JPWO2010084846A1 - 隠蔽性フィルムおよび同フィルムを用いた隠蔽性積層体 - Google Patents
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Abstract
隠蔽性フィルムであって、隠蔽材とポリアミド樹脂とを含み、隠蔽度が0.3以上である。隠蔽材が白色系隠蔽材であり、白色度が65〜100%であることが好適である。例として、酸化チタンを5〜40質量%含むとともに、ポリアミド樹脂を60〜95質量%含むフィルムが挙げられる。隠蔽性積層体は、バリア樹脂層と、隠蔽性フィルムにて構成されたポリアミド樹脂層と、シーラント層との少なくとも3種類の層を有する。隠蔽性積層体は、隠蔽度が0.3以上であり、酸素透過度が100ml/(m2・day・MPa)以下である。
Description
本発明は隠蔽性フィルムおよび同フィルムを用いた隠蔽性積層体に関し、例えば、各種食品包装材料、特に袋類の内層として使用可能な隠蔽性フィルムおよび同フィルムを用いた隠蔽性積層体に関する。
隠蔽性が付与された熱可塑性フィルムとして、無機粒子や有機粒子などの顔料を多量に含む樹脂層を熱可塑性フィルムの表面に積層したものや、顔料を熱可塑性樹脂に直接添加したものが知られている。
樹脂層を積層したフィルムとして、例えば、JP11−34205Aには、白色の第1印刷層と遮光性の高い色彩が施された第2印刷層とを備えた包材や、着色樹脂層を備えた包材や、両者を併用した包材であって、それぞれ全光線透過率を30%以下にしたものが提案されている。しかし、印刷インキ層としての複層の第1印刷層と第2印刷層とを設ける代わりに、着色樹脂層を設けたものでは、遮光性、隠蔽性は得られるが、遮光性付与のために新たな樹脂層を1層設ける必要があるため、製造工程面や価格面において問題がある。
顔料を熱可塑性樹脂に直接添加した熱可塑性フィルムとして、例えば、JP2001−11210Aには、ポリエステル樹脂に二酸化チタンや炭酸カルシウムなどの無機物を添加した白色フィルムが提案されている。しかし、得られたポリエステルフィルムは、白色性は付与できるが、低比重化できずフィルムが堅くなり、耐衝撃性、耐屈曲疲労性が必要な各種食品包装材料などは適しにくいという問題がある。
一方、包装材料として、ナイロンフィルム層とシーラント樹脂フィルム層との少なくとも2層を備えた積層体が知られている。ナイロンフィルム層は、主として輸送時の衝撃や内容物との擦過から生ずるピンホールや破袋を防ぐための層である。シーラント樹脂フィルム層は、包装材料をヒートシールするためのポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂にて形成された層である。
食品等を包装した包装品のなかには、内容物が劣化しやすいものがある。例えば油脂は、スナック菓子、チョコレート、ピーナッツ、油揚げなどの食品に多く含まれているが、光や酸素の影響によって変質や劣化を起こしやすい。したがって、油脂を含む食品の包装には、十分に遮光するための隠蔽性と、脱酸素を目的としたガス置換包装を可能とするための酸素バリア性が必要である。
隠蔽性と酸素バリア性とに優れた包装材料として、前記のナイロンフィルム層とシーラント樹脂フィルム層との2層に加えて、さらにアルミニウム箔を積層したフィルムが知られている。しかしながら、アルミニウム箔を使用した包装材料は、金属探知機等を用いて内容物に混入した金属片(異物)等の検査を行う際に、アルミニウムが金属探知機に反応し、金属片(異物)を探知することが極めて困難である。さらに、電子レンジで加熱するとアルミニウム箔からスパークが発生してピンホールを生じるために、電子レンジ加熱に適さないという問題もある。したがって、脱アルミニウムが食品包装業界の課題となっている。
そこで、酸素バリア層として透明蒸着フィルムを用い、隠蔽性向上の目的でシーラント層に白色顔料である酸化チタンを配合して、透明蒸着フィルム/ナイロンフィルム/白色シーラント層の3層とした積層体が知られている。この積層体は、ある程度の遮光性と隠蔽性とを備えることが可能である。しかし、多くの場合シーラント層は食品と直接接するため、シーラント層に配合されている酸化チタンが食品油を吸収し、結果として、袋の内面を構成するシーラント部分が柚子肌のように盛り上がるいわゆる「柚子肌化」が発生して、包装材としての品位を損ねるという問題がある。
そこで、内容物に直接触れるシーラント層にチタンを使用しない包材として、JP10−305513Aには、印刷インキによる連続印刷膜を設けた遮光性積層体が提案されている。また、上述のように、JP11−34205Aには、印刷層とともに着色樹脂層を設けた包材が提案されている。
