JPH10166526A - ポリプロピレン系複合無延伸フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温ヒートシール性、耐熱水シール強度およ
び含気ボイルパンク性を改良したポリプロピレン系複合
無延伸フィルムを提供する。 【解決手段】 エチレン含有量が２〜８重量％であるエ
チレンランダム共重合ポリプロピレン重合体からなるベ
ース層と、エチレン含有量が２〜８重量％であるエチレ
ンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に
対してポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマー
５〜１５重量部を配合したシール層とから構成されたも
のであることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリプロピレン系
複合無延伸フィルムに関するものであり、詳しくは、例
えば、食品包装に使用した際に、低温ヒートシール性お
よび低温での耐衝撃性に優れ、かつ、例えば、ポリアミ
ドフィルムとの積層体として用いたときに、沸水処理や
レトルト処理などなどの過酷な処理、特に含気ボイル処
理などのきわめて過酷な処理に耐える積層体に用いるに
適したポリプロピレン系複合無延伸フィルムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン系無延伸フィルムは、シ
ーラントフィルムの中では剛性が高く、透明性が良好で
あり、かつ安価であるので、食品包装など種々の包装材
料に使用されている。しかし、低温ヒートシール性や耐
衝撃性、特に、低温での耐衝撃性に劣るという欠点を有
している。一方、近年、製袋機の高速化が進み、ポリプ
ロピレン系無延伸フィルムにおいても低温ヒートシール
性の市場要求が強くなってきている。また、冷凍食品の
普及などにより低温での耐衝撃性の向上に対する要求が
強まってきている。これらの要求を満たすために種々の
方法が検討されているが、高度な市場要求を満たすに至
ってはいない。

【０００３】例えば、特開平５−２６２９００号公報に
おいて、エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体
とエチレンとプロピレンまたはブテン−１との二元共重
合体あるいはこれらと非共役ジエンとの三元共重合体の
配合体よりなるポリプロピレン系無延伸フィルムにより
低温ヒートシール性を改良することが提案されている。

【０００４】また、近年、食文化の向上により、本物指
向が強くなり、麺類のインスタント食品においても、乾
麺タイプから生麺タイプへの切り換えが進んでいる。生
麺タイプの場合は、生麺を密封包装した後に、加熱殺菌
が行われる。この加熱殺菌処理は含気状態で行われるた
め、熱により密封体内部の空気および水蒸気が膨張する
ことによりシール部に大きな応力がかかる。このため、
従来の包装材料が有していたシール強度のみでは特性的
に不充分であり、含気ボイル処理により発生する内圧に
耐えうる耐水のシール性が要求される。近年、高度な味
覚要求に応えるために、含気ボイル条件もより過酷なも
のになってきており、これらの市場要求に対応できるシ
ーラントフィルムの開発が望まれている。

【０００５】例えば、前記した公知のポリプロピレン系
無延伸フィルムをこの分野に適用した場合は、エチレン
系ランダム共重合体とエチレンとブテンとの二元共重合
体あるいはこれらと非共役ジエンとの三元共重体との相
溶性が良くないため、両重合体の界面にボイドが形成さ
れ、シール強度が低下し、含気ボイル処理により発生す
る内圧に耐えられなくなるという欠点を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平５−２６２
９００号広報に記載のごとき従来のポリプロピレン系無
延伸フィルムは、確かに低温ヒートシール性は改良され
ているが、低温での耐衝撃性の改良効果は充分ではなか
った。

【０００７】本発明は、従来のプロピレン系無延伸フィ
ルムに低温ヒートシール性と低温での耐衝撃性を併せ持
つものがないという問題点を解決し、かつ、例えばポリ
アミドフィルムとの積層体として用いたときの、沸水処
理やレトルト処理などの過酷な処理、特に含気ボイル処
理などのきわめて過激な処理に耐える耐水シール性を改
良することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達し
た。

【０００９】上記目的を達成するため、本発明のポリプ
ロピレン系複合無延伸フィルムは、エチレン含有量が２
〜８重量％であるエチレンランダム共重合ポリプロピレ
ン重合体からなるベース層と、エチレン含有量が２〜８
重量％であるエチレンランダム共重合ポリプロピレン重
合体１００重量部に対してポリオレフィン系ランダム共
重合体エラストマー５〜１５重量部を配合したシール層
とから構成されたものであることを特徴とする。

