JPWO2009084518A1 - 積層フィルムおよびそれからなる包装体 - Google Patents
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Abstract
本発明の課題はポリ乳酸系樹脂を主成分としながら、現行ポリオレフィンフィルムの持つ生産性を維持しつつ、加工適性、特に、印刷、蒸着および製袋時の安定性に優れ、ガスバリア性などの実用特性に優れたフィルムを提供することである。本発明は、 少なくとも3層の樹脂層を含んでなる積層フィルムにおいて、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)からなる層(A層)、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物(B)からなる層(B層)、樹脂組成物(C)からなる層(C層)を有し、B層、A層、C層がこの順に積層されてなり、長手方向の弾性率が2.0〜7.0GPaであり、100℃で5分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする積層フィルム、である。【選択図】なし
Description
本発明は、加工適性、製膜性およびガスバリア性に優れた積層フィルムに関する。さらに詳しくは、包装体に好適な積層フィルムに関するものである。
ポリプロピレンに代表されるポリオレフィン系樹脂は安価かつ成形加工性に優れ、剛性などの物性バランスに優れることから、多岐にわたる用途に展開されている。特に、フィルム用途では菓子などの食品の包装用フィルムなどで盛んに用いられている。しかし、近年、石油由来の材料は資源の枯渇や生産・焼却処分時の際の二酸化炭素の発生、廃棄後も分解しないなどといった問題点から、生分解性樹脂や植物・生物由来の材料への注目が集まっている。
特に生分解性樹脂の中でも、乳酸単量体を主成分とするポリエステル樹脂組成物としたポリ乳酸系樹脂は、とうもろこしなどのバイオマスを原料として、微生物を利用した発酵法により、モノマーである乳酸を安価に製造できるようになり、また、融点もおよそ170℃と高く、溶融成形可能であるため、石油などの化石原料から製造される樹脂を代替できるバイオポリマーとして期待されている。
しかしながら、ポリ乳酸系樹脂は、耐熱性や柔軟性の不足などから、フィルムとして用いる際の加工適性、特に、印刷、蒸着および製袋時の安定性に関して問題があった。また、包装体の実用特性上重要な特性であるガスバリア性についても満足できるものではなかった。
一方、複数の樹脂を配合する技術は、ポリマーアロイ技術として広く知られており、個々のポリマーの欠点を改良する目的で広く利用されている。
特許文献1では、微生物分解性熱可塑性樹脂にポリオレフィン系樹脂が混合分散し、ポリオレフィン系樹脂の一部が変性ポリオレフィン系樹脂である微生物崩壊性熱可塑性樹脂組成物が開示されている。しかしながら、特許文献1では、微生物崩壊性を制御することを目的としており、耐熱性、加工適性などの特性については一切開示はなく、加工適性および、ガスバリア性に優れるフィルムを得るための解決手段について全く示唆されていない。
特許文献2では、脂肪族ポリエステルとポリオレフィン系樹脂との混合系に相溶化剤を配合してなる組成物から得られる微生物崩壊性熱可塑性樹脂フィルムが開示されている。しかしながら、特許文献2は、高い微生物崩壊性と熱融着性を有するフィルムについての発明であり、加工適性および、ガスバリア性に優れるフィルムを得るための解決手段については示唆されていない。
特許文献3では、ポリオレフィン系樹脂、ポリ乳酸系合成樹脂成分、酢酸ビニル/エチレン共重合体などを含むポリオレフィン系樹脂組成物が開示されている。しかしながら、シート状物に加工する際の安定生産性を目的とする発明であり、フィルム加工時の加工適性やガスバリア性については開示はなく、加工適性および、ガスバリア性に優れるフィルムを得るための解決手段について全く示唆されていない。
特許文献4では、生分解性樹脂とポリオレフィン系樹脂をブレンドしてなる生分解性ブレンド樹脂が開示されている。しかしながら、特許文献4は、積層フィルムにおいて、高い層間接着強度を有することを目的とした発明であり、印刷、蒸着および製袋時の安定性や、ガスバリア性に関しては全く示唆されていない。
特許文献5では、生分解性ポリマー、生分解性ポリマー以外のポリマーおよび相溶化剤を配合してなる生分解性プラスチック材料が開示されている。しかしながら、特許文献5の発明では、加工適性および、ガスバリア性に優れるフィルムを得るための解決手段について全く示唆されていない。
特許文献6では、ポリ乳酸系樹脂、結晶性ポリプロピレン系樹脂が変性ポリプロピレン樹脂を含む結晶性ポリプロピレン系樹脂組成物および無機フィラーを含有するポリ乳酸系樹脂組成物が開示されている。しかしながら、特許文献6の発明では加工適性および、ガスバリア性に優れるフィルムを得るための解決手段について全く示唆されていない。
また、特許文献7および8ではポリオレフィン系樹脂層とポリ乳酸系樹脂層を有する積層フィルムおよびシートについての開示がある。しかしながら熱収縮性を有するフィルムもしくはシートのため、蒸着、ラミネートなどの加工適性やガスバリア性に優れたフィルムを得るための手段については開示はない。
以上のように、いずれの方法を用いても、耐熱性、加工適性およびガスバリア性などの特性をいずれも満足できるフィルムを得ることは難しく、さらなる改良が求められていた。
特開平05−179110号公報
特開平06−263892号公報
特開2003−301077号公報
特開2005−68232号公報
特開2005−248160号公報
特開2005−307128号公報
特開2006−326952号公報
特開平14−019053号公報
本発明の課題はポリ乳酸系樹脂を主成分としながら、現行ポリオレフィンフィルムの持つ生産性を維持しつつ、加工適性、特に、印刷、蒸着および製袋時の安定性に優れ、ガスバリア性などの実用特性に優れたフィルムを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
1) 少なくとも3層の樹脂層を含んでなる積層フィルムにおいて、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)からなる層(A層)、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物(B)からなる層(B層)、樹脂組成物(C)からなる層(C層)を有し、B層、A層、C層がこの順に積層されてなり、長手方向の弾性率が2.0〜7.0GPaであり、100℃で5分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする、積層フィルム。
2) 120℃で15分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする、前記1)に記載の積層フィルム。
3) 積層フィルムのB層面の中心線平均粗さRaが10nm〜85nmであることを特徴とする、前記1)または2)のいずれかに記載の積層フィルム。
4) 樹脂組成物(A)がポリオレフィン系樹脂を含んでなることを特徴とする前記1)〜3)いずれかに記載の積層フィルム。
5) 樹脂組成物(B)が、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、およびプロピレン−ブテンランダム共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つのポリオレフィン系樹脂を主成分とすることを特徴とする、前記1)〜4)いずれかに記載の積層フィルム。
6) 樹脂組成物(C)が、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、またはポリ乳酸系樹脂のいずれかを主成分とすることを特徴とする、前記1)〜5)いずれかに記載の積層フィルム。
7) A層とB層、および/またはA層とC層が、接着性樹脂(D)からなるD層を介して積層されてなることを特徴とする、前記1)〜6)のいずれかに記載の積層フィルム。
8) 樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、および樹脂組成物(C)からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂組成物が、接着性樹脂(E)を含んでなることを特徴とする、前記1)〜7)のいずれかに記載の積層フィルム。
9) 樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、および樹脂組成物(C)からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂組成物が、延伸助剤(F)を含んでなることを特徴とする、前記1)〜8)のいずれかに記載の積層フィルム。
10) C層がヒートシール性を有することを特徴とする、前記1)〜9)のいずれかに記載の積層フィルム。
11) 長手方向の弾性率と幅方向の弾性率の比((長手方向の弾性率)/(幅方向の弾性率))が0.3〜0.75であることを特徴とする、前記1)〜10)のいずれかに記載の積層フィルム。
12) 積層フィルムのB層面側に、金属または金属酸化物からなる蒸着層を設けたことを特徴とする、前記1)〜11)のいずれかに記載の積層フィルム。
13) 金属または金属酸化物からなる蒸着層と積層フィルムとのB層面の間に、コーティング層を設けたことを特徴とする前記12)に記載の積層フィルム。
14) 前記1)〜13)のいずれかに記載の積層フィルムを構成中に含む包装体。
1) 少なくとも3層の樹脂層を含んでなる積層フィルムにおいて、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)からなる層(A層)、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物(B)からなる層(B層)、樹脂組成物(C)からなる層(C層)を有し、B層、A層、C層がこの順に積層されてなり、長手方向の弾性率が2.0〜7.0GPaであり、100℃で5分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする、積層フィルム。
2) 120℃で15分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする、前記1)に記載の積層フィルム。
3) 積層フィルムのB層面の中心線平均粗さRaが10nm〜85nmであることを特徴とする、前記1)または2)のいずれかに記載の積層フィルム。
4) 樹脂組成物(A)がポリオレフィン系樹脂を含んでなることを特徴とする前記1)〜3)いずれかに記載の積層フィルム。
5) 樹脂組成物(B)が、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、およびプロピレン−ブテンランダム共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つのポリオレフィン系樹脂を主成分とすることを特徴とする、前記1)〜4)いずれかに記載の積層フィルム。
6) 樹脂組成物(C)が、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、またはポリ乳酸系樹脂のいずれかを主成分とすることを特徴とする、前記1)〜5)いずれかに記載の積層フィルム。
7) A層とB層、および/またはA層とC層が、接着性樹脂(D)からなるD層を介して積層されてなることを特徴とする、前記1)〜6)のいずれかに記載の積層フィルム。
8) 樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、および樹脂組成物(C)からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂組成物が、接着性樹脂(E)を含んでなることを特徴とする、前記1)〜7)のいずれかに記載の積層フィルム。
9) 樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、および樹脂組成物(C)からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂組成物が、延伸助剤(F)を含んでなることを特徴とする、前記1)〜8)のいずれかに記載の積層フィルム。
10) C層がヒートシール性を有することを特徴とする、前記1)〜9)のいずれかに記載の積層フィルム。
11) 長手方向の弾性率と幅方向の弾性率の比((長手方向の弾性率)/(幅方向の弾性率))が0.3〜0.75であることを特徴とする、前記1)〜10)のいずれかに記載の積層フィルム。
12) 積層フィルムのB層面側に、金属または金属酸化物からなる蒸着層を設けたことを特徴とする、前記1)〜11)のいずれかに記載の積層フィルム。
13) 金属または金属酸化物からなる蒸着層と積層フィルムとのB層面の間に、コーティング層を設けたことを特徴とする前記12)に記載の積層フィルム。
14) 前記1)〜13)のいずれかに記載の積層フィルムを構成中に含む包装体。
本発明のフィルムは加工適性およびガスバリア性に優れ、一般工業用や包装材料用フィルムなどとして好適に用いることができる。