本発明は、各種食品包装材料などに必要な耐衝撃性、耐屈曲疲労性を有することができ、製造工程が簡略であることから製造コストを増加させることなく提供でき、かつ突き刺し強力・隠蔽性・遮光性に優れ、かつアルミニウムレスであることにより、電子レンジでの加熱可能な隠蔽性フィルムを提供することを課題とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、ポリアミド樹脂に一定量の隠蔽材を含有させることで前記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(11)を要旨とするものである。
(1)隠蔽材とポリアミド樹脂とを含み、隠蔽度が0.3以上であることを特徴とする隠蔽性フィルム。
(2)隠蔽材が白色系隠蔽材であり、白色度が65〜100%であることを特徴とする(1)の隠蔽性フィルム。
(3)酸化チタンを5〜40質量%含むとともに、ポリアミド樹脂を60〜95質量%含むことを特徴とする(2)の隠蔽性フィルム。
(4)酸化チタンを10〜60質量%含むとともに、ポリアミド樹脂を40〜90質量%含む第1の層の少なくとも片面に、酸化チタンを含有しないポリアミド樹脂にて構成された第2の層が積層された積層体であり、突刺し強力が7.5N以上であることを特徴とする(2)の隠蔽性フィルム。
(5)ポリアミド樹脂の主成分がナイロン6であることを特徴とする(2)から(4)までのいずれかの隠蔽性フィルム。
(6)同時二軸延伸されたものであることを特徴とする(2)から(5)までのいずれかの隠蔽性フィルム。
(7)バリア樹脂層(X)と、上述の(1)から(6)までのいずれかの隠蔽性フィルムにて構成されたポリアミド樹脂層(Y)と、シーラント層(Z)との少なくとも3種類の層を有し、隠蔽度が0.3以上であり、酸素透過度が100ml/(m2・day・MPa)以下であることを特徴とする隠蔽性積層体。
(8)水蒸気透過度が100g/(m2・day)以下であることを特徴とする(7)の隠蔽性積層体。
(9)20℃×65%RH環境下で5000回繰り返し屈強疲労テストを実施したときのピンホールの発生個数が20個以下であることを特徴とする(7)または(8)の隠蔽性積層体。
(10)白色度が60〜100%であることを特徴とする(7)から(9)までのいずれかの隠蔽性積層体。
(11)上記(7)から(10)までのいずれかの隠蔽性積層体にて構成されていることを特徴とする包装材料。
本発明の隠蔽性フィルムは、ポリアミド樹脂を含むため、屈曲に強く、ピンホールの発生が抑制でき、このため、包装材料として使用した際のガスの漏れや混入を最小限とすることができる。本発明によれば、酸化チタンなどの隠蔽材を含有して隠蔽性を付与しているため、アルミニウムレスとすることができる、このため、包装体を構成したときに金属探知機や電子レンジの使用が可能である。
酸化チタンを含む白色フィルムを用いる場合は、酸化チタン含有層と酸化チタン非含有層との多層構造とすることで、引張強度・引張伸度などの機械特性をより向上させることができる。
本発明の隠蔽性積層体によれば、十分な隠蔽性と酸素バリア性を有する積層体が提供される。この積層体は、特に油脂を含む食品の包装材料として用いられると、内容物の酸化による品質低下を抑制することができる。
本発明の隠蔽性積層体は、シーラント層ではないポリアミド樹脂層に酸化チタンを含有して隠蔽性を付与しているため、包装材料を構成した場合に内容物が酸化チタンに直接接することがない。したがって、シーラント層のいわゆる柚子肌化により包装材料としての品位を損ねたり、チタンが内容物に混入したりするといったことがない。
本発明の隠蔽性積層体は、ポリアミド樹脂層を使用しているため、屈曲に強く、ピンホールの発生を抑制でき、このため包装材料として使用した際のガスの漏れや混入を最小限とすることができる。
本発明の隠蔽性積層体は、酸素バリア性とともに水蒸気バリア性も有しており、このため水分を含む内容物の包装材料として好適に使用することができる。
本発明の隠蔽性積層体は、アルミニウム箔を用いずとも、隠蔽性と酸素バリア性を付与できるので、包装材料として用いた際に、金属探知機による異物検査や、電子レンジによる加熱が可能である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の隠蔽性フィルムは、ポリアミド樹脂に一定量の隠蔽材を配合することにより得られる。
本発明の隠蔽性フィルムにおいて、ポリアミド樹脂の例としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン69、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ポリメタキシリレンアジパミド(ナイロンMXD6)、およびそれらの混合物や共重合体や複合体等が挙げられる。特に、コストパフォーマンスに優れるナイロン6が、生産性や性能の面で好ましい。