【００１０】上記の構成からなるポリプロピレン系複合
無延伸フィルムは、低温ヒートシール性を有しながら低
温での耐衝撃性を有する。

【００１１】この場合において、ポリプロピレン系複合
無延伸フィルムのベース層が、エチレン含有量が２〜８
重量％であるエチレンランダム共重合ポリプロピレン重
合体１００重量部に対して１〜１５重量部のポリオレフ
ィン系ランダム共重合体エラストマーを配合した重合体
混合物であることができる。

【００１２】上記の構成からなるポリプロピレン系複合
無延伸フィルムは、特に低温ヒートシール性と低温での
耐衝撃性を改良し、かつ、きわめて過激な処理に耐える
耐水シール性を有する。

【００１３】また、ポリプロピレン系複合無延伸フィル
ムは、ポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマー
をエチレン、プロピレンおよびブテンよりなる共重合体
とすることができる。

【００１４】上記の構成からなるポリプロピレン系複合
無延伸フィルムは、沸水処理やレトルト処理などの過酷
な処理、特に含気ボイル処理などのきわめて過激な処理
に耐える耐水シール性を有する。

【００１５】また、ポリプロピレン系複合無延伸フィル
ムは、ポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマー
がビカット軟化点が７０℃以下、かつ表面硬度が８０以
下のものを用いることができる。

【００１６】上記の構成からなるポリプロピレン系複合
無延伸フィルムは、特に低温ヒートシール性と低温での
耐衝撃性を改良している。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のポリプロピレン系
複合無延伸フィルムの実施の形態を説明する。

【００１８】本発明において用いられるエチレンランダ
ム共重合ポリプロピレン重合体は、エチレン含有量が２
〜８重量％である必要がある。特に、エチレン含有量が
３〜７重量％が好ましい。エチレン含有量が２重量％未
満では、フィルムの低温ヒートシール性や耐衝撃性が低
下するので好ましくない。逆に、８重量％を越えた場合
は、フィルムの耐ブロッキング性が低下するので好まし
くない。また、フィルムの剛性や耐熱性が低下するとい
う問題がある。該エチレンランダム共重合ポリプロピレ
ン重合体の製造法は、特に限定はなく、気相法であって
も、液相法であっても、どちらでもかまわない。また、
触媒も制限はなく、チーグラーナッタ系触媒であっても
よいし、メタロセン系触媒であってもよい。該エチレン
ランダム共重合ポリプロピレン重合体は、例えば減圧処
理などで脱臭気処理をしたものを用いるのが好ましい。
また、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準拠し、２３０℃で測定
したメルトフローレート（ＭＩ）は、３〜１５ｇ／１０
分のものを用いるのが好ましい。

【００１９】本発明に用いられるポリオレフィン系ラン
ダム共重合体エラストマーとしては、エチレン−プロピ
レン、エチレン−ブテンあるいはプロピレン−ブテンの
二元系、エチレン−プロピレン−ブテンの三元系共重合
体またはそれらの混合体を用いることができる。また、
その特性を損なわない範囲でさらに他のモノマーを共重
合した共重合体を用いてもよい。特に、上記三元系共重
合体の使用が好ましい。また、ビカット軟化点が７０℃
以下で、かつ、表面硬度が８０以下であるものを用いる
のが好ましい。

【００２０】該ポリオレフィン系ランダム共重合体エラ
ストマーのＭＩ（ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準拠し、２３
０℃で測定したメルトフローレート）は３〜１５ｇ／１
０分のものを用いるのが好ましい。

【００２１】該ポリオレフィン系ランダム共重合体エラ
ストマーの製造法も特に限定はないが、チーグラーナッ
タ系触媒、特に、オキシ三塩化バナジウム、四塩化バナ
ジウム化合物と、有機アルミニウム化合物からなる触媒
を使用し製造したものを用いるのが好ましい。

【００２２】本発明においては、ベース層とシール層と
に区分した複合フィルムとして、かつ、それぞれの層に
おいて、上記した２種類のポリマーの配合比を変更する
ことにより、上記したフィルムの品質特性のバランスを
とったことに最大の特徴がある。

