が、前記ＰＰ層に、少
なくともシングルサイト触媒を用いて重合されたエチレ
ンとαーオレフィンとの共重合体を含む剥離層と、ポリ
エチレン系樹脂層（以下ＰＥ層と記載する。）とから積
層した多層フィルムである。

【０００４】

【従来の技術】従来のヒートシールによる易開封性包装
体の密封部は、ヒートシーラント層の一方にヒートシー
ル強度を制御する異種物質をブレンドしてヒートシール
強度を低下させたり、該層の層間強度を脆化して層内で
凝集破壊させたりして易開封性をもたせるものであっ
た。また、多層に形成したヒートシール部を極薄層と
し、それと接する層との接着強度（剥離強度）を調整し
たり、凝集破壊をすることにより易開封性をもたせるも
のもあった。

【０００５】しかしながら、異種物質をブレンドしてヒ
ートシール強度を低下した易開封性包装体は、該ヒート
シーラント層は、本質的に相溶性のないものをブレンド
したため透明性が悪く、また、その組成物を均一に分散
することが困難であり、剥離性の不均一化（剥離強度の
ムラ）を避けることが困難であった。そして、異種物質
をブレンドして、凝集破壊された剥離部は、粗面となる
ため外観上好ましいものではなかった。

【０００６】多層に形成したヒートシーラント層を極薄
層として、密封部を剥離するとき、該極薄層を切断した
後、それと接する層との間から界面剥離や凝集破壊で剥
離する技術も開示されている。しかしながら、その剥離
部が凝集破壊であれば、前述の剥離強度のムラのため
に、剥離部の粗面化を避けることはできず、また界面剥
離であるとしても極薄層を切断した跡である糸引き現象
を阻止することが困難であるという問題点があった。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の多層フィルムは、図１に
示すように支持層であるＰＰ層１と剥離性ヒートシーラ
ント層２とよりなり、上記剥離性ヒートシーラント層２
が少なくともシングルサイト触媒を用いて重合されたエ
チレンとαーオレフィンとの共重合体を含む層よりなる
多層フィルムである。また、上記剥離性ヒートシーラン
ト層２が、ＰＰ層１に剥離層２１とＰＥ層２２とからな
る剥離性ＨＳ層２を図２に示すように積層した多層フィ
ルム３であってもよい。

【０００８】本発明のＰＰ層は、多層フィルムを製膜す
るときの基体となるものであり、引っ張り強度３００Kg
/cm³、伸度２００％以上の条件下においても凝集破壊性
を呈することがないポリプロピレンである。そして、キ
ャストシート又は溶融押出しコートができるグレードが
用いられる。そしてポリプロピレンが、ホモポリマーで
も、コポリマーのいずれでもよい。好ましくは、剥離性
ＨＳ層との接着強度（剥離強度）を調整するために、α
ーオレフィンとの共重合体あるいは、エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレ
ン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマーなどを
適宜選択、混合した組成物より形成できる。また、該Ｐ
Ｐ層には、製膜時の耳端部やスクラップの粉砕品を適宜
添加してもよい。

【０００９】上記ＰＰ層は、単層の剥離性ＨＳ層又は多
層の剥離層及びＰＥ層よりなる剥離性ＨＳ層とともに、
共押出しキャストフィルムや、溶融共押出しコートによ
り形成することが好ましく、その厚さは、１０〜６０μ
ｍである。本発明の多層フィルムは、単層又は多層の剥
離性ＨＳ層を後述のように薄肉化するうえからＰＰ層と
ともに共押出しで行う製膜法が好ましい。共押出し製膜
法は、通常のフラットダイを用いるＴ−ダイ法又は環状
ダイを用いるインフレーション法が適用できる。Ｔ−ダ
イ法では、ブラックボックスタイプの共押出し又はマル
チマニフオールド形式のいずれを用いてもよい。インフ
レーション法に用いるダイも公知の環状ダイが使用でき
る。また、該ＰＰ層の剥離性ＨＳ層を設けない面には、
印刷フィルムなどとの接着を安定するためコロナ放電処
理や、オゾン処理などを行うことが好ましい。そして、
他の基材フィルムに溶融共押出しコートして設けるとき
には、基材フィルムに例えばイソシアネート系のアンカ
ーコートを施すことが好ましい。