ポリアミド樹脂は、溶融時のモノマー生成を抑制する等の目的で、末端封鎖されていてもよい。末端封鎖剤としては、有機グリシジルエステル、無水ジカルボン酸、安息香酸などのモノカルボン酸、ジアミンなどが用いられる。
ポリアミド樹脂の相対粘度は、特に限定されるものではない。しかし、溶媒として96%硫酸を用い、温度25℃、濃度1g/dlの条件で測定した相対粘度が1.5〜5.0であることが好ましい。さらに好ましくは、2.5〜4.5、いっそう好ましくは3.0〜4.0の範囲である。相対粘度が1.5未満であると、フィルムの力学的特性が著しく低下しやすくなる。相対粘度が5.0を超えると、フィルムの製膜性に支障をきたしやすくなる。
ポリアミド樹脂には、必要に応じて、フィルムの性能に悪影響を与えない範囲で、隠蔽材以外の顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、無機微粒子等の各種の添加剤を、1種あるいは2種以上添加することができる。
ポリアミド樹脂には、フィルムのスリップ性を向上させるなどの目的で、滑剤が配合されていてもよい。滑剤としては、無機系滑剤、有機系滑剤いずれも用いることができる。滑剤の具体例としては、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、ゼオライト、ハイドロタルサイト、層状ケイ酸塩、エチレンビスステアリン酸アミド等が挙げられる。中でも、シリカが好ましい。ポリアミド樹脂中における滑剤の含有量は、0.01〜0.3質量%の範囲が適当である。
本発明の隠蔽性フィルムには、隠蔽材が含有されている。隠蔽材としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸カルシウムなどを挙げることができる。なかでも酸化チタンが好適である。なぜなら、酸化チタンは上記隠蔽材の中で最も屈折率が高いため、ポリアミド樹脂に含有させた場合に少量で高い隠蔽性を得ることができるからである。
隠蔽材が酸化チタンである場合に、その含有量は、5〜40質量%のであることが好ましく、特に好ましくは15〜30質量%である。
酸化チタンの含有量が5質量%未満であると、フィルムの隠蔽度が0.3未満となってしまい、後述のように十分な遮光性を得ることができない。一方、40質量%を超えると、機械物性の低下に加えて、延伸する際に破断頻度が高くなり、生産性が低下しやすくなる。
含有される酸化チタンの粒子種は、特に限定されず、アナターゼ型、ルチル型、ブルカライト型等の何れにも限定されない。しかし、隠蔽性向上の点からルチル型酸化チタンが好ましい。
酸化チタンは光活性作用を有することが知られている。詳細には、紫外線を照射すると酸化チタン粒子の表面にフリーラジカルが発生する。このフリーラジカルがポリマーマトリックス中に取り込まれると、ポリマー鎖の分解が起こり、フィルムの黄変の要因となる。従って、酸化チタン粒子は表面処理を施したものが好ましい。表面処理としては、無機処理と有機処理がある。
無機処理としては、アルミナ処理、シリカ処理、チタニア処理、ジルコニア処理、酸化錫処理、酸化アンチモン処理、酸化亜鉛処理等があり、中でもアルミナ処理が好ましい。有機処理としては、ペンタエリトリット、トリメチロールプロパン等のポリオール、トリエタノールアミン、トリメチロールアミン等のアミン系、シリコーン樹脂、アルキルクロロシラン等のシリコーン系の処理剤を用いた処理を挙げることができる。
酸化チタンの粒径は、特に限定されないが、平均粒径が0.1〜0.5μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは0.2〜0.4μmの範囲である。平均粒径が0.1μm未満であるとポリアミド樹脂中での分散性が悪く、粗大凝集物がフィルム中に散在し、フィルム中にピンホールを生成してその価値を低下させることがある。一方、平均粒径が0.5μmを超えると、ポリアミド樹脂層を製膜する時にフィルムが破断する頻度が高くなり生産性が低下する傾向がある。
酸化チタンをポリアミド樹脂に配合する方法は、特に限定されるものではなく、製造工程の任意の時点でこれを配合することができる。例えば、ポリアミド樹脂の重合時に酸化チタンを添加する方法、ポリアミド樹脂中に酸化チタンを高濃度に練り込んで配合したマスターバッチを製造しこれをポリアミド樹脂に添加して希釈する方法(マスターバッチ法)、ポリアミド樹脂と酸化チタンとを押出機にて溶融混合する方法などが挙げられる。
本発明においては、マスターバッチ法を用いて、フィルム化前に所望の酸化チタン濃度に調整する方法が好ましく採用される。
本発明の隠蔽性フィルムの隠蔽度は、0.3以上であることが必要で、好ましくは0.4以上であり、より好ましくは0.5以上である。隠蔽度が0.3未満では、遮光性および隠蔽性が不十分となるため、油脂等を含む内容物は酸化劣化しやすくなり、また、内容物が透けて見えてしまうこともあり、好ましくない。フィルムの隠蔽度を0.3以上とするためには、酸化チタン含有量を本発明で規定する範囲で調整するとともに、隠蔽性フィルムの厚みを調整すればよい。