【００２３】すなわち、ベース層は、エチレンランダム
共重合ポリプロピレン重合体であるかエチレンランダム
共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に対してポリ
オレフィン系ランダム共重合体エラストマーを１〜１５
重量部を配合することにより、フィルムの低温ヒートシ
ール性や耐衝撃性を付与する。配合量が１５重量部を越
すと、フィルムの透明性が低下するので好ましくない。
また、フィルムの剛性、耐熱性および耐ブロッキング性
などが低下するので好ましくない。

【００２４】一方、シール層は、エチレンランダム共重
合ポリプロピレン重合体１００重量部に対してポリオレ
フィン系ランダム共重合体エラストマーを１〜１５重量
部配合することにより、高度な耐熱水シール強度を付与
し、例えば、ポリアミドフィルムとの積層体として用い
たときに、極めて過酷な処理である含気ボイル処理に耐
える特性が得られる。なお、シール層にさらに他の重合
体を、本発明フィルムの本来の性質を損なわない範囲で
適宜配合することは何ら差し支えがない。好ましい構成
ポリマーとしては、エチレンランダム共重合ポリプロピ
レン重合体だけであるか、エチレンランダム共重合ポリ
プロピレン重合体１００重量部に対しポリオレフィン系
ランダム共重合体エラストマーを２〜１３重量部配合す
ることがより好ましい。この配合量が１重量部未満では
フィルムの低温ヒートシール性、耐衝撃性、耐含気ボイ
ル性が低下し、逆に、配合量が１５重量部を越えると、
耐ブロッキング性、耐熱水シール強度が低下し、含気ボ
イルパンク耐性が悪化するので好ましくない。ベース層
とシール層の厚み構成比は、シール層／ベース層＝０．
０５〜０．５／０．９５〜０．５で好ましく、０．１〜
０．４／０．９〜０．６がより好ましい。

【００２５】本発明で用いる無延伸フィルム用の原料組
成物は上記したポリマーをドライブレンドするか、また
は、その後に溶融混練し、ペレット化することにより得
られる。ドライブレンドには、ヘンシェル型ミキサー、
Ｖ型ミキサー、リボン型ブレンダーなどを利用すること
ができ、また、溶融混練には、バンバリーミキサー、コ
ンティニユアスミキサー、ミキシングロール、押出機な
どを利用することができる。上記したフィルム用の原料
組成物には、必要に応じて、アンチブロッキング剤、熱
安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、その他の添加剤な
どを配合することができる。少量であれば他のオレフィ
ン系ポリマーを配合してもかまわない。

【００２６】アンチブロッキング剤としては、球状の微
粒子を用いるのが好ましい。球状の微粒子を用いた場合
には、フィルムの透明性、滑り性、および耐ブロッキン
グ性のバランスがよりとりやすくなる。

【００２７】本発明の無延伸フィルムは、上記のポリマ
ー組成物を、ベース層レジンとシール層レジンとをそれ
ぞれ別々の押出機で押し出し、共押出し成形することに
より得ることができる。例えば、円形ダイによるインフ
レーション成形法、ＴダイによるＴダイ成形法などが採
用される。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明は、もとより下記実施例によって制
限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範
囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それ
らは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

【００２９】なお、本明細書中で採用した測定、評価法
は次の通りである。

【００３０】〔ヘーズ〕ＪＩＳ−Ｋ−６７１４に準拠
し、東洋精機製作所製の「ヘーズテスターＪ」を用いて
測定した。

【００３１】〔シール開始温度〕東洋精機製作所製の熱
傾斜ヒートシーラーを使用し、圧力２ｋｇ／ｃｍ²×
１．０秒の条件でヒートシールした後、その強度を測定
し、その値が５００ｇ／１５ｍｍなるときの温度をシー
ル開始温度とした。

【００３２】〔耐ブロッキング性〕ＡＳＴＭ−Ｄ１８９
３−６７に準じて測定した。

【００３３】〔衝撃強度〕東洋精機製作所製インパクト
テスター［衝撃頭１２．７ｍｍ（１／２φ）］によりフ
ィルムの衝撃強度を５℃および０℃の環境下において測
定した。