本発明は、少なくとも3層の樹脂層を含んでなる積層フィルムにおいて、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)からなる層(A層)、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物(B)からなる層(B層)、樹脂組成物(C)からなる層(C層)を有する積層構成を持つ。またB層、A層、C層はこの順に積層してなり、つまりA層はB層とC層の間に位置している。またA層は、各樹脂層の中で最も厚いメイン層となることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂を主成分とするB層が表層である理由は、製膜性を良好にするためである。つまり、後述するような二軸延伸フィルムを製造する場合、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする層が表層の場合と比較して、ロール延伸でのロールへの粘着を抑制できる。また、C層が表層である理由は、樹脂組成物(C)がポリオレフィン系樹脂を主成分とする場合は前記同様で、樹脂組成物(C)がポリ乳酸系樹脂を主成分とする場合は、後述するように、A層との密着性に優れる非晶性のポリ乳酸系樹脂をC層に採用することで、ヒートシール性を発現させることができるからである。A層がメイン層となることが好ましい理由は、積層フィルムにおいてポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)からなる層(A層)がメイン層となることで、フィルム全体としてのバイオマス度が向上し、また、生分解性も向上するからである。
なお、本発明において、主成分とは、積層フィルムの各層を構成する樹脂組成物の全成分の合計を100重量%としたとき、重量的に最も多く含まれる成分を指すものとする。
本発明のフィルムは長手方向の弾性率が2.0〜7.0GPaであることが重要であり、さらに好ましくは2.0〜5.0GPaである。特に好ましくは、長手方向だけでなく、幅方向弾性率も2.0〜7.0GPaの範囲を満たすことである。長手方向の弾性率が2.0〜7.0GPaの範囲であると、機械強度に優れ、印刷、蒸着、製袋などの加工時のハンドリング性が良好となると共に、印刷ピッチずれが発生しにくく、品位向上が図れる。加えて、加工工程での張力によるフィルムの伸縮が抑制され、蒸着膜欠陥の発生が起こりにくくなり、蒸着フィルムのガスバリア性も良好となる。
長手方向の弾性率を2.0〜7.0GPaの範囲とするには、後述する延伸条件の好ましい範囲内で長手および幅方向の延伸温度と倍率を適宜調整することで達成可能である。このほか、逐次二軸延伸を行った後、長手方向へ再延伸したり、樹脂組成物(B)100重量%中に長鎖分岐が導入された高溶融張力ポリプロピレンを1〜100重量%添加したりする方法も用いることができる。
本発明のフィルムの熱収縮率は100℃で5分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることが重要である。より好ましくは、長手方向の熱収縮率が−3%〜6%、幅方向の熱収縮率が−4%〜4%であることであり、さらに好ましくは長手方向の熱収縮率は−1%〜6%、幅方向の熱収縮率が−2%〜4%である。100℃で5分間熱処理した後の熱収縮率について、長手方向が10%以下、幅方向が20%以下にあれば、ハンドリング性が良好となり、印刷、蒸着、製袋などの加工適性が良好となる。
また本発明の積層フィルムは、120℃で15分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることが好ましい。より好ましくは、長手方向の熱収縮率が−3%〜6%、幅方向の熱収縮率が−4%〜4%であることであり、さらに好ましくは長手方向の熱収縮率は−1%〜6%、幅方向の熱収縮率が−2%〜4%である。120℃で15分間熱処理した後の熱収縮率について、長手方向が10%以下、幅方向が20%以下にあれば、耐熱性、寸法安定性に優れ、印刷、蒸着、製袋などの加工適性が特に良好となる。また、長手方向の熱収縮率が0%〜4%、幅方向の熱収縮率が−1%〜2%、特に好ましくは長手方向の収縮率が0%〜2%、幅方向の熱収縮率が−1%〜1.5%であれば、耐熱性、寸法安定性に優れ、加工適性、印刷精度向上に加え、積層フィルムに蒸着層を設けた場合の蒸着フィルムのガスバリア性の観点からも好ましい。
熱収縮率について、100℃で5分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下の範囲とするには、後述する延伸条件の好ましい範囲の中で弛緩熱処理の際の熱固定温度、リラックス率、リラックス温度を適宜調整することで達成可能である。つまり、後述する「ポリ乳酸系樹脂条件延伸」の場合、延伸後の熱固定やリラックスの温度は、好ましくは120〜150℃、より好ましくは125〜145℃、さらに好ましくは130〜140℃であり、リラックス率が好ましくは2〜15%、より好ましくは5〜10%、さらに好ましくは8〜10%である。後述する「ポリオレフィン系樹脂条件延伸」の場合、延伸後の熱固定やリラックスの温度は好ましくは155〜170℃、より好ましくは158〜167℃、さらに好ましくは160〜165℃であり、リラックス率は好ましくは2〜15%、より好ましくは5〜10%、さらに好ましくは8〜10%である。また、樹脂組成物(A)の主成分として含まれるポリ乳酸系樹脂として、L体乳酸単位もしくはD体乳酸単位が95モル%以上含まれるポリ乳酸系樹脂を用いることも、熱収縮率をかかる範囲に抑制するのに有効である。2種類以上のポリ乳酸系樹脂を含有する場合、それぞれのポリ乳酸系樹脂の重量平均の乳酸単位で計算する。
本発明の積層フィルムのB層面の中心線平均粗さRaは、B層面に蒸着層を設けた場合のガスバリア性や印刷精度の観点から10nm〜85nmであることが好ましく、より好ましくは10nm〜70nm、さらに好ましくは10nm〜60nmである。表面粗さが85nmを越えると、蒸着層を有する積層フィルムとした場合に蒸着欠陥が生じやすくなることで蒸着バリア性が発現しにくく、表面粗さが10nm未満であると、加工時のハンドリング性が劣り、ブロッキングや、帯電などによるトラブルが起こる懸念がある。
B層面の表面粗さを10〜85nmの範囲とするには、面積倍率を後述の好ましい範囲で高くすることや、B層を成す樹脂組成物(B)の結晶性を抑制すること、樹脂組成物(B)中に極性基を実質的に含まない炭化水素樹脂および/または極性基を実質的に含まないテルペン樹脂を後述の好ましい量を添加することなどで達成可能である。
本発明の長手方向の弾性率と幅方向の弾性率の比((長手方向の弾性率)/(幅方向の弾性率))は、0.3〜0.75であることが好ましく、より好ましくは0.5〜0.75であり、さらに好ましくは0.65〜0.75である。長手方向の弾性率と幅方向の弾性率の比(長手方向の弾性率)/(幅方向の弾性率))が1.0未満であることは長手方向に比べ、幅方向の強度が大きいことを示している。長手方向の弾性率と幅方向の弾性率の比(長手方向の弾性率)/(幅方向の弾性率)が、0.3〜0.75の範囲にあれば、幅方向の抗張力が高いことでしわが発生せず、巻き取った後の巻姿が良好となる。また、フィルムの表層部と巻芯部のバリア性のバラツキが小さくなる傾向にある。
長手方向の弾性率と幅方向の弾性率の比(長手方向の弾性率)/(幅方向の弾性率)を0.3〜0.75の範囲とするには、後述する延伸条件の好ましい範囲で長手方向の延伸倍率より幅方向の延伸倍率を高めることで達成可能である。
本発明の積層フィルムのA層を構成する樹脂組成物(A)は、ポリ乳酸系樹脂を主成分とするものである。
ポリ乳酸系樹脂とは、L体乳酸および/またはD体乳酸を主たる構成単位(単量体成分)として重合された重合体を指す。樹脂組成物(A)の主成分として用いられるポリ乳酸系樹脂は、乳酸以外のほかの共重合成分をポリ乳酸系樹脂の構成単位として含んでいてもよく、他の構成単位としては、エチレングリコール、ブロピレングリコール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオ−ル、デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノ−ルA、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールなどのグリコール化合物、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、マロン酸、グルタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビス(p−カルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸などのジカルボン酸、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸、カプロラクトン、バレロラクトン、プロピオラクトン、ウンデカラクトン、1,5−オキセパン−2−オンなどのラクトン類を挙げることができる。
なお、本発明でいうポリ乳酸系樹脂とは、重合体の構成単位の合計を100モル%としたとき、乳酸単位が50モル%以上100モル%以下であるものを指すが、押出特性の観点からは好ましくは60モル%以上100モル%以下であり、さらに好ましくは80モル%以上100モル%以下である。
本発明において、耐熱性が要求される用途に関しては、樹脂組成物(A)の主成分であるポリ乳酸系樹脂などとして、乳酸単位の光学純度が高いポリ乳酸系樹脂を用いることが好ましい。すなわち、ポリ乳酸系樹脂の総乳酸単位100モル%の内、L体乳酸単位が80モル%以上100モル%以下含まれるか、またはD体乳酸単位が80モル%以上100モル%以下含まれることが好ましく、L体乳酸単位が90モル%以上100モル%以下含まれるか、またはD体乳酸単位が90モル%以上100モル%以下含まれることがさらに好ましく、L体乳酸単位が95モル%以上100モル%以下含まれるか、またはD体乳酸単位が95モル%以上100モル%以下含まれることが特に好ましく、L体乳酸単位が98モル%以上100モル%以下含まれるか、またはD体乳酸単位が98モル%以上100モル%以下含まれることが最も好ましい。
また、本発明において、耐熱性が要求される用途に関しては、樹脂組成物(A)の主成分であるポリ乳酸系樹脂などとして、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを用いることが好ましい。ポリ乳酸ステレオコンプレックスを形成させる方法としては、例えば、全ポリ乳酸系樹脂の全乳酸単位100モル%のうち、L体乳酸単位が90モル%以上100モル%以下、より効率的なステレオコンプレックスを形成させる観点で、好ましくは 95モル%以上、より好ましくは 98モル%以上がL体乳酸単位で構成されたポリ−L−乳酸と、全乳酸単位100モル%のうちD体乳酸単位が90モル%以上100モル%以下、より効率的なステレオコンプレックスを形成させる観点で、好ましくは95モル%以上100モル%以下、より好ましくは98モル%以上100モル%以下がD体乳酸単位で構成されたポリ−D−乳酸を溶融混練または溶液混合などの手法を用いて混合する方法を挙げることができる。また、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを形成させる別の方法として、ポリ−L−乳酸セグメントおよびポリ−D−乳酸セグメントからなるブロック共重合体とする方法も挙げることができる。ポリ乳酸ステレオコンプレックスを容易に形成させることができるという点で、ポリ−L−乳酸セグメントおよびポリ−D−乳酸セグメントからなるブロック共重合体とする方法が好ましい。また、本発明においては、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを単独で用いてもよく、ポリ乳酸ステレオコンプレックスとポリ−L−乳酸またはポリ−D−乳酸を併用して用いてもよい。なお、ポリ−L−乳酸および、ポリ−D−乳酸とは全乳酸単位100モル%の50モル%以上がL体乳酸単位、もしくはD体乳酸単位のものを指す。
ポリ乳酸系樹脂の製造方法としては、公知の重合方法を用いることができ、乳酸からの直接重合法およびラクチドを介する開環重合法などを用いることができる。
ポリ乳酸系樹脂の分子量や分子量分布は、実質的に押出成形加工が可能であれば、特に制限されるものではないが、重量平均分子量としては、通常1万〜50万、好ましくは4万〜30万、さらに好ましくは8万〜25万である。ここでいう重量平均分子量とは、ゲルパーミテーションクロマトグラフィーで測定したポリメチルメタクリレート(PMMA)換算の分子量をいう。重量平均分子量が1万未満では成形体(積層フィルム)は極めて脆くなり実用に適さない場合がある。重量平均分子量が50万を超えると、溶融粘度が高すぎて押出が困難となる場合が多く、またフィルムの表面荒れを起こす場合がある。
ポリ乳酸系樹脂の融点は、耐熱性の観点から好ましくは120℃以上、さらに好ましくは150℃以上である。上限は特に制限されるものではないが通常190℃である。また、融点を示さない、非晶性ポリ乳酸系樹脂を用いることもできるが、積層フィルムの機械特性、ガスバリア性の観点より、結晶性ポリ乳酸系樹脂を用いることが好ましい。
また、樹脂組成物(A)の副成分としてポリオレフィン系樹脂を含むことは、結晶性や防湿性の向上、A層とB層の層間密着強度向上の観点より好ましい。樹脂組成物(A)の副成分として使用できるポリオレフィン系樹脂は、後述する樹脂層(B)に好適に用いられるポリオレフィン系樹脂と同様の樹脂を好ましく挙げることができる。
さらに、フィルム製膜の工程上、取り除かれるフィルム端部などを回収原料として本発明を構成するA層(つまり樹脂組成物(A))へと再利用すると、フイルムの製造コストダウンができ、好ましい。この場合、B層(樹脂組成物(B))およびC層(樹脂組成物(C))が、A層(樹脂組成物(A))に含有されることとなり、A層(つまり樹脂組成物(A))の副成分として、ポリオレフィン系樹脂などが含有されることとなる。
なお上述したとおり、樹脂組成物(A)においてポリ乳酸系樹脂が主成分とは、A層を構成する樹脂組成物(A)の全成分においてポリ乳酸系樹脂が最も多く含まれることを示す。そして副成分は、樹脂組成物(A)の主成分であるポリ乳酸系樹脂の含有割合を超えない範囲で添加することが可能である。安定製膜の観点から、好ましくは樹脂組成物(A)100重量%において、ポリ乳酸系樹脂70重量%以上100重量%以下、ポリ乳酸系樹脂以外の他の生分解性樹脂やポリオレフィン系樹脂、各種添加剤などの副成分は0重量%以上30重量%以下である。
