JPS6034462B2 - 包装用積層フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二軸配向ポリプロピレンフィルム（以後ＰＰ
−ＢＯと略称する）の両面が、プロピレン・ブテンー１
共重合体（以後ＰＢＣと略称する）で被覆された三層積
層フィルムに関するものであり、特にタバコや菓子など
のオーバーラップ包装に適したフィルムを提供するもの
である。

本発明のフィルムに類似するものとして、特公昭５２一
３０４３４号公報のものがある。

しかし、かかる従来フィルムを実際の包装機にかけると
、良好なヒートシール性と良好なフィルムの走行性を、
ともに満足させることが極めて難しいことが判明した。
オーバーラップ包装においては、フィルムが語ったりせ
ずに滑らかに走ること（走行性）および包装された物品
のヒートシール部分がきれいに仕上っていること（ヒー
トシール性）の２点が特に重要であるが、上記した従来
フィルムは、ヒートシール性の良いものは走行性が悪く
、逆に走行性を良くするとヒートシール性が悪くなると
いう、好ましくない関係があることが見出されたのであ
る。この現象は、日本で広く用いられているセロハン用
のオーバーラップ包装機にかけた時、特に顕著に観察さ
れるものである。発明者らは、このヒートシール性と走
行性の背反現象について検討した結果、フィルム表面の
コロナ放電処理がこれらの特性に関与していることを見
出した。すなわち、コロナ放電処理をかけたものは、走
行性が良好だがヒートシール性が悪く、逆に、コロナ放
電処理をかけないフィルムは、ヒートシール性は良好だ
が、走行性が悪いという欠点を有するものである。この
フィルムにコロナ放電処理をかけると、ヒートシール性
が悪化することは、特公昭５２一３０４３４号公報明細
書でもすでに指摘されていることである（明細書の第１
１欄１０〜１３行目参照）。本発明者らは、走行性およ
びヒートシール性ともに満足のゆくフィルムを改善、関
発すべ〈鋭意研究を続けた結果、本発明に到達したもの
である。

すなわち、本発明の骨子は、被覆層であるＰＢＣ中のブ
テン含有量を２１〜３２重量％、好ましくは２５〜２＄
重量％という高い範囲に保ち、かつ、コロナ放電処理に
よって、被覆層表面の濡れ張力を３３〜４２ｄｙｎｅ′
肌、好ましくは３４〜３８ｄｙｎｅ／ｃｍという特定の
範囲まで向上せしめられた積層フィルムである。ＰＢＣ
層中のブテン含有量が２１重量％より低いと、ヒートシ
ール性が不良になり、逆に、３２重量％を越すと、フィ
ルムのブロッキング性（フィルム同志が粘着する現象）
が悪化して、実用に供し難くなる。最も好ましいブテン
含有量の範囲は、２５〜２＄重量％である。また、被覆
層表面の濡れ張力が３３ｄｙｎｅ／仇より低い場合には
、フィルムの走行性が悪く、逆に４２ｄｙｎｅ′狐を越
すと、ヒ−トシール性が悪化する。最も好ましい濡れ張
力の範囲は、３４〜３幻ｙｎｅ／ｃのである。本発明を
最も効果的に実施するためには、ＰＰ−ＢＯ層、ＰＢＣ
層のいずれかあるいは双方の中に、下記化合物のいずれ
かあるいは両方の混合物を、各層の重量基準で０．１〜
０．８％、好ましくは０．２〜０．５％含有せしめてお
くとよいことが見出された。これらを含有せしめること
によって、得られる積層フィルムのヒートシール性、走
行性、ブロッキング性のいずれも満足せしめることが極
めて容易になる。化合物（１） ／Ｒ２０日 Ｒ，Ｎ■−−Ｒ３× 、Ｒ４ＣＯＯｅ 化合物（０） ＣＨ２０ＣＯ‐−…Ｒ， ±肌 ！ ＣＨ２０日 ここで、Ｒ，：炭素数６〜２２の炭化水素基Ｒ２、Ｒ３
、Ｒ４：同一または異種の低級アルキレン基Ｘ：−ＯＨ
、一ＣＯＮ日２、一ＣＯＯ日またはその塩本発明積層フ
ィルムのＰＰ−ＢＯ層に用いられるポリプロピレンにつ
いては、特に限定されるものはない。