本発明において、隠蔽度とは、光学濃度計により測定される光学濃度(O.D.)を意味する。この値が大きいほど隠蔽性が高い。
本発明の隠蔽性フィルムは、白色度が65〜100%であることが好ましい。より好ましくは75〜100%であり、特に好ましくは85〜100%である。白色度が65%未満では、白色性が不十分であるために、包装材料のような意匠性が要求される用途では商品価値が低下するおそれがある。本発明において、白色度とは、日本電色工業社製の分光式色差計SE−6000を用い、反射法によって、JIS Z8729の試験方法にて試料の白色度を測定した値をいう。白色度は、色の3刺激値を示すL*a*b*値のL*値から求めることができる。フィルムの白色度は、フィルムの厚みと、隠蔽剤としての酸化チタンの含有量とにより調整することができる。
本発明の隠蔽性フィルムの引張強度は、180MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、190〜220MPaである。引張強度が180MPa未満であると、機械強度が十分ではなく、突刺し強力が悪化する傾向がある。同フィルムの引張伸度は、引張強度と同様の観点から、80%以上であることが好ましく、より好ましくは90〜120%である。
本発明の隠蔽性フィルムの厚みは、必要な隠蔽度や、目的とする機械強度や、目的とする白色度などに応じて適宜選択できる。フィルムを包装用途に供する場合には、その厚みは、機械的強度やハンドリングのしやすさの観点から、10μm〜30μmであることが好ましく、より好ましくは15μm〜30μmである。厚みが10μm未満であると、十分な機械強度が得られず、突刺し強力が悪化する傾向がある。積層体とした時の総厚みも、同様の理由から10μm〜30μmであることが好ましく、より好ましくは15μm〜30μmである。
本発明の隠蔽性フィルムは、製膜が容易である単層フィルムとして、良好に使用することができる。一方、酸化チタンを10〜60質量%、ポリアミド樹脂を40〜90質量%を含む白色層(A)の少なくとも片面に、酸化チタンを含有しないポリアミド樹脂層(B)を積層して複層フィルムとすることで、単層フィルムに比べて高い隠蔽性が得られ、しかも機械物性、特に突刺し強力を向上させることができる。白色層(A)とポリアミド樹脂層(B)とは、それぞれ複数存在していても良い。
複層フィルムにしたときの、単数または複数の白色層(A)と、単数または複数のポリアミド層(B)との厚み構成は、(A)層の合計厚み(厚み1)と、(B)層の合計厚み(厚み2)との比率が、(厚み2)/(厚み1)=1/4〜3/1であると、隠蔽性等の物性を調整しやすく、また十分な機械物性を持たせることが可能である。
複層フィルムとした時の層構成は、白色層(A)の外層にポリアミド層(B)を配した(B)/(A)などの2種2層や、(A)/(B)/(A)などの2種3層や、(B)/(A)/(B)/(A)/(B)などの2種5層などが考えられる。その中でも、外層にポリアミド層を配した(B)/(A)/(B)の2種3層が望ましい。なぜなら、多層フィルムと比べると厚み制御が簡単であり、しかも機械物性等のバランスが良いためである。
複層フィルムである場合は、ポリアミド層(B)を外層とすることにより、フィルム表面に酸化チタンが滲みだすのを防ぐことができ、しかも表面平滑性を持たせることが可能である。それにより、ポリアミド樹脂が本来持っている印刷適性・半調特性を失うことなく積層体を得ることができる。
複層フィルムである場合に、白色層(A)の酸化チタン含有量は、10〜60質量%であることが好ましく、より好ましくは20〜50質量%である。酸化チタン含有量が10質量%未満であると、複層フィルムとした時に酸化チタン含有量を5質量%以上とすることが難しく、十分な隠蔽度を得にくい。一方、60質量%を超えると、多層構造のフィルムを延伸する際に破断頻度が高くなって、生産性が低下しやすくなる。
複層フィルムである場合に、その複層フィルムの酸化チタン含有率は、40質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5〜40質量%である。酸化チタン含有量が5質量%未満であると、十分な隠蔽度を得にくい。一方、40質量%を超えると、機械物性が低下することに加えて、延伸する際に破断頻度が高くなって、生産性が低下しやすくなる。