樹脂組成物(A)の主成分であるポリ乳酸系樹脂と、ポリオレフィン系樹脂などの副成分の相溶性向上のため、樹脂組成物(A)にはさらに副成分として相溶化剤を添加することも好ましく、極性基を導入したポリオレフィン系樹脂、極性基を導入したアクリル系樹脂、極性基を導入したスチレン系樹脂、極性基を導入したポリオレフィン系樹脂−ポリスチレン系樹脂のブロック共重合体などを好ましく用いることができる。
樹脂組成物(A)について、主成分としてポリ乳酸系樹脂、副成分として他の生分解性樹脂やポリオレフィン系樹脂、別の副成分として相溶化剤を用いる場合、耐熱性の観点から、樹脂組成物(A)100重量%において、ポリ乳酸系樹脂56重量%以上99重量%以下、他の生分解性樹脂やポリオレフィン系樹脂などの副成分は0.5重量%以上24重量%以下、相溶化剤は0.5重量%以上20重量%以下添加することが好ましい。
樹脂組成物(B)は表面平滑性の観点より、ポリオレフィン系樹脂を主成分とすることが重要であり、ポリオレフィン系樹脂としてはポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、およびプロピレン−ブテンランダム共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を好ましく用いることができ、本発明の効果を損なわない範囲で、上述のポリオレフィン系樹脂を単独ないし、2種以上併用して用いることもできる。この中でもポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンを単独で使用した態様、若しくは、ポリプロピレン、並びにエチレン−プロピレンランダム共重合体及び/又はエチレン−プロピレンブロック共重合体の混合物とした態様とすることが好ましい。この場合、樹脂組成物(B)全体でのエチレン成分の好ましい含有量は0.1〜10wt%、より好ましくは0.2〜6wt%、さらに好ましくは0.5〜2wt%である。エチレン成分を0.1wt%以上加えることでガスバリア性が向上し、エチレン成分を10wt%以下とすることでフィルムの耐熱性が維持でき、蒸着適性などの点で有利である。
なお上述したとおり、樹脂組成物(B)においてポリオレフィン系樹脂が主成分とは、B層を構成する樹脂組成物(B)の全成分においてポリオレフィン系樹脂が最も多く含まれることを示す。好ましくは樹脂組成物(B)100重量%において、主成分であるポリオレフィン系樹脂が70重量%以上100重量%以下、副成分が0重量%以上30重量%以下であり、より好ましくはポリオレフィン系樹脂が80重量%以上100重量%以下、副成分が0重量%以上20重量%以下であり、さらに好ましくはポリオレフィン系樹脂が90重量%以上100重量%以下、副成分が0重量%以上10重量%以下であり、特に好ましくはポリオレフィン樹脂100重量%である。
本発明において、ポリオレフィン系樹脂の製造方法は、特に限定されものではなく、公知の方法を用いることができ、例えば、ポリプロピレン系樹脂においては、ラジカル重合、チーグラー・ナッタ触媒を用いた配位重合、アニオン重合、メタロセン触媒を用いた配位重合などいずれの方法でも用いることができる。
ポリオレフィン系樹脂はJIS−K7210(1999)に則って230℃、荷重2.16kgの条件下で測定したメルトフローレート(MFR)で、1〜100g/10分であることが好ましく、2〜80g/10分であることがより好ましく、4〜60g/10分であることがさらに好ましい。特に好ましくは5〜15g/10分であり、最も好ましくは8〜13g/10分である。MFRが1〜100g/10分の範囲であれば適当な結晶性を有し、本発明の積層フィルムの寸法安定性、耐湿性、表面平滑性が良好となる。また、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)からなるA層との均一積層性が向上し、フローマークを抑制することができる。MFRが1g/10分より小さいと、溶融粘度が高すぎて押出性が低下しやすくなる。また、MFRが100g/10分を超えると結晶性が高すぎるため、製膜性が大幅に低下したり、フィルムの機械特性が大きく低下したりすることがある。また、表層結晶化が進みすぎ、粗面化することで印刷精度の低下や、蒸着後のガスバリア性悪化の恐れがある。なお以下の説明においても、メルトフローレート(MFR)は、JIS−K7210(1999)に則って230℃、荷重2.16kgの条件下で測定した値を意味するものとする。
また、ポリオレフィン系樹脂の極限粘度[η]は、適当な結晶性を有する点から1.4〜3.2dl/gが好ましく、さらに好ましくは1.6〜2.4dl/gである。[η]が1.4dl/gより小さくなると結晶性が高すぎるため、フィルムの脆化を招いたり、表面粗面化による蒸着バリア性の低下を招いたりする懸念があり、3.2dl/gを超えると結晶性が著しく下がり、耐熱性が低下する場合がある。
樹脂組成物(C)の主成分は特に限定されないが、樹脂組成物(C)の主成分としてポリオレフィン系樹脂やポリ乳酸系樹脂を好ましく用いることができる。具体的なポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、およびプロピレン−ブテンランダム共重合体からなる群より選ばれた少なくとも1種を好ましく用いることができる。そしてポリオレフィン系樹脂としては、樹脂組成物(B)で用いられるポリオレフィン系樹脂と全く同一のものを用いることもできる。この場合、ポリオレフィン系樹脂層(B層)/A層/ポリオレフィン系樹脂層(C層)の二種三層構成とすればよい。
なお上述したとおり、樹脂組成物(C)における主成分とは、C層を構成する樹脂組成物(C)の全成分において、最も多く含まれる樹脂のことを示す。好ましくは樹脂組成物(C)100重量%において、主成分であるポリオレフィン系樹脂又はポリ乳酸系樹脂が70重量%以上100重量%以下、副成分が0重量%以上30重量%以下であり、より好ましくは主成分であるポリオレフィン系樹脂又はポリ乳酸系樹脂が80重量%以上100重量%以下、副成分が0重量%以上20重量%以下であり、さらに好ましくは主成分であるポリオレフィン系樹脂又はポリ乳酸系樹脂が90重量%以上100重量%以下、副成分が0重量%以上10重量%以下であり、特に好ましくは主成分であるポリオレフィン系樹脂又はポリ乳酸系樹脂が100重量%である。
また樹脂組成物(C)は、主成分としてポリオレフィン系樹脂やポリ乳酸系樹脂のいずれかを好ましく用いることができるが、副成分としてはその他方を含むことも可能である。
C層を形成する樹脂組成物(C)の主成分としてポリ乳酸系樹脂を用いる場合、メイン層であるA層に使用するポリ乳酸系樹脂よりも結晶性の低い低融点のポリ乳酸系樹脂や、非晶性のポリ乳酸系樹脂を使用することにより、ヒートシール性を有することが好ましく、A層との密着性に優れる非晶性のD体共重合L−ポリ乳酸などを好ましく用いることができる。ヒートシール性とは内容物を充填・包装し袋としての形態を取るための性質であり、加熱により接着層が溶融、圧着されることで接着される。C層がヒートシール性を有することは、押出ラミネートでヒートシール層を設けたり、ドライラミネートでヒートシール層を設けたりするのに比べ、工程を簡略化、薄肉化できることから、コストダウンや環境負荷低減の観点より好ましい。
C層としてポリオレフィン系樹脂を用いる場合も、C層はヒートシール性を有することが好ましく、ヒートシール性を有しかつ低温、高速シール性に優れるポリオレフィン系樹脂としてエチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体を好ましく用いることができる。ヒートシール性は、樹脂組成物(A)より低結晶性の融点の低いポリオレフィン系樹脂や、非晶性のポリオレフィン系樹脂を樹脂組成物(C)として用いることで付与することができる。
A層とB層、A層とC層の層間接着力向上の観点より、接着性樹脂(D)からなるD層を介してA層とB層、および/またはA層とC層が積層されることも好ましい。接着性樹脂(D)は、共押出、共延伸可能な樹脂であり、接着性樹脂(D)としてはエチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体や、極性基を導入したポリオレフィン系樹脂、極性基を導入したアクリル系樹脂、極性基を導入したスチレン系樹脂、極性基を導入したポリオレフィン系樹脂−ポリスチレン系樹脂のブロック共重合体などが挙げられる。
接着性樹脂(D)のMFRは1〜50g/10分が好ましく、より好ましくは5〜35g/10分であり、いっそう好ましくは8〜20g/10分である。MFRが1〜50g/10分の範囲であると、樹脂単体での押出安定性が高い。ここでMFRとはJIS−K7210(1999)に則って230℃、荷重2.16kgの条件下で測定したものを指す。
接着性樹脂(D)は押出安定性の観点から、熱重量測定で求められる5%熱減量温度が230℃以上であることが好ましく、より好ましくは240℃以上である。
接着性樹脂(D)としてエチレン/酢酸ビニル共重合体を用いる場合、エチレン/酢酸ビニル共重合体の全量を100重量%とした際に、酢酸ビニル成分含有量が、25重量%以上、かつ55重量%未満であることが好ましい。なお、エチレン/酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニル成分を除いた残りの成分は、エチレン成分である。酢酸ビニル成分含有量は、エチレン/酢酸ビニル共重合体の全量を100重量%とした際に、28重量%〜50重量%の範囲であることがより好ましく、30重量%〜45重量%であることがさらに好ましく、34重量%〜41重量%であることが特に好ましい。
接着性樹脂(D)としてエチレン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体を用いる場合、エチレン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体の全量を100重量%とした際に、(メタ)アクリル酸エステル成分含有量が30重量%以上であることがより好ましく、30重量%〜50重量%の範囲であることがさらに好ましい。なお、エチレン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体における(メタ)アクリル酸エステル成分を除いた残りの成分は、エチレン成分である。
極性基を導入したポリオレフィン系樹脂、極性基を導入したアクリル系樹脂、極性基を導入したスチレン系樹脂、極性基を導入したポリオレフィン系樹脂−ポリスチレン系樹脂のブロック共重合体中に導入された極性基としては、酸無水物基、アミノ基、イミノ基およびエポキシ基から選択される少なくとも1種の官能基を含有することが好ましく、酸無水物基およびエポキシ基から選択される少なくとも1種の官能基を含有することがより好ましい。なかでも、無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン樹脂は特にA層との接着性に優れるため、D層として好適に用いることができる。
無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂を用いる場合、無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂100重量%において、無水マレイン酸の変性率は0.05〜4.0重量%であることが好ましく、より好ましくは0.1〜3.0重量%、さらに好ましくは0.2〜2.5重量%である。変性率がかかる範囲であると単体での押出安定性に優れるとともに、接着性が良好となる。接着性樹脂(D)の製品例としては三井化学株式会社製“アドマー(登録商標)”、アルケマ社製“オレヴァック(登録商標)”、“ロタダー(登録商標)”などを挙げることができる。
なおD層は、接着性樹脂(D)が主成分であり、好ましくはD層の全成分100重量%において接着性樹脂(D)を70重量%以上100重量%以下含有する。そしてD層は、接着性樹脂(D)の効果を阻害しない範囲で適宜添加剤などの副成分を含有することができる。
A層とB層、A層とC層の層間接着性の向上は、樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、樹脂組成物(C)のいずれか少なくとも1つの樹脂に接着性樹脂(E)を添加する手法でも達成でき、この方法によれば接着性樹脂(D)からなるD層を設けないで済む点で、積層フィルムの層数が少なくなることで積層工程の簡略化ができるため、好ましい。
接着性樹脂(E)としては、酸無水物基、アミノ基、イミノ基およびエポキシ基から選択される少なくとも1種の官能基を含有するポリオレフィン系樹脂が好ましく、酸無水物基およびエポキシ基から選択される少なくとも1種の官能基を含有するポリオレフィン系樹脂がより好ましい。特に無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂が好適に用いられる。
接着性樹脂(E)である無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂は、無水マレイン酸の変性率が無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂100重量%において0.05〜10.0重量%であることが好ましく、より好ましくは0.1〜8.0重量%、さらに好ましくは0.5〜6.0重量%である。変性率が0.05〜10.0重量%の範囲であると、十分な層間接着性と押出安定性を両立することができる点で、好ましい。接着性樹脂(E)である無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂の変性率が10.0重量%より高いと、接着性樹脂(E)の耐熱性が不十分となり、樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、樹脂組成物(C)のいずれかに接着性樹脂(E)である無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂を含有して押し出す際に、ゲル化や分解が起こる恐れがある。接着性樹脂(E)である無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂の変性率が0.05重量%未満であると、このような接着性樹脂(E)を樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、樹脂組成物(C)のいずれかへ添加しても、層間接着性を発現しない可能性がある。