【００１０】剥離性ＨＳ層に使用する、シングルサイト
触媒を用いて重合されたエチレンとαーオレフィンとの
共重合体を含む組成物は、エチエン・αーオレフィン共
重合体を製造するシングルサイト触媒（メタロセン触
媒、いわゆるカミンスキー触媒を含む）が、活性点が均
一（シングルサイト）であるものより作成される。この
シングルサイト触媒は、メタロセン系遷移金属化合物と
有機アルミニウム化合物又はホウ素化合物であり、無機
物に担持されて使用されることもある。

【００１１】メタロセン系遷移金属化合物は、元素の周
期律表のIVＡ族から選ばれる遷移金属、すなわちチタニ
ウム、ジルコニウム、ハフニウム、シクロペンタジエニ
ル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、置
換インデニル基、テトラヒドロインデニル基、置換テト
ラヒドロインデニル基、フルオニル基、又は置換フルオ
ニル基が１〜２個結合しているか、あるいは、これらの
うち二つの基が共有結合で架橋したものが結合してお
り、他に水素原子、酸素原子、窒素原子、珪素原子、ハ
ロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、
アセチルアセトナール基、カルボニル基、ルイス塩基を
含む置換基、不飽和炭化水素などの配位子をもつもので
ある。

【００１２】有機アルミニウム化合物は、アルキルアル
ミニウム、又は鎖状あるいは環状アモキサンなどがあ
る。アルキルアルミニウムとしては、トリエチルアルミ
ニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミ
ニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、メチ
ルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロ
リド、ジメチルアルミニウムフルオリド、ジイソブチル
アルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイ
ドライド、エチルアルミニウムセスキクロリドなどがあ
る。

【００１３】鎖状あるいは環状アルミノキサンは、アル
キルアルミニウムと水とを接触させて生成される。例え
ば、重合時にアルキルアルミニウムを加えた後に水を添
加するか、あるいは錯塩の結晶水又は有機・無機化合物
の吸着水とアルキルアルミニウムとを反応して得ること
ができる。

【００１４】前記シングルサイト触媒を担持させる無機
物には、シリカゲル、ゼオライト、珪藻土がある。重合
方法は、例えば塊状重合、溶液重合、懸濁重合、気相重
合などがある。また、これらの重合は、バッチ式、連続
式のいずれでもよい。重合の温度、圧力及び時間の条件
は、−１００〜２５℃、１〜５０kg／ｃｍ²、０．０８
〜１０時間である。

【００１５】エチレンと共重合するαーオレフィンは、
プロピレン、１ーメチルー１ーブテン、４ーメチルー１
ーペンテン、１ーヘキセン、１ーオクテン、デセンなど
がある。これらのαーオレフィンは、単独で用いてもよ
いし又は２種以上を組み合わせてもよい。

【００１６】αーオレフィンの混合比率は、通常０．５
〜７０モル％、好ましくは１０〜５０モル％である。こ
の混合比率が１０モル％未満であると、ポリプロピレン
との接着強度が得られないことがあり、また、この混合
比率が５０モル％を超えると粘性が高く、溶融押出しで
製膜を行うとき、加工機にかかる負荷が大きいため加工
が困難となる。

【００１７】本発明のメタロセン触媒を用いて製造され
るエチレン・αーオレフィン共重合体は、メルトフロー
レートが１．０〜９．０ｇ／１０ｍｉｎ（以下、ＭＦＲ
・・ｇと記載する。）、密度が０．９３０ｇ／ｃｍ³を
超えないものが好ましく、ＭＦＲが上記の範囲より大き
いと単独での製膜が困難であり、大量ロット生産に利用
される共押出し製膜が必要となる。また、ＭＦＲ１．０
ｇより小さいと流れにくく製膜ができないという問題が
ある。また、密度が０．９３０ｇ／ｃｍ³以下のものは
低温ヒートシールに優れる点より好ましい。