複層フィルムとした場合、ポリアミド層(B)には、フィルムの手切れ性を向上させるなどの目的で、芳香族ポリアミド樹脂が配合されていてもよい。芳香族ポリアミド樹脂は、脂肪族ポリミアドとブレンドした際に海島構造をとり、芳香族ポリミアド樹脂が島成分となるのであれば特に制限はされないが、キシリレンジアミンと炭素数が6〜12のα,ω−脂肪族ジカルボン酸とからなるポリアミド構成単位を分子鎖中に70モル%以上含有している樹脂等が使用できる。具体的には、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリメタキシリレンピメラミド、ポリメタキシリレンアゼラミド、ポリパラキシリレンアゼラミド、ポリパラキシリレンデカナミドなどの単独重合体、メタキシリレン/パラキシリレンアジパミド共重合体、メタキシリレン/パラキシリレンピメラミド共重合体、メタキシリレン/パラキシリレンアゼラミド共重合体、メタキシリレン/パラキシリレンセパカミド共重合体などの共重合体が挙げられるが、ポリメタキシリレンアジパミドが強度等の基本特性に優れ、工業的にも比較的入手しやすい点から好ましい。
複層フィルムにおいて、ポリアミド層(B)に芳香族ポリアミド樹脂を配合する場合、ポリアミド層(B)の芳香族ポリアミド樹脂含有量は、5〜30質量%の範囲が適当である。芳香族ポリアミド樹脂の含有量が、5質量%より少ないと直進カット性の発現が十分ではなく、30質量%を超えるとフィルムの強度特性が低下することがある。
複層フィルムは、突刺し強力が7.5N以上であることが好ましく、より好ましくは8.5N以上である。突刺し強力が7.5N未満では、包装用途に供した場合に耐突刺性が不十分なため、スナック菓子、特に、ポテトチップスなどの堅く鋭利な角のできやすい菓子では、製袋機や包装機による充填時にピンホールが発生する恐れがある。突刺し強力を7.5N以上とするためには、酸化チタンの含有量と、酸化チタン含有層と酸化チタン非含有層との厚み構成を調整することが必要である。
本発明の隠蔽性フィルムは、以下の方法などにより製造することができる。
例えば、酸化チタンを加えたポリアミド樹脂を押出機で加熱溶融してTダイよりフィルム状に押出し、エアーナイフキャスト法、静電印加キャスト法など公知のキャスティング法により回転する冷却ドラム上で冷却固化して未延伸フィルムを製膜し、この未延伸フィルムに延伸処理を施すことで、製造することができる。本発明の隠蔽性フィルムは、十分な強度や突刺し強力を保持するために、延伸フィルムであることが好ましい。延伸前のフィルムが配向していると、後工程で延伸性が低下することがあるため、延伸前のフィルムは、実質的に無定形、無配向の状態であることが好ましい。複層フィルムにするときも、同様の処理を施すことで製造することができる。
延伸フィルムの延伸倍率は、一軸延伸の場合は1.5倍以上が好ましい。縦横二軸延伸の場合は、縦横に各々1.5倍以上が好ましく、面積倍率で通常3倍以上、好ましくは面積倍率にして6〜20倍、より好ましくは、6.5〜13倍である。この範囲とすることで、優れた機械物性のフィルムを得ることが可能である。
延伸処理工程を経たフィルムは、延伸処理が行われたテンター内において150〜220℃の温度で熱固定され、必要に応じて0〜10%、好ましくは2〜6%の範囲で、縦方向および/または横方向の弛緩処理が施される。
得られる隠蔽性フィルムの熱収縮率を低減するためには、熱固定時間の温度および時間を最適化することだけでなく、熱弛緩処理を熱固定処理の最高温度より低い温度で行うことが望ましい。
フィルムの延伸方法は、特に限定されないが、同時二軸延伸方法が好ましい。同時二軸延伸方法を適用すると、一般に、機械的特性、光学特性、熱寸法安定性、耐ピンホール性などの実用特性をフィルムに兼備させることができる。同時二軸延伸方法が好ましい他の理由として、縦延伸の後に横延伸を行う逐次二軸延伸方法では、縦延伸時にフィルムの配向結晶化が進行して横延伸時のポリアミド樹脂の延伸性が低下することにより、酸化チタン濃度が高い場合にフィルムの破断頻度が高くなる傾向がある点を挙げることができる。
二軸配向ポリアミド系樹脂フィルムは二軸配向ポリエステル系樹脂フィルムと比較して寸法安定性が悪い。このため、一般的には、包装袋として用いる際にカール現象が発生して、自動充填装置が袋を正確に掴んで袋口を開口させることができず、食品等の内容物が漏洩してしまう問題がある。このような現象は、縦方向に延伸した後に、あらためて横方向に延伸して製造する、逐次二軸延伸法では顕著に現れる。そして、フィルムの幅方向に沿った端部ほどそのような現象が大きくなるため、フィルム端部と中心部に近い所とを半切して合わせる包装袋では、収縮率差が起こり、袋の表側の寸法と裏側の寸法が異なるために、カール現象が発生する。このカール現象を抑制するために、幅方向に均一な物性を有するフィルムであるところの、いわゆるボーイングの抑制されたフィルムを製造できる、同時二軸延伸方法を採ることが望ましい。
こうして得られた単層または複層のフィルムには、必要に応じて、コロナ放電処理等の表面処理を施してもよい。