接着性樹脂(E)の含有量としては、接着性樹脂(E)を含有する樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、樹脂組成物(C)の各々の樹脂組成物100重量%中に0.1〜15重量%含まれることが好ましく、より好ましくは0.5〜10重量%である。樹脂組成物100重量%中に接着性樹脂(E)の含有量が0.1〜15重量%の範囲であると、層間接着性を有しながら、積層フィルムの機械特性、ガスバリア性、耐熱安定性などを損なうことなく好ましい。
接着性樹脂(E)として好適な無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量は、1000〜50000が好ましく、より好ましくは3000〜40000である。無水マレイン酸グラフト共重合ポリオレフィン系樹脂は押出安定性の観点から、熱重量測定で求められる5%熱減量温度が230℃以上であることが好ましく、より好ましくは240℃以上である。
接着性樹脂(E)の製品例としては三洋化成工業株式会社製“ユーメックス(登録商標)”、デュポン社製“DPアドヒィージブレジン”などを挙げることができる。
フィルムの生分解性を重視した場合、樹脂組成物(B)および/または樹脂組成物Cには、生分解性樹脂を含有することが好ましい。該生分解性樹脂としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ3−ヒドロキシブチレート、ポリ3−ヒドロキシブチレート−3−ヒドロキシバリレート、ポリカプロラクトン、あるいはエチレングリコール、1,4−ブタンジオールなどの脂肪族ジオールとコハク酸、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸よりなる脂肪族ポリエステル、さらにはポリブチレンサクシネート/テレフタレート、ポリブチレンアジペート/テレフタレートなどの脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルの共重合体、ポリビニルアルコールなどを使用できる。
生分解性樹脂の含有量は、樹脂組成物(B)や樹脂組成物(C)の各々の樹脂組成物100重量%において1〜50重量%が好ましく、より好ましくは2〜30重量%、さらに好ましくは3〜20重量%が好ましい。50重量%を超えると、製膜性、水蒸気透過率が悪化する。1重量%未満では、生分解性が発現しにくくなる。
樹脂組成物(B)や樹脂組成物(C)に生分解性樹脂を含有させる場合、該樹脂組成物中に生分解性樹脂を緻密に分散させるため、分散剤をさらに含有することが好ましい。樹脂組成物(B)や樹脂組成物(C)が、ポリオレフィン系樹脂及び前述の生分解性樹脂を含有する場合、樹脂組成物(B)や樹脂組成物(C)に含有する分散剤としては、(1)エチレン/酢酸ビニル共重合体、(2)エチレン/アクリル酸エステル共重合体、エチレン/メタアクリル酸エステル共重合体、(3)酸無水物基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基、アルコキシシリル基、シラノール基、シリルエーテル基、ヒドロキシル基およびエポキシ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を含有するポリオレフィン系樹脂、(4)酸無水物基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基、アルコキシシリル基、シラノール基、シリルエーテル基、ヒドロキシル基およびエポキシ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を含有するアクリル樹脂またはスチレン樹脂、および、(5)酸無水物基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基、アルコキシシリル基、シラノール基、シリルエーテル基、ヒドロキシル基およびエポキシ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を含有するポリオレフィン−ポリスチレンブロック共重合体が好ましく使用できる。中でも(5)のポリオレフィン−ポリスチレンブロック共重合体がより好ましく使用できる。
分散剤の含有量は、樹脂組成物(B)や樹脂組成物(C)を構成する各々の樹脂組成物100重量%において0.1〜20重量%が好ましく、より好ましくは0.5〜15重量%、さらに好ましくは1〜10重量%が好ましい。20重量%を超えると、製膜性が悪化する。0.1重量%未満では、分散剤としての効果が発現しにくくなる。
樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、及び樹脂組成物(C)からなる群より選ばれる少なくとも1つの層が延伸助剤を含むことは、延伸倍率向上や破れ抑制による生産性の良化や表面平滑性の向上の観点より好ましい。
ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)に含有される延伸助剤としては、ポリエステル、ポリエステルとポリ乳酸のブロック共重合体、ポリエーテルとポリ乳酸のブロック共重合体、ポリオレフィンアクリレート、等が好ましく用いられる。
延伸助剤として作用するポリエステルとしては、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンセバケート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート/テレフタレート、ポリブチレンアジペート/テレフタレート、ポリブチレンサクシネート/アジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリプロピレンサクシネート、ポリプロピレンサクシネート/テレフタレート、ポリプロピレンアジペート/テレフタレート、ポリプロピレンサクシネート/アジペートなどの芳香族および/または脂肪族ポリエステルを好ましく使用することができる。これらの中でも特に延伸性向上に効果的であるのが、ポリブチレンアジペート/テレフタレートおよびポリブチレンサクシネート/アジペートである。
ポリ乳酸系樹脂との相溶性の観点から、ポリエステル、ポリエステルとポリ乳酸のブロック共重合体、ポリエーテルとポリ乳酸のブロック共重合体などの延伸助剤の重量平均分子量は、2,000〜200,000が好ましく、より好ましくは5,000〜150,000、特に好ましくは10,000〜100,000である。なお、ここでいう重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)でクロロホルム溶媒にて測定を行い、ポリメチルメタクリレート換算法により計算した分子量をいう。
また、ポリエステルとポリ乳酸のブロック共重合体、ポリエーテルとポリ乳酸のブロック共重合体は、ポリエステルセグメントまたはポリエーテルセグメントと、ポリ乳酸セグメントとからなるブロック共重合体である。ポリ乳酸セグメントの含有量は、ポリエステルまたはポリエーテルとポリ乳酸のブロック共重合体の全量100重量%中の60重量%以下であることが好ましい。ポリエステルとポリ乳酸のブロック共重合体、ポリエーテルとポリ乳酸のブロック共重合体において、ポリ乳酸セグメントの含有量が60重量%を超えると、延伸性向上の効果が低くなることがある。また、ブリードアウト抑制の観点より、ブロック共重合体一分子中に重量平均分子量が1,500以上のポリ乳酸セグメントを一つ以上有することが好ましい。該ポリ乳酸セグメントが存在することで、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)との相溶性が向上する。
上記ポリエステルとポリ乳酸のブロック共重合体におけるポリエステルセグメントとしては、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンセバケート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート/テレフタレート、ポリブチレンアジペート/テレフタレート、ポリブチレンアジペート/サクシネート、ポリプロピレンセバケート、ポリプロピレンサクシネート、ポリプロピレンサクシネート/テレフタレート、ポリプロピレンアジペート/テレフタレート、ポリプロピレンアジペート/サクシネートなどを好ましく使用することができる。
上記ポリエーテルとポリ乳酸のブロック共重合体におけるポリエーテルセグメントとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合体などを好ましく使用することができる。
延伸助剤の含有量は、樹脂組成物(A)全体100重量%に対して0.1〜20重量%含有することが好ましい。含有量は、より好ましくは0.2〜10重量%、特に好ましくは0.5〜5質量%である。
これらの説明は、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(C)に延伸助剤を含有させる場合も同様であり、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(C)全体100重量%に対して上述の延伸助剤を0.1〜20重量%含有することが好ましく、より好ましくは上述の延伸助剤を0.2〜10重量%、特に好ましくは0.5〜5重量%である。
なお、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)には、生分解性樹脂であるポリグリコール酸、ポリ3−ヒドロキシブチレート、ポリ3−ヒドロキシブチレート−3−ヒドロキシバリレート、ポリカプロラクトン、あるいはエチレングリコール、1,4−ブタンジオールなどの脂肪族ジオールとコハク酸、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸よりなる脂肪族ポリエステル、さらにはポリブチレンサクシネート/テレフタレート、ポリブチレンアジペート/テレフタレートなどの脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルの共重合体、ポリビニルアルコールなどを含有させることは、フィルム剛性の制御や生分解速度の制御の観点から好ましい。ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(C)を用いる場合も同様である。
ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物(B)へ含有される延伸助剤としては、フィルムの強靭性、ガスバリア性、延伸性向上などの観点から、極性基を実質的に含まない炭化水素樹脂および/または極性基を実質的に含まないテルペン樹脂が好適に用いられる。ここで、極性基を実質的に含まない炭化水素樹脂とは、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン基、スルホン基またはそれらの変成体などからなる極性基を有さない炭化水素樹脂であり、具体的には石油系不飽和炭化水素を原料とするシクロペンタジエン系、あるいは高級オレフィン系炭化水素を主原料とする樹脂である。
さらに、かかる極性基を実質的に含まない炭化水素樹脂のガラス転移点温度は60℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度が60℃未満では、剛性の向上効果が小さくなることがある。
また、かかる極性基を有さない炭化水素樹脂に水素を添加し、その水素添加率を90%以上、好ましくは99%以上とした水素添加( 以下、水添と略すことがある)炭化水素樹脂は、特に好ましく用いられる。代表的な水添炭化水素樹脂としては、例えばガラス転移温度70℃以上で水添率99%以上のポリジシクロペンタジエン等の脂環族炭化水素樹脂を挙げることができる。
また、極性基を実質的に含まないテルペン樹脂とは、水酸基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、ハロゲン基、スルホン基またはそれらの変成体などからなる極性基を有さないテルペン樹脂、即ち(C5H8)nの組成の炭化水素およびこれから導かれる変性化合物である。ここで、nは2〜20程度の自然数である。
テルペン樹脂はテルペノイドと呼ばれることもあり、代表的な化合物としては、ピネン、ジペンテン、カレン、ミルセン、オシメン、リモネン、テレピノレン、テルピネン、サビネン、トリシクレン、ビサボレン、ジンギペレン、サンタレン、カンホレン、ミレン、トタレン等があり、本発明の基層に用いる二軸延伸ポリプロピレンフィルムの場合、水素を添加し、その水素添加率を90%以上とするのが好ましく、特に99%以上とするのが好ましい。なかでも、水添β−ピネン、水添β−ジペンテン等が特に好ましく用いられる。
これら延伸助剤の含有量は、樹脂組成物(B)全体100重量%に対して0.1〜30重量%であることが好ましい。延伸助剤の含有量が0.1重量%未満では延伸性の向上効果が小さくなったり、透明性が悪化する場合がある。また、30重量%を越えると、熱寸法安定性が悪化し、フィルム表層にブリードアウトして滑り性が悪化したり、フィルム同士がブロッキングしたり、蒸着ガスバリア性や印刷精度が悪化する場合がある。
なお、極性基を含有する炭化水素樹脂および/またはテルペン樹脂を使用した場合には、樹脂組成物(B)の主成分であるポリオレフィン系樹脂との相溶性に劣ることから、フィルム内部にボイドが形成されやすく、ガスバリア性の悪化や他の添加剤のブリードアウトを悪化させる懸念があるため好ましくない。