【００３４】〔エラストマーの表面硬度〕ＪＩＳ−Ｋ−
６３０１に準じて測定した。

【００３５】〔エラストマーのビカット軟化点〕ＡＳＴ
Ｍ−Ｄ１５２５に準じて測定した。

【００３６】〔ポリアミドフィルム積層体の耐含気ボイ
ルパンク性〕耐水易接着処理をした２５μｍの２軸延伸
ポリアミドフィルム（東洋紡績社製ハーデンフィルムＮ
７０３２ＡＧ）とポリプロピレン系複合無延伸フィルム
とを、ポリエステルポリウレタン系接着剤（主剤：二次
転移点（Ｔｇ）が−１６℃の芳香族／脂肪族共重合ポリ
エステルポリオール、架橋剤：ヘキサメチレンジイソシ
アネート三量体）を用い、接着剤層厚み２．５ｇ／ｍ²
で常法に従いドライラミネートしてポリアミドフィルム
積層体を得た。得られたポリアミドフィルム積層体を内
寸１３ｃｍ×１３ｃｍの三方シール袋に製袋し、内部に
水２００ｃｃおよび空気２００ｃｃ充填後、密封した。
この密封袋を６０分間ボイル処理し、シール部でのボイ
ルパンク率を下記により算出した。

【００３７】ボイルパンク率（％）＝（破れた袋数／試
験した密封袋数）×１００

【００３８】〔ポリアミドフィルム積層体の熱水シール
強度〕上記した方法で得たポリアミドフィルム積層体を
圧力２ｋｇ／ｃｍ²×１．０秒間、１８０℃の条件でヒ
ートシールし、幅１５ｍｍ切りサンプルとする。該サン
プルを９０℃の熱水中に保持し、引張試験器にてＴ型剥
離をする。引張速度１００ｍｍ／分で測定し、縦方向の
シール強度を求めた。

【００３９】（実施例１）ベース層として、エチレン含
有量が５．５重量％のエチレンランダム共重合ポリプロ
ピレン重合体（ＭＩ＝６．２）９６重量部、ビカット軟
化点が３８℃で、かつ、表面硬度が６８のエチレン、プ
ロピレンおよびブテンよりなる三元系ランダム共重合体
エラストマー（ＭＩ＝５．７）４重量部、平均粒径４μ
ｍの不定形シリカ０．１重量部、およびエルカ酸アミド
０．０５重量部よりなる組成物を、シール層としてエチ
レン含有量が５．５重量％のエチレンランダム共重合ポ
リプロピレン重合体（ＭＩ＝６．２）９３重量部、ビカ
ット軟化点が３８℃で、かつ、表面硬度が６８のエチレ
ン、プロピレンおよびブテンよりなる三元系ランダム共
重合体エラストマー（ＭＩ＝５．７）７重量部、平均粒
径４μｍの不定形シリカ０．１重量部、平均粒径５μｍ
の球状ゼオライト０．３重量部およびエルカ酸アミド
０．０５重量部よりなる組成物を、それぞれ別個の押出
機を用い溶融共押出しし、Ｔダイキャスティング成形し
て、ベース層厚み３０μｍ、シール層厚み１０μｍのポ
リプロピレン系複合無延伸フィルムを得た。得られたフ
ィルムの特性を表１に示す。

【００４０】本実施例で得られたポリプロピレン系複合
無延伸フイルムは表１に示すごとく高品質であった。

【００４１】（実施例２、３、４および比較例１、２、
３）実施例１の方法において、ベース層およびシール層
のレジンの配合比を変える以外は、実施例１と同じ方法
でポリプロピレン系複合無延伸フィルムを得た。得られ
たフィルムの特性を表１に示す。

【００４２】実施例２、３、４で得られたフィルムは高
品質であったが、比較例１で得られたフィルムは耐含気
ボイルパンク耐性、低温ヒートシール性および耐衝撃性
に劣り、比較例２で得られたフィルムは耐含気ボイルパ
ンク耐性及び耐ブロッキング性に劣り、比較例３で得ら
れたフィルムは耐含気ボイルパンク耐性、耐ブロッキン
グ性および透明性が劣り低品質であった。

【００４３】（比較例４および比較例５）実施例１の方
法において、ベース層およびシール層に使用しているエ
チレンランダム共重合ポリプロピレン重合体のエチレン
含有量をそれぞれ１．５重量％（比較例４）および９．
０重量％（比較例５）とする以外は、実施例１と同じ方
法でポリプレン系複合無延伸フィルムを得た。得られた
フィルムの特性を表２に示す。

【００４４】比較例４で得られたフィルムは低温ヒート
シール性、耐衝撃性および耐含気ボイルパンク耐性に劣
り、比較例５で得られたフィルムは、耐ブロッキング性
が劣り低品質であった。