上述のフィルムは、包装材料を構成するための素材として好適に使用することができる。例えば、フィルムにシーラント層(Z)を配してヒートシールすることで、袋状体を構成したり、トレー包装の蓋材などとして使用したりすることができる。袋の形態としては、三方シール袋、四方シール袋、ピロー袋、スタンディングパウチ、ロケット包装などが挙げられる。
フィルムを用いた包装材料としては、例えば、飲食品、果物、ジュ−ス、飲料水、酒、調理食品、水産練り製品、冷凍食品、肉製品、煮物、餅、液体ス−プ、調味料、その他等の各種の飲食料品、液体洗剤、化粧品、化成品といった内容物のための充填包装材を挙げることができる。このようなフィルムは、特に、高い突刺し強力を有し、かつアルミニウム箔を用いないフィルムにて構成されるので、電子レンジで調理するレトルト食品において効果を発揮することができる。
本発明の隠蔽性積層体について説明する。
本発明の隠蔽性積層体は、バリア樹脂層(X)/ポリアミド樹脂層(Y)/シーラント層(Z)の少なくとも3層からなる積層体である。このような積層体は、通常、(X)、(Y)、(Z)各層のフィルムを積層して得られる。ポリアミド樹脂層(Y)は、上述の単層または複層の隠蔽性フィルムによって構成される。
ポリアミド樹脂層(Y)に配合することができる滑剤について説明する。ポリアミド樹脂層(Y)が単層で酸化チタンを含有する場合や、複層であって酸化チタンを含有する層を外層に配する場合には、酸化チタンがポリアミド樹脂層(Y)の表層にブリードアウトして、滑剤を添加しなくても酸化チタンが滑剤としての役割を担う。このため特に滑剤を添加する必要はない。ただし添加しても差し支えない。しかし複層の場合で酸化チタンを含有していないポリアミド層を外層に設ける時には、この層に上述の滑剤を添加することが好ましい。
本発明の隠蔽性積層体を構成するポリアミド樹脂層に隠蔽材として酸化チタンが含有されている場合において、その含有量は、ポリアミド樹脂層(Y)中において5〜40質量%の範囲であることが必要であり、好ましくは15〜30質量%である。酸化チタンの含有量が5質量%未満であると、隠蔽性積層体の隠蔽度が0.3未満となってしまい、その場合は後述のように十分な遮光性を得ることができず、結果として、食品を包装した時に内容物が経時的な酸化劣化を起こしやすくなる。一方、40質量%を超えると、ポリアミド樹脂を延伸する時に破断頻度が高くなり生産性が低下する。
ポリアミド樹脂層(Y)を構成するフィルムは、上述の隠蔽性フィルムと同様の方法により製造される。
このとき、ポリアミドフィルムの延伸方法は特に限定されないが、上述のように同時二軸延伸法が好ましい。逐次二軸延伸が可能なチタン含有量の上限は、層厚みや延伸倍率によっても左右されるが、概ね、単層フィルムの場合には30質量%程度、複層フィルムの場合には35質量%程度である。このため、本発明においては、より広い酸化チタン含有量の範囲で二軸延伸が可能である同時二軸延伸方法を採ることが好ましい。
ポリアミド樹脂層(Y)には、積層体を構成する他の2層、すなわち、バリア樹脂層(X)およびシーラント層(Z)との密着性を改良するために、片面または両面に易接着皮膜処理を施してもよい。この処理のためには、通常、ウレタン樹脂、ウレタン・ウレア樹脂のような成分のコート剤を用いて厚み0.5〜7.0μm程度の皮膜を形成する。
本発明の隠蔽性積層体において、バリア樹脂層(X)の種類は、特に限定されない。例えば、基材フィルム表面に金属酸化物を蒸着したフィルム(蒸着フィルム);基材フィルム表面に塩化ビニリデン(PVDC)などのガスバリア性を有する樹脂の塗膜を形成したフィルム(コートフィルム);ポリメタキシレンアジパミド(ナイロンMXD6)やエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)などのバリア性樹脂を積層したフィルム(積層フィルム)などを用いることができる。
バリア樹脂層(X)は、ポリアミド樹脂層(Y)におけるシーラント層(Z)の積層面とは反対側の面に形成したガスバリアコート層であってもよい。ガスバリアコート層を形成する樹脂としては、PVDC、ポリビニルアルコール(PVA)、EVOH、ナイロンMXD6、もしくはこれらの変性体などの、バリア性を発現する樹脂などが挙げられる。ただし、特に限定されるものではない。
バリア樹脂層(X)を構成する材料として、酸素バリア性および水蒸気バリア性の点で好ましいものは、金属酸化物を蒸着したフィルム(蒸着フィルム)である。
バリア樹脂層(X)に用いられる基材フィルムとしては、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエチレンナフタレート樹脂などにより形成されたフィルムが好ましく、特にコスト、耐熱性の点で、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルムが好ましい。基材フィルムは、無延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムのいずれでもよいが、寸法安定性および機械特性の点から二軸延伸フィルムであることが特に好ましい。