樹脂組成物(B)に含有する好適な延伸助剤の製品例としては、東燃化学株式会社製“エスコレッツ”、ヤスハラケミカル株式会社製“クリアロン”、荒川化学工業株式会社製“アルコン”、出光興産株式会社製“アイマーブ”などが挙げられる。
これらの説明は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物(C)に延伸助剤を含有させる場合も同様である。
本発明の効果を損なわない範囲で、各層を構成する樹脂組成物にはブロッキング防止剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤等)、滑剤(アルキルカルボン酸アミド、ステアリン酸塩など)、帯電防止剤(アルキルスルホン酸塩、アルキル脂肪酸塩、アルキル脂肪酸エステル、など)、染料および顔料を含む着色剤、核化剤などを添加することができる。
ブロッキング防止剤は、フィルム同士のブロッキングを抑制しフィルムのハンドリング性を改善するために、フィルム表面に凹凸を付与する目的で表層の樹脂に添加される粒子であり、凝集シリカ、コロイダルシリカ、アルミノシリケート、架橋PMMA、架橋ポリスチレン、炭酸カルシウムなどの不活性な粒子を用いることができ、特に凝集シリカ、コロイダルシリカ、アルミノシリケートが好ましい。
帯電防止剤としては、公知のカチオン系、アニオン系、両性イオン系、非イオン系を用いることができ、フィルム表面に塗布する手法、樹脂成分に混練する方法いずれも使用することができる。ただし、樹脂成分に混練する場合は、イオン性帯電防止剤を用いるとポリ乳酸系樹脂成分の混練時の分解が起こるため好ましくない場合があり、その場合は非イオン系帯電防止剤が好ましく用いられる。非イオン性帯電防止剤としては、(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール、グリセリン、ソルビット等の多価アルコールおよび/またはその脂肪酸エステルなどが挙げられる。
以下に、本発明の積層フィルムの製造方法について述べる。
各押出機にA層、B層、C層をなす樹脂組成物(A)、(B)、(C)を供給し、別々の経路にてフィルターやギヤポンプを通じて、異物の除去、押出量の均整化を行い、多層積層口金または口金の上部に設置したフィードブロックもしくはマニホールド内にて短管内でA層を構成する樹脂組成物(A)、B層を構成する樹脂組成物(B)、C層を構成する樹脂組成物(C)とを合流、積層後、口金よりシート状に吐出し、エアナイフまたは静電印加などの方式により、キャスティングドラムに密着させ、冷却固化せしめてB層、A層、C層がこの順に積層された未延伸フィルムとする。次いで、該シートをロールに通して予熱し、引き続き周速差を設けたロール間に通し、長手方向に延伸し、ただちに室温に冷却する。引き続き該延伸フィルムをテンターに導いて、延伸し、次いで幅方向に弛緩を与えつつ、熱固定して巻取る。あるいは、長手方向、幅方向を同時に延伸する方法により延伸してもよく、長手方向の延伸、幅方向の延伸を複数回数組み合わせて行う方法等による延伸を行っても良い。
本発明の積層フィルムの延伸条件はフィルムの機械特性の観点からは「ポリ乳酸系樹脂条件延伸」が好ましい。つまり、長手方向の延伸温度を75〜85℃とすることが好ましく、さらに好ましくは80℃から85℃であり、延伸倍率は2.5〜4.2倍が好ましい。幅方向の延伸温度は70〜90℃とすることが好ましく、より好ましくは75〜80℃であり、延伸倍率は2.5〜4.0倍であることが好ましい。
積層フィルムのいずれかの層に上述の延伸助剤を用いた場合は、「ポリ乳酸系樹脂条件延伸」における温度、延伸の条件を広げることが可能である。例えば樹脂組成物(A)へ延伸助剤を添加した場合は、フィルムの機械特性の観点から、長手方向の延伸温度は60〜85℃であれば好ましく、延伸倍率は3.0〜5.0倍が好ましい。さらに幅方向の延伸温度は70〜100℃であれば好ましく、延伸倍率は2.5〜10.0倍であることが好ましい。
また、延伸後はフィルムの熱収縮率を抑制する点で、熱固定やリラックスの温度は好ましくは120〜150℃、より好ましくは125〜145℃、さらに好ましくは130〜140℃であり、リラックス率は好ましくは2〜15%、より好ましくは5〜10%、さらに好ましくは8〜10%である。その後、冷却する。
一方、生産性、フィルム加工時の安定性向上の観点からは「ポリオレフィン系樹脂条件延伸」が好ましい。つまり、長手方向の延伸温度を125〜145℃とすることが好ましく、より好ましくは130〜145℃であり、延伸倍率は3.5〜7.0倍が好ましい。幅方向の延伸温度は140〜170℃とすることが好ましく、より好ましくは150〜165℃とするのが好ましく、延伸倍率は5〜10倍が好ましい。また、延伸後はフィルムの熱収縮率を抑制する点で、熱固定やリラックスの温度は好ましくは155〜170℃、リックス率は好ましくは2〜15%、より好ましくは5〜10%、さらに好ましくは8〜10%である。その後、冷却する。
長手方向と幅方向の延伸倍率の積で表される面積倍率は、生産性、厚み斑、表面平滑性、フィルム機械強度の観点より20〜70倍が好ましく、より好ましくは25〜50倍である。積層フィルムのいずれかの層に上述の延伸助剤を用いた場合は、延伸倍率を高めることが可能であり、例えば樹脂組成物(B)へ延伸助剤を添加した場合は、長手方向延伸倍率は3.0〜6.0倍が好ましく、幅方向延伸倍率は5.0〜12.0倍であることが好ましい。これにより、前述の通り、B層の表面平滑性が向上し、好ましい。
なお、機械特性の観点による製膜条件と生産性やフィルム加工時の安定性向上の観点による製膜条件によって、かなり異なる条件(具体的には前述の「ポリ乳酸系樹脂条件延伸」と「ポリオレフィン系樹脂条件延伸」の条件を意味する)により本発明の積層フィルムを得ることができるが、これは本発明により見出された一つの特徴である。つまり、通常の樹脂フィルムであれば、かなり限られた条件でしか製造できない所、本発明の積層フィルムは、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)からなる層(A層)、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物(B)からなる層(B層)、樹脂組成物(C)からなる層(C層)を有し、B層、A層、C層をこの順に積層した積層フィルムとした事により、広範囲な製造条件を適用可能となることを見出したのである。これにより、既存の製造設備を用いて製膜することができる利点がある。
本発明のフィルムはガスバリア層を設けることでより好適に用いることができる。ガスバリア層はコーティング、蒸着、ラミネートなどの手法で設けることができるが、湿度依存がなく、薄膜で優れたバリア性を発現できることから、金属または金属酸化物からなる蒸着層がより好ましい。またガスバリア層は、本発明の積層フィルムのB層面側に設けることが好ましい。さらに好ましくは、ガスバリア層は、中心線平均粗さRaを10〜85nmに制御したB層面に設ける態様である。
蒸着層に用いられる金属または金属酸化物は、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化セリウム、酸化カルシウム、ダイアモンド状炭素膜、あるいはそれらの混合物のいずれかからなる金属または金属酸化物であることが好ましい。特にアルミニウム又はアルミニウムの金属酸化物の蒸着は、経済性、ガスバリア性能に優れていることから、より好ましい。
また、薄膜の蒸着層の作製方法としては、真空蒸着法、EB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的蒸着法、プラズマCVDなど各種化学蒸着法などを用いることができるが、生産性の観点からは真空蒸着法が特に好ましく用いられる。
蒸着層を設ける際には、蒸着層の密着性を向上させるため、あらかじめ被蒸着面にコロナ放電処理などの方法による前処理を施しておくことが好ましい。コロナ処理を施す際の処理強度は5〜50W・min/m2が好ましく、より好ましくは10〜45W・min/m2である。また、コロナ処理を施す際の雰囲気は大気中だけでなく、窒素中、炭酸ガス/窒素混合気体中などで行うことが蒸着層との密着性向上の観点から好ましい。さらに、ガス処理、プラズマ処理、アルカリ処理、電子線放射処理などの表面処理を必要に応じて施してもよい。
被蒸着面は平滑であればガスバリア性が良好となることから、平滑設計とすることが好ましい。また、上述したブロッキング防止剤や安定剤などの添加物類はフィルム表面にブリードアウトして蒸着欠陥となりバリア性の低下を招くことがあるので、その含有量は適宜調整することが重要である。
また蒸着層は、コーティング層と併用することにより、より高いガスバリア性を得られる。つまり積層フィルムのB層上に、あらかじめアンカーコート剤をインラインまたは、オフラインで塗布してコーティング層を形成しておけば、コーティング層上に形成する蒸着層が密着性の高い層となり、ガスバリア性向上に有効である。また、蒸着層上にオーバーコート剤を塗布すれば、蒸着層の欠陥を補完しガスバリア性向上につながる。コーティング層としてはポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン−ビニルアルコール、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステル−ポリウレタン系樹脂が好ましく用いられる。なおコーティング層は、その効果を阻害しない範囲において、各種の副成分を含有することができる。またコーティング層の厚みは特に限定されないが、0.01μm〜3μmが好ましい。
包装用フィルムとしての実用上、本発明の積層フィルムの水蒸気バリア性は40g/m2・day以下であることが好ましく、20g/m2・day以下であることがより好ましい。本発明の積層フィルムの水蒸気バリア性の下限値については、小さい方が好ましいが、現実的には0.1g/m2・day未満とすることは困難であり、また包装用フィルムとしての適用の観点でも0.1g/m2・day程度であれば十分なため、下限は0.1g/m2・day程度と考えられる。
金属または金属酸化物からなる蒸着層を有する本発明の積層フィルムの水蒸気バリア性は2.0g/m2day以下であることが好ましく、1.0g/m2・day以下であることがより好ましい。下限値については小さい方が好ましいが、現実的には0.01g/m2・day未満とすることは困難であり、また包装用フィルムとしての適用の観点でも0.01g/m2・day程度であれば十分なため、下限は0.01g/m2・day程度と考えられる。
金属または金属酸化物からなる蒸着層を有する本発明の積層フィルムの酸素バリア性は40cc/m2・day・atm以下であることが好ましく、20cc/m2・day・atm以下であることがより好ましい。下限値については小さい方が好ましいが、現実的には0.01cc/m2・day未満とすることは困難であり、また包装用フィルムとしての適用の観点でも0.01cc/m2・day程度であれば十分なため、下限は0.01cc/m2・day程度と考えられる。
本発明の積層フィルムの厚みは特に制限されるものではないが、好ましくは1〜500μm、さらに好ましくは3〜100μm、より好ましくは5〜50μmである。各層の厚みは特に制限されるものではないが、A層は全体厚みに対して30%以上であることが好ましく、B層、C層、D層はそれぞれA層の厚みを越えないことが好ましい。具体的には、本発明の積層フィルムの全体厚みに対して、A層は30〜98%が好ましく、B層、C層、D層はそれぞれ0.5〜30%が好ましい。
本発明の積層フィルムの用途は特に限定されるものではないが、特に包装材料として好適に用いることができる。そのため本発明の積層フィルムをその構成中に含む包装体は、その好適な用途である。例えば、印刷層、バリア層(本発明の積層フィルム)、ヒートシール層という順序で積層された構成の包装袋などに用いることができる。
本発明を実施例と比較例を用い詳細に説明する。
各物性と特性の測定、評価は以下の手法にて行った。
[メルトフローレート(MFR)]
JIS−K−7210(1999)に従い、230℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
[製膜性]
製膜時、300mのフィルムを採取する間、安定製膜できたものを○(良)、目視で面荒れが確認できたものを△(可)、途中、破れが頻発したものを×(不可)として評価した。
[フィルム厚み]
JIS−B−7509(1955)に従い、ダイヤルゲージ式厚み計を用いて測定した。
[弾性率]
ASTM D882−64T(2002)に従い、長手方向について5回測定し、その平均値を長手方向の弾性率とした。幅方向についても同様にして求めた。
[弾性率比]
上述の測定法によって求めた弾性率の値を用いて、長手方向の弾性率/幅方向の弾性率で算出した。
[熱収縮率]
JIS−Z−1712(1997)に従い、100℃で5分間熱処理した後の長手方向の収縮率、および120℃で15分間熱処理した後の長手方向の収縮率を求めた。測定数は5回とし、平均値を各々の収縮率とした。幅方向についても同様に求めた。
[中心線平均粗さ(Ra)]
JIS B0601(1976)に従って、触針式表面粗さ計(小坂研究所(株)製、高精度薄膜段差測定器、形式ET30HK)を用いてフィルムのB層面を測定した。なお、この時の条件は、触針径円錐型0.5μmR、荷重16mg、カットオフ0.08mmとした。粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さLの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦方向をY軸とし、粗さ曲線をy=f(X)で表した時、次の式によって求められる値(μm)を中心線平均表面粗さRaとする。
Ra=(1/L)∫|f(X)|dx。
なお、同じサンプルについて同様の測定を任意に場所を変えて5回行い、得られた平均値をRaとした。