【００１８】剥離性ＨＳ層は１層、又は２層構成で設け
ることができ、ＰＰ層に、上記のメタロセン触媒を用い
て製造されるエチレン・αーオレフィン共重合体を単体
で使用してもよく、また、上記共重合体に、ＬＬＤＰ
Ｅ、低密度ポリエチレン（以下ＬＤＰＥと記載する）、
エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸
共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、ア
イオノマーなどとを適宜ブレンドしたものを使用するこ
ともできる。また、剥離性ＨＳ層は、ＰＰ層とは適当な
接着、すなわち、剥離性をもち、また、ポリエチレン系
樹脂とは強固にヒートシールできるものである。そし
て、Ｐ層に設ける剥離性ＨＳ層の厚さは、１．５〜５μ
ｍにすることが好ましい。剥離性ＨＳ層の厚さが１．５
μｍ以下では、安定したヒートシール行うことができ
ず、また、５μｍ以上では、熱間シール性もよく、ヒー
トシールとしては安定するが、開封するとき剥離性ＨＳ
層の破断強度が強いために糸引きが生ずることがある。

【００１９】剥離性ＨＳ層２は、図２に示すように剥離
層２１とＰＥ層２２との多層で構成することもできる。
この場合、剥離層２１は、ＰＰ層１とは適当な接着性
（剥離性）をもち、ＰＥ層２２とはＰＰ層１に対するよ
りは強固に接着するように形成する。多層の剥離性ＨＳ
層２は、ＰＰ層１に、上記のメタロセン触媒を用いて製
造されるエチレン・αーオレフィン共重合体を単独、又
は上記共重合体に、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、エチレン・
酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、
エチレン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー
などとを適宜ブレンドしたものを剥離層２１とし、更に
ＰＥ層２２を積層するものである。

【００２０】ＰＥ層２２は、ポリエチレンとヒートシー
ルができる材料のなかから熱間シール性、加工性などを
考慮して選択することができる。例えば、ＬＤＰＥ、Ｌ
ＬＤＰＥ、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・
アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共
重合体、アイオノマーなどがある。そして、その厚さは
２〜４μｍが好ましく、ＰＥ層と共押出し加工を行うこ
とにより多層フィルムはラミナフロ−を均一にして安定
した製膜ができる効果を奏する。

【００２１】剥離性ＨＳ層を含む多層フィルムの総厚さ
は、１５〜６０μｍが好ましく、１０μｍ以下ではＰＰ
層の強度が不足し、しわなどを発生しやすく、フィルム
として取り扱う作業が困難であり、また、ヒートシーラ
ント層に必要なクッション効果に欠ける。また９０μｍ
を超えると材料の浪費であり、コスト面での損失が大き
い。

【００２２】剥離性ＨＳ層又はＰＥ層には必要に応じて
結露を防ぐために、非イオン性界面活性剤（例えばグリ
セリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エ
ステル、ポリオキシプロピレン・ポリオキシエチレンブ
ロックポリマーなど）、陰イオン性界面活性剤（例え
ば、アルキルスルホン酸塩＜Ｎａ、Ｋ、アンモニウム
＞、アルキルベンゼンスルホン酸塩など）あるいは両イ
オン性界面活性剤などから１種あるいは複数種を混合し
て添加することができる。

【００２３】滑性をもたせるために、流動パラフィン、
合成パラフィン、マイクロクリスタリンワックスなどの
脂肪族炭化水素、直鎖アルコールのステアリン酸エステ
ル、高級脂肪酸アマイドなどの滑剤を適宜に選択して添
加することができる。