蒸着フィルムの蒸着層としては、アルミニウム、珪素、亜鉛、マグネシウムなどの酸化物を好ましく用いることができる。なかでも、酸素バリア性能および水蒸気バリア性能とコストとの面から、酸化アルミニウムを、より好ましく用いることができる。金属酸化物は、前記のものの単独でも、複数が混合したものでもよく、金属成分が一部残存したものでもよい。
蒸着層が金属酸化物である場合は、その金属酸化物が完全酸化物であることによって、その蒸着層が完全透明であることが好ましい。しかし、一般に完全酸化物を形成しようとすると、過剰に酸化された部分が形成される確率が高く、この部分のガスバリア性能が劣り、全体として高いバリア性能を得ることは難しい。このため、多少金属成分が残った不完全酸化膜であってもよい。蒸着フィルムの光線透過率は、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上である。蒸着フィルムの光線透過率が70%未満であると、蒸着層に比較的金属成分が残っている状態であり、特に蒸着原材料としてアルミニウムを使用した場合は、電子レンジを用いるとスパークが発生しやすくなる。
本発明の隠蔽性積層体において、必要な酸素バリア性を付与するためには、バリア樹脂層(X)の酸素透過度は0〜100ml/(m2・day・MPa)が好ましく、より好ましくは0〜50ml/(m2・day・MPa)、さらに好ましくは0〜20ml/(m2・day・MPa)である。
本発明の隠蔽性積層体において、必要な水蒸気バリア性を付与するためには、バリア樹脂層(X)の水蒸気透過度は0〜100g/(m2・day)が好ましく、より好ましくは0〜50g/(m2・day)、さらに好ましくは0〜20g/(m2・day)である。
バリア樹脂層(X)として用いることのできる市販の蒸着フィルムとしては、東レフィルム加工社製のVM−PET1011HG−CR(基材フィルム:PET、蒸着層:アルミナ)、東セロ社製のHP−BR(基材フィルム:PET、蒸着層:アルミナ)、三菱樹脂社製のテックバリアT(基材フィルム:PET、蒸着層:シリカ)、東洋紡績社製のエコシアールVE100(基材フィルム:PET、蒸着層:セラミック)、尾池工業社製のMOS−TR(基材フィルム:PET、蒸着層:酸化ケイ素系)などが挙げられる。
バリア樹脂層(X)として用いることのできる市販のコートフィルムとしては、ユニチカ社製のエンブレムDC DCR−15(基材フィルム:ナイロン6、コート層:PVDC)、ユニチカ社製のエンブレットDC KPT−15(基材フィルム:PET、コート層:PVDC)、ユニチカ社製のセービックス YOP−15(基材フィルム:ナイロン6、コート層:PVA系+層状珪酸塩)、ユニチカ社製のエンブレム NV−15(基材フィルム:ナイロン6、コート層:ポリアルコール系ポリマー+ポリカルボン酸系ポリマー)などが挙げられる。
バリア樹脂層(X)として用いることのできる市販の積層フィルムとしては、ユニチカ社製のエンブロンM M100−15(基材フィルム:複層MXD6系)、ユニチカ社製のエンブロンE E301−15(基材フィルム:複層EVOH系)などが挙げられる。
本発明の隠蔽性積層体において、シーラント層(Z)を構成する樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリプロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸/メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、ポリ酢酸ビニル系樹脂等を用いることができる。
これらは、単独で用いても、他の樹脂や成分と共重合や溶融混合して用いてもよいし、また酸変性などが施されていてもよい。前記の樹脂成分を多層に用いたものでもよい。特に好ましいのは、ヒートシール強度や材質そのものの強度が高い、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリプロピレン共重合体などのポリオレフィン樹脂である。
シーラント層(Z)の形成方法としては、前記シーラント樹脂からなるフィルムまたはシートに接着剤を介してポリアミド樹脂層(Y)をラミネートする方法、ポリアミド樹脂層(Y)上にシーラント樹脂を溶融押出する押出ラミネート方法、ポリアミド樹脂層(Y)とシーラント層とを同時に押出し積層する共押出し方法、シーラント層を形成するための樹脂をポリアミド樹脂層(Y)にコーターでコーティングする方法などが挙げられる。シーラント樹脂からなるフィルムまたはシートとする場合には、そのフィルムまたはシートは、未延伸状態であっても低倍率の延伸状態でもよいが、実用的により好ましいのは未延伸状態である。シーラント樹脂のフィルムまたはシートの形成方法としては、押出機で加熱、溶融してTダイより押出し、冷却ロールなどで冷却固化するテンター法や、円形ダイより押出して水冷あるいは空冷により冷却固化させるチューブラー法などを用いることができる。