[層間接着性]
B層にコロナ処理を行った後、B層上にポリウレタン系接着剤(タケラック971(三井化学ポリウレタン社製)/タケネートA3(三井化学ポリウレタン社製)/酢酸エチル(9:1:10)を塗布し、20μm厚の二軸配向ポリプロピレンフィルムのコロナ処理面とを貼り合わせ、40℃48時間エージングし、複合フィルムを得た。該フィルムを東洋ボールドウィン製テンシロンを用い、下記条件で剥離したときの荷重を測定し、5段階で評価、剥離面を目視で確認した。
<剥離条件>
フィルム幅:25.4mm
剥離速度:100mm/分
剥離確度:90°剥離
<評価>
剥離荷重10g未満:1
10g以上30g未満:2
30g以上50g未満:3
50g以上100g未満:4
100g以上もしくはフィルム切れ:5
<剥離面>
積層フィルム内での層間剥離:a
ポリプロピレンフィルム、積層フィルム間の剥離:b
フィルム切れ:c
[ヒートシール性]
15mm幅の積層フィルムのC層同士を下記条件でヒートシールした。手による剥離が不可能だったものをヒートシール性有り(HS有)、可能だったものをヒートシール性無し(HS無)とした。
<ヒートシール条件>
圧力:2kg/cm2、温度:140℃、時間:1秒、シール幅:10mm
[生分解性]
JIS K6953(2000)の試験手順に従い、コンポスト化したあと、8週間後の生分解割合が60%以上のものを生分解性有り(BD有)、60%未満のものを生分解性無し(BD無)とした。
[加工適性]
(1)蒸着適性
窒素と炭酸ガスの混合気体(炭酸ガス濃度比15体積%)雰囲気下で、フィルム温度を60℃に保ちつつ、30W・分/m2でB層表面にコロナ放電処理を施して巻き取った。
[メルトフローレート(MFR)]
JIS−K−7210(1999)に従い、230℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
[製膜性]
製膜時、300mのフィルムを採取する間、安定製膜できたものを○(良)、目視で面荒れが確認できたものを△(可)、途中、破れが頻発したものを×(不可)として評価した。
[フィルム厚み]
JIS−B−7509(1955)に従い、ダイヤルゲージ式厚み計を用いて測定した。
[弾性率]
ASTM D882−64T(2002)に従い、長手方向について5回測定し、その平均値を長手方向の弾性率とした。幅方向についても同様にして求めた。
[弾性率比]
上述の測定法によって求めた弾性率の値を用いて、長手方向の弾性率/幅方向の弾性率で算出した。
[熱収縮率]
JIS−Z−1712(1997)に従い、100℃で5分間熱処理した後の長手方向の収縮率、および120℃で15分間熱処理した後の長手方向の収縮率を求めた。測定数は5回とし、平均値を各々の収縮率とした。幅方向についても同様に求めた。
[中心線平均粗さ(Ra)]
JIS B0601(1976)に従って、触針式表面粗さ計(小坂研究所(株)製、高精度薄膜段差測定器、形式ET30HK)を用いてフィルムのB層面を測定した。なお、この時の条件は、触針径円錐型0.5μmR、荷重16mg、カットオフ0.08mmとした。粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さLの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦方向をY軸とし、粗さ曲線をy=f(X)で表した時、次の式によって求められる値(μm)を中心線平均表面粗さRaとする。
Ra=(1/L)∫|f(X)|dx。
なお、同じサンプルについて同様の測定を任意に場所を変えて5回行い、得られた平均値をRaとした。
[層間接着性]
B層にコロナ処理を行った後、B層上にポリウレタン系接着剤(タケラック971(三井化学ポリウレタン社製)/タケネートA3(三井化学ポリウレタン社製)/酢酸エチル(9:1:10)を塗布し、20μm厚の二軸配向ポリプロピレンフィルムのコロナ処理面とを貼り合わせ、40℃48時間エージングし、複合フィルムを得た。該フィルムを東洋ボールドウィン製テンシロンを用い、下記条件で剥離したときの荷重を測定し、5段階で評価、剥離面を目視で確認した。
<剥離条件>
フィルム幅:25.4mm
剥離速度:100mm/分
剥離確度:90°剥離
<評価>
剥離荷重10g未満:1
10g以上30g未満:2
30g以上50g未満:3
50g以上100g未満:4
100g以上もしくはフィルム切れ:5
<剥離面>
積層フィルム内での層間剥離:a
ポリプロピレンフィルム、積層フィルム間の剥離:b
フィルム切れ:c
[ヒートシール性]
15mm幅の積層フィルムのC層同士を下記条件でヒートシールした。手による剥離が不可能だったものをヒートシール性有り(HS有)、可能だったものをヒートシール性無し(HS無)とした。
<ヒートシール条件>
圧力:2kg/cm2、温度:140℃、時間:1秒、シール幅:10mm
[生分解性]
JIS K6953(2000)の試験手順に従い、コンポスト化したあと、8週間後の生分解割合が60%以上のものを生分解性有り(BD有)、60%未満のものを生分解性無し(BD無)とした。
[加工適性]
(1)蒸着適性
窒素と炭酸ガスの混合気体(炭酸ガス濃度比15体積%)雰囲気下で、フィルム温度を60℃に保ちつつ、30W・分/m2でB層表面にコロナ放電処理を施して巻き取った。
フィルム走行装置を具備した真空蒸着装置内にフィルムロールをセットして、1.00×10−2Paの高減圧状態にした後に、20℃の冷却金属ドラムを介して走行させ、アルミニウム金属を加熱蒸発させ蒸着薄膜層を形成、光学濃度2.5となるよう制御した。
蒸着後、真空蒸着装置内を常圧に戻して、巻取ったフィルムを巻き返し、40℃の温度で2日間エージングして、蒸着層を有する積層フィルム(蒸着フィルム)を得た。
特に均一に蒸着できたものを◎(優良)、均一に蒸着できたものを○(良)、巻き取ったフィルムにしわが生じたものを△(可)、蒸着時にフィルム切れが生じたものを×(不可)として評価した。
(2)印刷適性
上記(1)蒸着適性で作成したコロナ放電処理済みフィルムを用い、RK PRINT−COAT INSTRUMENT LTD.製卓上印刷機Kプリンティングプルーファー、版タイプ:標準版プレート タイプD(カラー密度:60〜100%/セル深さ:24〜40μm)、インキ;ニューファイン523朱(東洋インキ製)でB層面に印刷を行い、60℃で30秒乾燥後、印刷の網点を倍率50倍で顕微鏡観察した。
(2)印刷適性
上記(1)蒸着適性で作成したコロナ放電処理済みフィルムを用い、RK PRINT−COAT INSTRUMENT LTD.製卓上印刷機Kプリンティングプルーファー、版タイプ:標準版プレート タイプD(カラー密度:60〜100%/セル深さ:24〜40μm)、インキ;ニューファイン523朱(東洋インキ製)でB層面に印刷を行い、60℃で30秒乾燥後、印刷の網点を倍率50倍で顕微鏡観察した。
特に綺麗に印刷されているものを◎(優良)、綺麗に印刷されているものを○(良)、印刷の鮮明さがやや劣るものを△(可)、印刷の鮮明さが劣るものを×(不可)とし、評価した。
[光学濃度(OD)]
光学濃度計(グレタグマクベス社製TR927)を用い、次式より算出した。
[光学濃度(OD)]
光学濃度計(グレタグマクベス社製TR927)を用い、次式より算出した。
試料に入射する投射光I0と、その試料を通過した透過光Iの比、透過率の逆数の常用対数で表わす。
OD=log(I0/I)
[水蒸気透過率]
温度40℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の水蒸気透過率測定装置(機種名、“パ−マトラン”(登録商標)W3/31)を使用してJIS K7129(2000)に記載のB法(赤外センサー法)に基づいて測定した。また、測定は2回行い、2つの測定値の平均より求めた。評価は原反フィルムおよび蒸着フィルムについて行った。フィルムはA層を基準にしてB層面をキャリアガス側にセットした。
[酸素透過率]
温度23℃、湿度0%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の酸素透過率測定装置(機種名、“オキシトラン”(登録商標)(“OXTRAN ”2/20))を使用して、JIS K7126(2000)に記載のB法(等圧法)に基づいて測定した。また、測定は2回行い、2つの測定値の平均より求めた。評価は蒸着フィルムについて行った。フィルムはA層を基準にしてB層面をキャリアガス側にセットした。
[積層比]
フィルムをエポキシ樹脂に包埋し、フィルムの長手方向−厚み方向断面を観察面とするようにミクロトームを使用して超薄切片を作成した。このフィルム断面の薄膜切片を透過型電子顕微鏡を用いて倍率2万倍でフィルム断面写真を撮影し、フィルム幅方向のセンター部の各層の厚みを確認した。
[原料]
原料は以下のものを用いた。
[水蒸気透過率]
温度40℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の水蒸気透過率測定装置(機種名、“パ−マトラン”(登録商標)W3/31)を使用してJIS K7129(2000)に記載のB法(赤外センサー法)に基づいて測定した。また、測定は2回行い、2つの測定値の平均より求めた。評価は原反フィルムおよび蒸着フィルムについて行った。フィルムはA層を基準にしてB層面をキャリアガス側にセットした。
[酸素透過率]
温度23℃、湿度0%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の酸素透過率測定装置(機種名、“オキシトラン”(登録商標)(“OXTRAN ”2/20))を使用して、JIS K7126(2000)に記載のB法(等圧法)に基づいて測定した。また、測定は2回行い、2つの測定値の平均より求めた。評価は蒸着フィルムについて行った。フィルムはA層を基準にしてB層面をキャリアガス側にセットした。
[積層比]
フィルムをエポキシ樹脂に包埋し、フィルムの長手方向−厚み方向断面を観察面とするようにミクロトームを使用して超薄切片を作成した。このフィルム断面の薄膜切片を透過型電子顕微鏡を用いて倍率2万倍でフィルム断面写真を撮影し、フィルム幅方向のセンター部の各層の厚みを確認した。
[原料]
原料は以下のものを用いた。
ポリ乳酸系樹脂(1)(表中の略語は、PLA(1)とする。)(D体1.2%、Mw(PMMA換算)16万、融点168℃)
ポリ乳酸系樹脂(2)(表中の略語は、PLA(2)とする。)(D体12% Mw(PMMA換算)20万、非晶性)
ポリプロピレン系樹脂(表中の略語は、PPとする。)(住友化学製“ノーブレン”WF836DG3 MFR7g/10分(230℃、21.2N)、融点163℃)
テルペン樹脂(表中の略語は、テルペンとする。)(β−ピネン Tg75℃、臭素価4cg/g、水添率99%)
エチレンプロピレンランダム共重合体(1)(表中の略語は、EPC(1)とする。)(エチレン含有量1.0重量% 住友化学製“ノーブレン”FSX41E2)
エチレンプロピレンランダム共重合体(2)(表中の略語は、EPC(2)とする。)(エチレン含有量4.5重量% 住友化学製“ノーブレン”FS6212)
エチレン/アクリル酸メチル共重合体(表中の略語は、EMAとする。)(アクリル酸メチル含有量20重量% アルケマ製“ロトリル”20MA08)
脂肪族ポリエステル(表中の略語は、脂肪族ポリエステルとする。)(DIC製“プラメート”PD150 PLA−ポリプロピレンセバケートブロック共重合体 Tg:52℃ 融点165℃)
接着性樹脂(1)(表中の略語は、アドマーとする。)(三井化学製 アドマーSE800 MFR4g/10分(230℃、21.2N))
接着性樹脂(2)(表中の略語は、ユーメックスとする。)(三洋化成工業製 ユーメックス1010)
無水マレイン酸変性ポリオレフィン−ポリスチレンブロック共重合体(表中の略語は、分散剤とする。)(クレイトンポリマー製“クレイトン”FG1901)
ポリブチレンサクシネート/アジペート(表中の略語は、PBSAとする。)(昭和高分子製“ビオノーレ3001G)
[コート剤]
コート剤として以下の塗剤を準備した。
ポリ乳酸系樹脂(2)(表中の略語は、PLA(2)とする。)(D体12% Mw(PMMA換算)20万、非晶性)
ポリプロピレン系樹脂(表中の略語は、PPとする。)(住友化学製“ノーブレン”WF836DG3 MFR7g/10分(230℃、21.2N)、融点163℃)
テルペン樹脂(表中の略語は、テルペンとする。)(β−ピネン Tg75℃、臭素価4cg/g、水添率99%)
エチレンプロピレンランダム共重合体(1)(表中の略語は、EPC(1)とする。)(エチレン含有量1.0重量% 住友化学製“ノーブレン”FSX41E2)
エチレンプロピレンランダム共重合体(2)(表中の略語は、EPC(2)とする。)(エチレン含有量4.5重量% 住友化学製“ノーブレン”FS6212)
エチレン/アクリル酸メチル共重合体(表中の略語は、EMAとする。)(アクリル酸メチル含有量20重量% アルケマ製“ロトリル”20MA08)
脂肪族ポリエステル(表中の略語は、脂肪族ポリエステルとする。)(DIC製“プラメート”PD150 PLA−ポリプロピレンセバケートブロック共重合体 Tg:52℃ 融点165℃)
接着性樹脂(1)(表中の略語は、アドマーとする。)(三井化学製 アドマーSE800 MFR4g/10分(230℃、21.2N))
接着性樹脂(2)(表中の略語は、ユーメックスとする。)(三洋化成工業製 ユーメックス1010)
無水マレイン酸変性ポリオレフィン−ポリスチレンブロック共重合体(表中の略語は、分散剤とする。)(クレイトンポリマー製“クレイトン”FG1901)
ポリブチレンサクシネート/アジペート(表中の略語は、PBSAとする。)(昭和高分子製“ビオノーレ3001G)
[コート剤]
コート剤として以下の塗剤を準備した。
ポリウレタン系塗剤:三井化学ポリウレタン株式会社製ポリウレタン系塗剤 WPB341(固形分濃度25重量%)を、水/イソプロピルアルコール(重量比 水:イソプロピルアルコール=9:1)で希釈し、固形分濃度10重量%溶液とした。