【００２４】本発明の多層フィルムと積層するフィルム
は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポ
リアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、セルロ
ーストリアセテートなどの延伸又は未延伸フィルム又は
紙、アルミニウム箔、セロハンなどの単独フィルム又は
複合フィルムがある。これらのフィルムと本発明の多層
フィルムとは、通常の加工方法であるドライラミネーシ
ョン又はＬＤＰＥなどの接着樹脂を用いたサンドイッチ
ラミネーションにより作成することができる。また、こ
れらのフィルムには、所望に応じてグラビア印刷、フレ
キソ印刷、シルクスクリーン印刷の巻取り又は枚葉印刷
により絵柄層を設けられる。

【００２５】ドライラミネーションは、通常のポリエス
テル・イソシアネートやポリエーテル・イソシアネート
などの２液反応型接着剤や、ポリウレタン系粘着材など
を接着剤層として使用できる。また、サンドイッチラミ
ネーションは、基材フィルムにイソシアネート、アルキ
ルチタネートあるいはポエチレンイミン系のアンカーコ
ート層を設けて、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、エチレン・酢
酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エ
チレン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマーな
どを１０〜２５μｍの厚さで接着樹脂として加工するこ
とができる。

【００２６】次に、実施例と比較例について、ヒートシ
ール性及び易開封性の比較結果を記載する。

【００２７】

【実施例】

（実施例１）図１に示す剥離性ＨＳ層２として、メタロ
セン触媒を用いて製造したエチレンとαーオレフィンと
の共重合体（ＭＦＲ３．５ｇ、密度０．９１０ｇ／ｃｍ
³）と、ホモポリプロピレン（ＪＩＳＫ７２１０に規
定するＭＦＲ７．０ｇ）とを、Ｔダイ法のブラックボッ
クスタイプの共押出し装置に供給し、温度２４０℃で押
出し法で製膜を行い、厚さ５０μｍのＰＰ層１の片面に
上記エチレン・αオレフィン共重合体を３μｍの厚さで
形成し、ＰＰ層の他の面をコロナ放電処理をして実施例
１の多層フィルム３を製膜した。

【００２８】（実施例２）図２に示すように、実施例１
で用いたＰＰ層１及びエチレン・αオレフィン共重合体
を剥離層２１とし、更にＬＬＤＰＥ（ＭＦＲ２．０ｇ、
密度０．９１５ｇ／ｃｍ³）をＰＥ層２２として、それ
ぞれ、４５μｍ、２μｍ及び５μｍの厚さになるように
Ｔダイ法のブラックボックスタイプの共押出し装置に供
給し、温度２４０℃で押出して、ＰＰ層１の片面に剥離
性ＨＳ層２を７μｍの厚さで形成し、ＰＰ層１の他の面
をコロナ放電処理をして実施例２の総厚さ５２μｍの多
層フィルム３を製膜した。

【００２９】（比較例１、２）実施例１と同様にして、
剥離性ＨＳ層２の厚さが１μｍ及び６μｍとなるように
製膜して、比較例１及び２の多層フィルム３を作成し
た。

【００３０】（比較例３、４）実施例１と同様にして、
剥離性ＨＳ層２をＭＦＲ２．０ｇ、密度が０．９２５ｇ
／ｃｍ³のＬＬＤＰＥ、及びＭＦＲ３．５ｇのエチレン
・ブテンゴム（ＥＢＭ）に換えて、その厚さが３μｍと
なるように製膜して、比較例３及び４の多層フィルム３
を作成した。

【００３１】上記実施例及び比較例の多層フィルム３の
コロナ放電処理面と、ポリエステル・イソシアネート系
の接着剤層３を設けた厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエス
テルフィルム４とをドライラミネーションで複合して図
３に示すとおりの実施例及び比較例の積層シート５を作
成した。

【００３２】上記の実施例及び比較例の積層シート５の
剥離性ＨＳ層２と、厚さ３００μｍのポリエステルシー
トと厚さ５０μｍのＬＤＰＥフィルムとの積層シート
（以下、積層ＰＥシートと記載する。）のＬＤＰＥ面を
用いてヒートシール性、及び剥離性を次の条件下で評価
した。