通常市販されている二鞠延伸フィルム用アィソタクチッ
ク・ポリプロピレン樹脂をそのまま使用することができ
る。もちろん、ブロピレンのホモポリマだけでなく、異
種オレフィンを少量共重合したコポリマも使用しうる。
実用しやすし、のはメルトィンデックス１〜５夕／１０
分の範囲のもので、アィソタクチック度が９５〜９８％
のものである。もちろん、ポリプロピレンに添加するこ
とが知られている、あらゆる種類の添加剤あるいは同種
または異種ポリマを、ＰＰ−ＢＯの特性を著しく損なわ
ない範囲内で、添加あるいは混合してもよい。ＰＰ−Ｂ
Ｏ層の厚さは任意に設定しうるが、オーバーラップの包
装用の場合は、１５〜３０ミクロンの範囲が好ましい。
被覆層として用いるＰＢＣは、プロピレンとブテン−１
との共重合体であり、共重合様式は、できるだけランダ
ム共重合に近いものの方が好ましい。

ブテンー１の含有量は、共重合体の重量基準で２１〜３
２％、好ましくは２５〜２９％の範囲である。なお、ブ
テン−１以外のオレフィンが共重合体重量基準で５％以
下共重合されていてもよい。ＤＳＣで測定される融点（
１０ｑ０／分で昇温してゆき、融解のピークを示す時の
温度）は、共重合の様式などによっても異なるが、通常
、１２０〜１３６ｏｏの範囲のものが好ましく用いられ
る。Ｐ８Ｃのメルトィンデツクスには特に限定はないが
、２〜１５多／１０分の範囲のものが使いやすい。もち
ろん、ＰＢＣ中には、ポリオレフィンに添加することが
知られている全ゆる種類の添加剤あるいはポリマを、必
要に応じて添加混合してもよいのは当然・乙ある。ＰＰ
−８０の両表面を被覆するＰＢＣ層の厚みは、特に限定
されるものではないが、０．５〜５ミクロン、好ましく
は１〜２ミクロンの範囲にするのが実用的である。両表
面の厚さを同じもこしてもよいし、必要に応じて、片方
を薄く、もう片方を厚くしてもよい。

ＰＢＣ層のヒートシール性を良好に保つためには、この
層の複屈折をできるだけ小さい値に保つことが望ましい
。好ましい複屈折の範囲は、（０〜１０）×１０‐４の
範囲である。本発明積層フィルムの製造方法は特に限定
されるものではないが、次のような方法が便利である。
‘１｝ ＰＰとＰＢＣを共押出して、ＰＰを芯とする三
層積層シートを作る。

ＰＰとＰＢＣの両層が合流して融着する場所は、口金前
のポリマ管内部でもよく、あるいは口金内部でもよい。
このシートを二鞠方向に延伸する。延伸方法は、同時二
鞠延伸であっても、逐次二軸延伸であってもよい。二軸
延伸後に、１４０〜１６０ｑ○で、１〜１頂砂、間熱処
理した後、冷却する。■ ＰＰのシートを予め長手方向
に延伸しておき、そのシートの両面に、ＰＢＣを溶融押
出ラミネートして、三層積層シートとする。

ＰＰとＰＢＣ眉間の接着性を向上させるため、ＰＰ表面
を予めコロナ放電処理したり、あるいはＰＰ表面にアン
カーコート剤とか易接着性樹脂を薄く塗布してもよい。
この三層積層シートをステンタの中へ送り込んで、幅方
向に延伸した後、熱処理し冷却する。｛３｝ 前記した
【１’と■の折衷法で、ＰＰとＰＢＣを共押出して二層
積層シートを作り、これを長手方向に延伸した後、ＰＰ
側の面に、ＰＢＣを溶融押出ラミネートし、これを幅方
向に延伸した後、熱処理して冷却する。