(実施例1)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)100重量部を押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層およびC層をなす樹脂組成物(B)および(C)としてポリプロピレン系樹脂を別の押出機−2に供給して280℃の温度で溶融し、二種三層構成としてポリプロピレン系樹脂(B層)/ポリ乳酸系樹脂(1)(A層)/ポリプロピレン系樹脂(C層)となるよう共押出してシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
(実施例1)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)100重量部を押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層およびC層をなす樹脂組成物(B)および(C)としてポリプロピレン系樹脂を別の押出機−2に供給して280℃の温度で溶融し、二種三層構成としてポリプロピレン系樹脂(B層)/ポリ乳酸系樹脂(1)(A層)/ポリプロピレン系樹脂(C層)となるよう共押出してシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
該シートをロールにて135℃で予熱し、ロールにて140℃で長手方向に5.0倍延伸し、ただちに40℃に冷却した。次に該延伸シートをテンターに導き、165℃の温度に予熱し、引き続き165℃の温度で幅方向に7.5倍延伸し、次いで幅方向に10%の弛緩を与えつつ165℃の温度で熱処理をした後、冷却し巻き取り、積層フィルムを得た。
該フィルムの積層比はB層/A層/C層=1:5:1であった。
(実施例2)
長手方向の予熱温度を80℃とし、延伸温度を85℃、延伸倍率を3.0倍とし、幅方向の予熱温度を70℃、延伸温度を75℃とし、延伸倍率を3.8倍として、140℃で熱処理した他は実施例1と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例2)
長手方向の予熱温度を80℃とし、延伸温度を85℃、延伸倍率を3.0倍とし、幅方向の予熱温度を70℃、延伸温度を75℃とし、延伸倍率を3.8倍として、140℃で熱処理した他は実施例1と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
該フィルムの積層比はB層/A層/C層=1:4.8:1であった。
(実施例3)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)85重量部、ポリプロピレン系樹脂10重量部、エチレン/アクリル酸メチル共重合体5重量部を混合し、押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層およびC層をなす樹脂組成物(B)および(C)としてエチレンプロピレンランダム共重合体(1)を別の押出機−2に供給して280℃の温度で溶融し、以降は実施例1と同様に製膜行い、積層フィルムを得た。
(実施例3)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)85重量部、ポリプロピレン系樹脂10重量部、エチレン/アクリル酸メチル共重合体5重量部を混合し、押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層およびC層をなす樹脂組成物(B)および(C)としてエチレンプロピレンランダム共重合体(1)を別の押出機−2に供給して280℃の温度で溶融し、以降は実施例1と同様に製膜行い、積層フィルムを得た。
該フィルムの積層比はB層/A層/C層=1:5:1であった。
(実施例4)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)100重量部を押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層をなす樹脂組成物(B)としてエチレンプロピレンランダム共重合体(1)100重量部を押出機−2に供給し、280℃で溶融し、C層をなす樹脂組成物(C)としてポリ乳酸系樹脂(2)樹脂100量部を押出機−3に供給して200℃で溶融し、D層をなす接着性樹脂(1)100量部を押出機−4に供給して240℃の温度で溶融し、B層/D層/A層/C層となるようマニホールドで共押出し、以降は実施例2と同様に製膜行い、積層フィルムを得た。
(実施例4)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)100重量部を押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層をなす樹脂組成物(B)としてエチレンプロピレンランダム共重合体(1)100重量部を押出機−2に供給し、280℃で溶融し、C層をなす樹脂組成物(C)としてポリ乳酸系樹脂(2)樹脂100量部を押出機−3に供給して200℃で溶融し、D層をなす接着性樹脂(1)100量部を押出機−4に供給して240℃の温度で溶融し、B層/D層/A層/C層となるようマニホールドで共押出し、以降は実施例2と同様に製膜行い、積層フィルムを得た。
該フィルムの積層比はB層/D層/A層/C層=1:0.5:5:1であった。
(実施例5)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)85重量部、ポリプロピレン系樹脂10重量部、エチレン/アクリル酸メチル共重合体5重量部を混合し、押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層をなす樹脂組成物(B)としてポリプロピレン系樹脂70重量部とエチレンプロピレンランダム共重合体(2)30量部を混合して押出機−2に供給、260℃で溶融し、C層をなす樹脂組成物(C)としてエチレンプロピレンランダム共重合体(2)100量部を押出機−3に供給して260℃で溶融し、D層をなす接着性樹脂(1)100量部を押出機−4に供給して260℃の温度で溶融し、B層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出し、シート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
(実施例5)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)85重量部、ポリプロピレン系樹脂10重量部、エチレン/アクリル酸メチル共重合体5重量部を混合し、押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層をなす樹脂組成物(B)としてポリプロピレン系樹脂70重量部とエチレンプロピレンランダム共重合体(2)30量部を混合して押出機−2に供給、260℃で溶融し、C層をなす樹脂組成物(C)としてエチレンプロピレンランダム共重合体(2)100量部を押出機−3に供給して260℃で溶融し、D層をなす接着性樹脂(1)100量部を押出機−4に供給して260℃の温度で溶融し、B層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出し、シート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
該シートをロールにて135℃で予熱し、ロールにて140℃で長手方向に6.0倍延伸し、ただちに40℃に冷却した。次に該延伸シートをテンターに導き、150℃の温度に予熱し、引き続き150℃の温度で幅方向に8.0倍延伸し、次いで幅方向に10%の弛緩を与えつつ155℃の温度で熱処理をした後、冷却し巻き取り、積層フィルムを得た。
該フィルムの積層比はB層/A層/D層/C層=1:6:0.5:1であった。
(実施例6)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(D)を変更し、B層/D層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。なお、溶融温度は実施例5と同様とした。
(実施例6)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(D)を変更し、B層/D層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。なお、溶融温度は実施例5と同様とした。
長手方向の予熱温度を65℃とし、延伸温度を65℃、延伸倍率を4.1倍とし、幅方向の予熱温度を75℃、延伸温度を80℃とし、延伸倍率を5.1倍として、145℃で熱処理した他は実施例2と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例7)
長手方向の延伸倍率を4.6倍、幅方向の延伸倍率を8.7倍とし、2%の弛緩を与えながら135℃で熱処理した他は実施例6と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例8、10)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更し、樹脂組成物(B)および(C)の溶融温度を220℃とし、B層/A層/C層となるよう共押出し、シート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
(実施例7)
長手方向の延伸倍率を4.6倍、幅方向の延伸倍率を8.7倍とし、2%の弛緩を与えながら135℃で熱処理した他は実施例6と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例8、10)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更し、樹脂組成物(B)および(C)の溶融温度を220℃とし、B層/A層/C層となるよう共押出し、シート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
長手方向の延伸倍率を4.2倍、幅方向の延伸倍率を10.2倍とした他は実施例5と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例9)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更し、樹脂組成物(B)および(C)の溶融温度を220℃とし、B層/A層/C層となるよう共押出し、シート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
(実施例9)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更し、樹脂組成物(B)および(C)の溶融温度を220℃とし、B層/A層/C層となるよう共押出し、シート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
長手方向の延伸倍率を3.9倍、幅方向の延伸倍率を4.1倍とした他は実施例6と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例11)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(D)を変更し、B層/D層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。なお、溶融温度は実施例5と同様とした。
(実施例11)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(D)を変更し、B層/D層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。なお、溶融温度は実施例5と同様とした。
長手方向の延伸倍率を4.0倍、幅方向の延伸倍率を4.8倍とし、弛緩なし110℃で熱処理した他は実施例6と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例12)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更し、B層/A層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
(実施例12)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更し、B層/A層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
該シートをロールにて135℃で予熱し、ロールにて140℃で長手方向に4.2倍延伸し、ただちに40℃に冷却した。B層面にコロナ処理を行い、調製したポリウレタン系塗剤をフィルム上に流延し、番手12のバーコーターで塗布した。以降の製膜は実施例10と同様に行い、積層フィルムを得た。
(実施例13)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)98重量部、接着性樹脂(2)2重量部を混合し、押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層をなす樹脂組成物(B)、C層をなす樹脂組成物(C)として、ポリプロピレン系樹脂83重量部、ポリ乳酸系樹脂(1)10重量部、接着性樹脂(2)2重量部、無水マレイン酸変性ポリオレフィン−ポリスチレンブロック共重合体を5重量部を混合して押出機−2に供給、240℃で溶融し、B層/A層/C層となるようマニホールドで共押出し、シート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