【００３３】（評価基準）＊１剥離強度：表１に示す各温度で、積層シートの
剥離性ＨＳ層と積層ＰＥシートのＬＬＤＰＥ面とを、圧
力１kg／ｃｍ²、時間１秒の条件でヒートシールし、剥
離角度９０°、引っ張り速度を３００ｍｍ／ｍｉｎで剥
離してその強度を１５ｍｍ巾で測定した。＊２熱間シール性：表１に示す各温度で、積層シート
の剥離性ＨＳ層と積層ＰＥシートのＬＬＤＰＥ面とを、
圧力１kg／ｃｍ²、時間１秒の条件でヒートシールした
直後、未だ冷却固化していない状態で、ヒートシール面
に荷重５０ｇの外力を作用させて剥離距離ｍｍを測定し
評価する。剥離距離の小さいものが、熱間シール性に優
れる材料である。＊３剥離部：剥離強度を測定した試料の剥離部の外観
を目視で評価する。 ◎：糸引きがなく良好。 ○：殆ど糸引きが認められず良好。 △：若干糸引きが残り商品価値を低下する。 ×：糸引きが大きく商品として問題がある。＊４総合評価。 ◎：剥離部の外観、剥離強度及び熱間シール性とも良
好。 ○：剥離部の外観、剥離強度又は熱間シール性のいずれ
かが若干劣るが実用上問題なし。 △：剥離部の外観、剥離強度又は熱間シール性のいずれ
かが若干劣り、商品として若干問題あり。 ×：剥離部の外観、剥離強度又は熱間シール性のいずれ
かが劣り、商品として問題あり。その評価結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例１及び２は、剥離部の糸引きもな
く、光沢があるものであり、また剥離強度も適当であり
熱間シール性に優れるものであった。これに対して、比
較例１は、剥離強度は適当ではあるが、熱間シール性が
劣りヒートシーラント層としてはやや劣るものである。
比較例２は、剥離強度、熱間シール性は適当ではあるが
剥離部の切れが悪く外観の劣るものであった。また、比
較例３は、ヒートシール強度が弱く密封性に劣るもので
あった。そして、比較例４は、適度の剥離強度はもつも
のの、剥離が凝集破壊を示し、また熱間シール性も劣る
ものであった。

【００３６】

【発明の効果】少なくとも、メタロセン触媒を用いて製
造されたエチレンとαーオレフィンとの共重合体を含む
薄膜の剥離性ＨＳ層をＰＰ層に形成して多層フィルム
は、ポリエチレンとヒートシールしたとき、安定したヒ
ートシール性をもち、界面で滑らかに剥離して開封で
き、そして光沢がある剥離部をもつ易開封性包装体を提
供する効果を奏する。そして、ＰＰ層と剥離層及びＰＥ
層とからなる多層フィルムは、製膜加工性が優れたもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層フィルムの断面を示す概念図であ
る。

【図２】本発明の他の構成の多層フィルムの断面を示す
概念図である。

【図３】本発明の多層フィルムを用いた積層シートの例
を示す概念図である。

【符号の説明】

１ＰＰ層２剥離性ＨＳ層 21 剥離層 22 ＰＥ層３接着剤層４二軸延伸ポリエステルフィルム５積層シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持層であるポリプロピレン層と剥離性
ヒートシーラント層とよりなる多層フィルムにおいて、
上記剥離性ヒートシーラント層が少なくともシングルサ
イト触媒を用いて重合されたエチレンとαーオレフィン
との共重合体を含む層であることを特徴とする多層フィ
ルム。
【請求項２】上記剥離性ヒートシーラント層が、前記
ポリプロピレン層に、少なくともシングルサイト触媒を
用いて重合されたエチレンとαーオレフィンとの共重合
体を含む剥離層と、ポリエチレン系樹脂層とから積層し
たことを特徴とする請求項１記載の多層フィルム。