いずれの方式を取る場合でも、前述した化合物（１）、
（ロ）あるいは（１）と（０）の混合物を芯のＰＰ層に
添加することが極めて望ましい。

添加量は、最終の積層フィルムのＰＰ層の中に、ＰＰ層
の重量基準で０．１〜０．８％、好ましくは０．２〜０
．５％入っているようになるように決める。つまり、製
膜工程で少量の姪散が生ずるので、この分を考慮して添
加量を決めなければならない。ＰＢＣ層中に、これらの
化合物を添加してもよいが、製膜工程での擬散が多いた
め不経済である。なお、芯のＰＰ層のみに添加しておい
ても、積層フィルムの表面に後述するコロナ放電処理を
かければ、これらの化合物はＰＢＣ層へも拡散浸透して
ゆく。このようにして作られた三層積層フィルムは、次
いで両表面にコロナ放電処理を施される。コロナ放電の
波形あるいは周波数は従来知られているいずれのもので
もよく、またジェネレーターも、スパークギャップ方式
、真空管方式あるいはトランジスター方式などのいずれ
を用いてもよい。処理の強さは、表面の濡れ張力が３３
〜４２ｄｙｎｅ／ｃの、好ましくは３４〜３８ｄｙｎｅ
／肌になるように決める。通常、５〜２０Ｗ／の・分程
度の放電処理で、この程度の濡れ張力を得ることができ
る。放電処理は、空気中で行うのが普通であるが、窒素
雰囲気中あるいは炭酸ガス雰囲気中で行ってもよい。処
理時のフィルム温度は常温でもよいが、７０〜１００℃
位まで加熱してから処理すると処理効率を高めることが
できる。両表面の濡れ張力の値は同じでもよいが、用途
によっては変えた方が良い場合もある。なお、表面処理
の代表例としてコロナ放電処理について説明してきたが
、濡れ張力を上記範囲にできるなば、他のいかなる表面
処理方法を用いてもよいのは当然である。次に、本発明
の詳細を比較例および実施例によって説明するが、その
前にここで用いた測定法の説明をしておく。

【１１ ＰＢＣ中のブテンー１含有量 赤外線吸収スペクトルの吸光度比（Ａ７６ｏ／んｏｏ）
を求め、これから第１図に示す検量線を用いて、ブテン
−１含有量を得る。

ここで、７６０ｃの‐１の吸光度Ａ７６ｏおよび９００
肌‐１の吸光度んｏｏは次のようにして求める。‘１ー
１９５０〜２０００肌‐１のスペクトル位置をベース
ラインとする‘２’ ７６０および９００ｃｍ‐１の透
過度Ｔ，′およびＬ′を、ベースラインの透過度Ｌで補
正して、真の透過度Ｔ，，Ｔ２を求める。

Ｔ，＝Ｔ，′／Ｌ Ｌ＝Ｔ２′／丸 ‘３’ 吸光度は次式で求められる。

Ａ７６。

＝ｌｏｇ（１／Ｔ，）ん。

。＝ｌｏｇ（１／Ｔ２）‘２’濡れ張力 ＪＩＳＫ６７６８の方法による。

‘３’ブロッキング勢断力 フィルム２枚を３ｃｍ×４肌の面積に渉つて重ね合せ、
その上に５００夕の荷重をかける。

この状態で４０ｑｏ、８４％ＲＨの雰囲気中に２４時間
保った後、フィルム２枚を敷断的に引き離すに要する力
（夕）を測定する。この値が大きいほど、フィルムは粘
着しやすい。オーバーラップ用途では、通常６０Ｍ以下
、好ましくは３００９以下が必要とされる。‘４｝ ヒ
ートシール不良率 東京自動機械製作所製のＷ−７型オーバーラップ包装機
を用いて、２０本入りタバコの箱の包装を１２川固／分
の速度で行なう。