(実施例13)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)98重量部、接着性樹脂(2)2重量部を混合し、押出機−1に供給して220℃の温度で溶融し、一方B層をなす樹脂組成物(B)、C層をなす樹脂組成物(C)として、ポリプロピレン系樹脂83重量部、ポリ乳酸系樹脂(1)10重量部、接着性樹脂(2)2重量部、無水マレイン酸変性ポリオレフィン−ポリスチレンブロック共重合体を5重量部を混合して押出機−2に供給、240℃で溶融し、B層/A層/C層となるようマニホールドで共押出し、シート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
該シートをロールにて135℃で予熱し、ロールにて140℃で長手方向に4.2倍延伸し、ただちに40℃に冷却した。次に該延伸シートをテンターに導き、150℃の温度に予熱し、引き続き150℃の温度で幅方向に9.3倍延伸し、次いで幅方向に10%の弛緩を与えつつ155℃の温度で熱処理をした後、冷却し巻き取り、積層フィルムを得た。
該フィルムの積層比はB層/A層/C層=1:10:1であった。
(実施例14)
長手方向の予熱温度を80℃とし、延伸温度を85℃、延伸倍率を3.4倍とし、幅方向の予熱温度を70℃、延伸温度を75℃とし、延伸倍率を4.1倍として、140℃で熱処理した他は実施例13と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例15、17)
表3に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更した以外は実施例13と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例16、18)
表3に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更した以外は実施例14と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例19)
長手方向の予熱温度を60℃とし、延伸温度を60℃、延伸倍率を5.8倍とし、幅方向の予熱温度を75℃、延伸温度を75℃とし、延伸倍率を6.7倍として、150℃で熱処理した他は実施例8と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例20)
長手方向の延伸倍率を4.9倍とし、幅方向の延伸倍率を6.0倍とした他は実施例19と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例21)
表4に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更し、樹脂組成物(B)および(C)の溶融温度を220℃とし、長手方向の延伸倍率を3.0倍とし、幅方向の延伸倍率を5.0倍とした他は実施例1と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例22)
長手方向の延伸倍率を5.0倍とし、幅方向の延伸倍率を3.0倍とした他は実施例1と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(比較例1)
押出機−1にポリ乳酸系樹脂(1)100量部を供給、220℃で溶融し、単膜構成とした他は、実施例2と同様に製膜し、フィルムを得た。
(比較例2)
押出機−1にポリプロピレン系樹脂(1)100量部を供給、280℃で溶融し、単膜構成とした他は、実施例1と同様に製膜し、フィルムを得た。
(比較例3)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)45重量部、ポリプロピレン系樹脂50重量部、エチレン/アクリル酸メチル共重合体5重量部を混合し、押出機−1に供給して240℃の温度で溶融し、一方B層およびC層をなす樹脂組成物(B)および(C)としてポリプロピレン系樹脂を別の押出機−2に供給して280℃の温度で溶融し、二種三層構成としてポリプロピレン系樹脂(B層)/ポリ乳酸系樹脂(1)(A層)/ポリプロピレン系樹脂(C層)となるよう共押出し、以降は実施例1と同様に製膜を行い、積層フィルムを得た。
(実施例14)
長手方向の予熱温度を80℃とし、延伸温度を85℃、延伸倍率を3.4倍とし、幅方向の予熱温度を70℃、延伸温度を75℃とし、延伸倍率を4.1倍として、140℃で熱処理した他は実施例13と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例15、17)
表3に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更した以外は実施例13と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例16、18)
表3に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更した以外は実施例14と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例19)
長手方向の予熱温度を60℃とし、延伸温度を60℃、延伸倍率を5.8倍とし、幅方向の予熱温度を75℃、延伸温度を75℃とし、延伸倍率を6.7倍として、150℃で熱処理した他は実施例8と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例20)
長手方向の延伸倍率を4.9倍とし、幅方向の延伸倍率を6.0倍とした他は実施例19と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例21)
表4に示すとおり樹脂組成物(A)〜(C)を変更し、樹脂組成物(B)および(C)の溶融温度を220℃とし、長手方向の延伸倍率を3.0倍とし、幅方向の延伸倍率を5.0倍とした他は実施例1と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(実施例22)
長手方向の延伸倍率を5.0倍とし、幅方向の延伸倍率を3.0倍とした他は実施例1と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(比較例1)
押出機−1にポリ乳酸系樹脂(1)100量部を供給、220℃で溶融し、単膜構成とした他は、実施例2と同様に製膜し、フィルムを得た。
(比較例2)
押出機−1にポリプロピレン系樹脂(1)100量部を供給、280℃で溶融し、単膜構成とした他は、実施例1と同様に製膜し、フィルムを得た。
(比較例3)
A層をなす樹脂組成物(A)として、ポリ乳酸系樹脂(1)45重量部、ポリプロピレン系樹脂50重量部、エチレン/アクリル酸メチル共重合体5重量部を混合し、押出機−1に供給して240℃の温度で溶融し、一方B層およびC層をなす樹脂組成物(B)および(C)としてポリプロピレン系樹脂を別の押出機−2に供給して280℃の温度で溶融し、二種三層構成としてポリプロピレン系樹脂(B層)/ポリ乳酸系樹脂(1)(A層)/ポリプロピレン系樹脂(C層)となるよう共押出し、以降は実施例1と同様に製膜を行い、積層フィルムを得た。
該フィルムの積層比はB層/A層/C層=1:4:1であった。
(比較例4)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(D)を変更し、B層/D層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。なお、溶融温度は実施例5と同様とした。
(比較例4)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(D)を変更し、B層/D層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。なお、溶融温度は実施例5と同様とした。
長手方向の延伸倍率を3.8倍、幅方向の延伸倍率を4.3倍とし、弛緩なしで100℃で熱処理した他は実施例2と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(比較例5)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(D)を変更し、B層/D層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
(比較例5)
表2に示すとおり樹脂組成物(A)〜(D)を変更し、B層/D層/A層/D層/C層となるようマニホールドで共押出しシート状に押出成形し、30℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けてシート状に冷却固化した。
長手方向の延伸倍率を2.4倍、幅方向の延伸倍率を10.8倍とし、弛緩なしで110℃で熱処理した他は実施例5と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(比較例6)
長手方向の延伸倍率を2.8倍、幅方向の延伸倍率を11.5倍とし、弛緩なしで110℃で熱処理した他は実施例6と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
(比較例6)
長手方向の延伸倍率を2.8倍、幅方向の延伸倍率を11.5倍とし、弛緩なしで110℃で熱処理した他は実施例6と同様に製膜し、積層フィルムを得た。
表1〜4に示す通り、本発明のフィルムは製膜性、加工適性、ガスバリア性に優れることが分かる。
なお、上記表中の略語は以下の通りである。
MD:長手方向
TD:幅方向
PU:ポリウレタン系塗剤
MD:長手方向
TD:幅方向
PU:ポリウレタン系塗剤
本発明のフィルムはポリ乳酸系樹脂を主成分としながら、現行ポリオレフィンフィルムの持つ生産性を維持しつつ、加工適性優れており、包装用フィルムとして好適に用いることができる。
Claims (14)
- 少なくとも3層の樹脂層を含んでなる積層フィルムにおいて、
ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物(A)からなる層(A層)、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物(B)からなる層(B層)、樹脂組成物(C)からなる層(C層)を有し、
B層、A層、C層がこの順に積層されてなり、
長手方向の弾性率が2.0〜7.0GPaであり、100℃で5分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする、積層フィルム。 - 120℃で15分間熱処理した後の、長手方向の熱収縮率が10%以下、幅方向の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の積層フィルム。
- 積層フィルムのB層面の中心線平均粗さRaが10nm〜85nmであることを特徴とする、請求項1または2のいずれかに記載の積層フィルム。
- 樹脂組成物(A)がポリオレフィン系樹脂を含んでなることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の積層フィルム。
- 樹脂組成物(B)が、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、およびプロピレン−ブテンランダム共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つのポリオレフィン系樹脂を主成分とすることを特徴とする、請求項1〜4いずれかに記載の積層フィルム。
- 樹脂組成物(C)が、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、またはポリ乳酸系樹脂のいずれかを主成分とすることを特徴とする、請求項1〜5いずれかに記載の積層フィルム。
- A層とB層、および/またはA層とC層が、接着性樹脂(D)からなるD層を介して積層されてなることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の積層フィルム。
- 樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、および樹脂組成物(C)からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂組成物が、接着性樹脂(E)を含んでなることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の積層フィルム。
- 樹脂組成物(A)、樹脂組成物(B)、および樹脂組成物(C)からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂組成物が、延伸助剤(F)を含んでなることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の積層フィルム。
- C層がヒートシール性を有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の積層フィルム。
- 長手方向の弾性率と幅方向の弾性率の比((長手方向の弾性率)/(幅方向の弾性率))が0.3〜0.75であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の積層フィルム。
- 積層フィルムのB層面側に、金属または金属酸化物からなる蒸着層を設けたことを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載の積層フィルム。
- 金属または金属酸化物からなる蒸着層と積層フィルムとのB層面の間に、コーティング層を設けたことを特徴とする請求項12に記載の積層フィルム。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の積層フィルムを構成中に含む包装体。
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