【００４５】（比較例６）実施例１の方法において、ベ
ース層およびシール層共に、レジン組成をエチレン含有
率が３．７重量％で、ＭＩが７．０のエチレンランダム
共重合ポリプロピレン重合体、ビカット軟化点が４３
℃、表面硬度が８７のエチレン−ブテン系二元系共重合
体エラストマーとする以外は、実施例１と同じ方法でポ
リプロピレン系複合無延伸フィルムを得た。得られたフ
ィルムの特性を表２に示す。

【００４６】本比較例で得られたフィルムは、低温ヒー
トシール性、耐衝撃性および耐含気ボイルパンク耐性に
劣り低品質であった。

【００４７】（比較例７）エチレン含有量が３．７重量
％で、ＭＩが７．０のエチレンランダム共重合ポリプレ
ン重合体９３重量部と、ビカット軟化点が４３℃、表面
硬度が８７のエチレン−ブテン二元系共重合体エラスト
マー７重量部、平均粒径４μｍの不定形シリカ０．１重
量部、およびエルカ酸アミド０．０５重量部よりなる組
成物を、単独の押出機を用い溶融押出しし、Ｔダイキャ
スティング成形して、４０μｍのポリプロピレン系無延
伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表２に示
す。

【００４８】本比較例で得られたフィルムは、低温ヒー
トシール性および耐含気ボイルパンク耐性に劣り低品質
であった。

【００４９】（実施例５）実施例１の方法において、三
元ランダム共重合体エラストマーとして、ビカット軟化
点が４４℃、表面硬度が７０で、ＭＩが６．０のものを
用いる以外は、実施例１と同じ方法でポリプロピレン系
複合無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を
表２に示す。

【００５０】本実施例で得たフィルムも高品質であっ
た。

【００５１】（実施例６）実施例１の方法において、エ
チレンランダム共重合ポリプロピレン重合体のエチレン
含有率およびＭＩをそれぞれ６．５重量％および５．５
とする以外は、実施例１と同じ方法でポリプロピレン系
複合無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を
表２に示す。

【００５２】本実施例で得たフィルムも高品質であっ
た。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】

【発明の効果】請求項１に記載したプロピレン系複合無
延伸フィルムは、低温ヒートシール性、耐熱水シール強
度および含気ボイルパンク耐性に優れている。

【００５６】請求項２に記載したポリプロピレン系複合
無延伸フィルムは、より耐衝撃性、耐熱水シール強度、
含気ボイルパンク耐性に優れている。

【００５７】請求項３に記載したポリプロピレン系複合
無延伸フィルムは、より低温ヒートシール性および耐衝
撃性に優れている。

【００５８】請求項４に記載したポリプロピレン系複合
無延伸フィルムは、透明性に優れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久世 勝朗 愛知県犬山市大字木津字前畑344番地 東 洋紡績株式会社犬山工場内 (72)発明者 井坂 勤 大阪市北区堂島浜二丁目２番８号 東洋紡 績株式会社本社内 (72)発明者 納 聡 福井県敦賀市東洋町10番24号 敦賀フィル ム株式会社敦賀工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン含有量が２〜８重量％であるエ
   チレンランダム共重合ポリプロピレン重合体からなるベ
   ース層と、エチレン含有量が２〜８重量％であるエチレ
   ンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に
   対してポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマー
   ５〜１５重量部を配合したシール層とから構成されたも
   のであることを特徴とするポリプロピレン系複合無延伸
   フィルム。
2. 【請求項２】 前記ベース層が、エチレン含有量が２〜
   ８重量％であるエチレンランダム共重合ポリプロピレン
   重合体１００重量部に対して１〜１５重量部のポリオレ
   フィン系ランダム共重合体エラストマーを配合した重合
   体混合物であることを特徴とする請求項１記載のポリプ
   ロピレン系複合無延伸フィルム。
3. 【請求項３】 前記ポリオレフィン系ランダム共重合体
   エラストマーが、エチレン、プロピレン及びブテンより
   なる共重合体であることを特徴とする請求項１又は２記
   載のポリプロピレン系複合無延伸フィルム。
4. 【請求項４】 前記ポリオレフィン系ランダム共重合体
   エラストマーのビカット軟化点が７０℃以下で、かつ、
   表面硬度が８０以下であることを特徴とする請求項１、
   ２又は３記載のポリプロピレン系複合無延伸フィルム。