包装されたタバコのヒートシール部を調べて、きれいに
仕上っていないもの、およびヒートシール部が簡単に剥
せるものの数をタバコ１００の固当りについて教え、そ
の数を不良率とする。通常、この値が５以下、好ましく
は１以下でないと、実用性のあるフィルムは言い難い。
【５１ 走行性不良回数 上と同じ条件でタバコ１００個を包装する間に、フィル
ムの走行がうまくゆかなくなる回数で表示する。

走行性不良は通常、フィルム導入部およびカット部でフ
ィルムが詰ってしまい、前へ進めなくなるという形で生
ずる。この回数は０でないと、実用性の高いフィルムと
は言い難い。比較例 特公昭５２一３０４３４号記載のフィルムと本発明フィ
ルムとの差を明らかにするため、以下に比較例を示す。

フィルムＡ：特公昭５２−３０４３４号公報に記載され
ている公知のもの。１８ミクロンのＰＰ−ＢＯ層の両面
に、１ミクロン宛のＰＢＣ層が被覆されている。

ＰＢＣ中のブテン含有量は１４重量％。両表面の濡れ張
力は２母ｙｎｅ／肌。フィルムＡ′：フィルムＡにコロ
ナ放電処理をして、両表面の濡れ張力を３母ｙｎｅ／ｃ
のにしたもの。

フィルムＢ：ＰＢＣ中のブテン含有量が２重量量％であ
る以外はフィルムＡと同じもの。

両表面の濡れ張力は２幻ｙｎｅ′伽。フィルム８：フィ
ルムＢにコロナ放電処理をして、両表面の濡れ張力を３
的如ｅにしたもの。

本発明フィルムである。これら４種のフィルムを包装機
にかけた場合のヒートシール不良率および走行性のデー
タを次に示す。

なお、すべてのフィルムについて、添加剤は同じものを
用いており、ＰＰ−ＢＯ層は前述した化合物（１）を０
．４％、化合物（０）を０．１％を含有している。但し
、Ｒ，は−Ｃ，７日３５、Ｒ２とＲ３は−ＣＱＣ日２−
、Ｘは−ＯＨ、Ｒ４は−ＣＨ２一である。フィルム種類
ＰＢＣ層中のブデン含有量 濡れ張力 ヒートシ
ール不良率 走行性不良回数（重量死） （ｄ
ｙｎｅノ肌） （４分率） （回）Ａ（公矢口
品） １ ４ ２ ９
１ ８Ａ′
１ ４
３ ６ １０ ０
Ｂ ２６ ２９ ０ ９Ｂ′
（本発明品） ２６ ３６
１ ０この結果から明ら
かなように、公知のフィルムＡおよびＡ′では、ヒート
シ−ル性と走行性の背反現象が起ってしまうが、本発明
のフィルムＢ′であれば、双方の特性を満足させている
ことがわかる。実施例 １ 下記のＰＰおよびＰＢＣ樹脂を用意した。

ＰＰ：プロピレンホモポリマで、メルトインデックス２
夕／１び分、アィソタクチック度９７％。

下記添加剤を含有している。ィルガノックス１０１０（
チバ・ガーィギー社製品）：０．１重量％ＢＨＴスワノ
ックス（吉富製薬製品）：０．２ 〃ステアリン酸カル
シウム： ０．１ 〃ステアリン酸アミド：
０．２ 〃アーモスタット３１０（ライオ
ン・アーマ一社製品）：
０．１ 〃化合物（ｍでＲ，がＣ，８日３５−のもの：
０．５ 〃ＰＢＣ：ブテン−１含有量２７重量％のもの
で融点１２７００、メルトィンデックス８夕／１０分。

以下添加剤を含有している。ィルガノックス１０１０：
０．１重量％ＢＨＴスワノツクス：
０．２ 〃ステアリン酸カルシウム
： ０．１ 〃微粒子状シリカ（平均粒径０．
１ミクロン）：０．３ ″ＰＰおよびＰＢＣを刻々の押
出機に供給して、それぞれ２７０００および２５０ｏｏ
で溶融押出し、３個のマニホルドを有する口金へ供給し
、口金出口で三層を合流せしめて、三層積層状態とした
。

この溶融シートを３０００の冷却ドラムに巻きつけて冷
却固化せしめた後、１２０００の加熱ロ−ル群によって
子熱し、次いでラジェイションヒータ一で加熱しつつ、
長手方向に５倍延伸した。これをステンタへ導き、１５
５００で幅方向に９倍延伸した後、１６０００の熱風中
で３秒間熱処理した。この熱処理中に、フィルム幅を全
幅の５％分だけリラックスせしめて収縮させた。かくし
て得られたフィルムは透明であり、芯のＰＰ−ＢＯ層の
厚さが１８ミクロン、両面を被覆しているＰＢＣ層の厚
さが各々１ミクロンで、合計厚さは２０ミクロンであっ
た。ＰＢＣ層は２×１０−４の微弱な複屈折を示した。
このフィルムの両表面をｌＯＷ／従・分の強さでコロナ
放電処理を行った。処理中の雰囲気は空気であり、フィ
ルム温度は８０ｏｏであった。かくして得られたフィル
ムの両表面の濡れ張力は、３的ｙｎｅ／弧、フロッキン
グ敷断力は２００夕であった。このフィルムをオーバー
ラップ包装機にかけてタバコの包装を行ってみたところ
、ヒートシール不良率、走行性不良回数ともに０であり
、極めて優れた特性を示した。実施例 ２実施例１と同
じＰＰからなる未延伸シートを１３５℃で長手方向に５
倍延伸した。

このシートの両表面に、下記ＰＢＣを２７０ｑｏで溶融
押出ラミネートした。ＰＢＣ：ブテン−１含有量２５重
量％のもので融点１２８００、メルトィンデックス１０
夕／１０分。

，以下添加剤を含有している。イルガノツクス１０１０
： ０．０５重量％ＢＨＴスワノツクス
： ０．１ 〃ステアリン酸カルシ
ウム： ０．０５ 〃微粒子状シリカ（平均粒
径１．２ミクロン）：０．４ 〃得られた三層積層シー
トをステンダへ送りこみ、１５７ｑ０で幅方向に９．５
倍延伸した後、１６が０の熱風中で４秒間熱処理し、次
いで冷風で急冷して、透明な厚さ２２ミクロンのフィル
ムを得た。

ここで、芯のＰＰ−ＢＯ層の厚さは１８ミクロン、両面
に被覆されているＰＢＣ層の厚さは各々２ミクロンであ
った。ＰＢＣ層の複屈折は０であった。このフィルムを
空気中で、フィルム温度７０ｏｏに加熱された状態で、
両表面を８Ｗ／の・分の強さでコロナ放電処理を行った
。かくして得られたフィルムの両表面の濡れ張力は３母
肌ｅ／肌、フロッキング製断力は４５０夕であった。

このフィルムをオーバーラップ包装機にかけて、タバコ
の包装を行ってみたところ、ヒートシール不良率、走行
性不良回数ともに０であり、極めて優れた特性を示した
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、プロピレン・ブテン−１共重合体の赤外線吸
収スペクトルの吸光度比から、ブテンー１含有量を求め
る場合の検量線である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二軸配向ポリプロピレンフイルムの両表面が、プロ
   ピレン・ブテン−１共重合体層を被覆された積層フイル
   ムにおいて、該共重合体中のブテン−１含有量が２１〜
   ３２重量％の範囲にあり、かつ、該共重合体層表面の濡
   れ張力が３３〜４２ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲にあることを
   特徴とする包装用積層フイルム。