シーラント層(Z)の厚みは、特に限定されないが、好ましくは20〜100μm、より好ましくは40〜70μmである。
本発明の隠蔽性積層体の隠蔽度は0.3以上であることが必要であり、好ましくは0.4以上であり、さらに好ましくは0.5以上である。隠蔽度が0.3未満では、遮光性および隠蔽性が不十分となるため、この積層体で包装した場合に、油脂等を含む内容物は酸化劣化しやすくなり、また、内容物が透けて見えてしまうこともあり、好ましくない。積層体の隠蔽度を0.3以上と範囲にするためには、積層体に使用するポリアミド樹脂層(Y)における酸化チタンなどの隠蔽材の含有量を調整するとともに、ポリアミド樹脂層(Y)の厚みを調整する。
本発明の隠蔽性積層体は、酸化チタンなどの白色系の隠蔽材を用いた場合に、その白色度が60〜100%であることが好ましい。より好ましくは65〜100%であり、よりいっそう好ましくは70〜100%であり、特に好ましくは80〜100%である。白色度が60%未満では、白色性が不十分であるために、包装材料のような意匠性が要求される用途では商品価値が低下するおそれがある。なお、積層体の白色度は、前述の方法で測定される。積層体の白色度は、ポリアミド樹脂層(Y)の厚みと酸化チタン含有量により調整することができる。
本発明の隠蔽性積層体の酸素透過度は、100ml/(m2・day・MPa)以下であることが必要であり、70ml/(m2・day・MPa)以下が好ましく、30ml/(m2・day・MPa)以下がより好ましい。酸素透過度が100ml/(m2・day・MPa)を上回ると、製袋加工した後の袋のガスバリア性が不十分となり、内容物が酸化劣化しやすくなる。
本発明の隠蔽性積層体は、水蒸気透過度が100g/(m2・day)以下であることが好ましい。水蒸気透過度が100g/(m2・day)より大きくなると、水分減量が無視できず、内容物が乾燥して商品価値が低下する場合がある。このため、50g/(m2・day)以下がより好ましく、20g/(m2・day)以下がよりいっそう好ましい。
本発明の隠蔽性積層体は、耐ピンホール性として、20℃雰囲気下での5000回繰り返し屈曲疲労テストにおけるピンホールの発生個数が20個以下であることが好ましい。より好ましくは10個以下である。ピンホールの発生個数が20個超えると、積層体を包装用として用いた場合において、商品等を運送した際に積層体に穴が空く可能性がある。
本発明の隠蔽性積層体は、包装材料として好適に使用することができる。例えば、シーラント層(Z)をヒートシールすることで、袋状体としたり、トレー包装の蓋材などの包装体としたりして使用することができる。袋の形態としては、三方シール袋、四方シール袋、ピロー袋、スタンディングパウチ、ロケット包装などが挙げられる。
本発明の隠蔽性積層体を用いた包装材料は、例えば、果物、ジュ−ス、飲料水、酒、調理食品、水産練り製品、冷凍食品、肉製品、煮物、餅、ス−プ、調味料等の各種の飲食品;液体洗剤;化粧品;化成品といった内容物を充填包装することができる。特に、酸化劣化の影響を受けやすい油脂を含んだ製品の包装に適しており、店頭での商品陳列時に太陽光や蛍光灯光に晒されるような条件下で効果を発揮することができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
1.測定方法
下記の項目(1)〜(6)の測定は、23℃、50%RHの環境下に2時間以上放置した試料について、23℃、50%RHの条件下で実施した。
下記の項目(1)〜(6)の測定は、23℃、50%RHの環境下に2時間以上放置した試料について、23℃、50%RHの条件下で実施した。
(1)各層の厚み
走査型電子顕微鏡(SEM)によりフィルムの断面の観察を行って、各層の厚みを測定した。
走査型電子顕微鏡(SEM)によりフィルムの断面の観察を行って、各層の厚みを測定した。
(2)無機粒子の粒子径
島津製作所社製のレーザー回折散乱式粒子径測定機SALD−2000を用いて測定した。
島津製作所社製のレーザー回折散乱式粒子径測定機SALD−2000を用いて測定した。
(3)白色度
分光式色差計SE−6000(日本電色工業社製)を用いて、色調L*として求めた。
分光式色差計SE−6000(日本電色工業社製)を用いて、色調L*として求めた。
(4)隠蔽度
マクベス社製光学濃度計TR932を用い、直径3mmの透過ノズルを使用して測定される光学濃度(O.D.)を隠蔽度とした。
マクベス社製光学濃度計TR932を用い、直径3mmの透過ノズルを使用して測定される光学濃度(O.D.)を隠蔽度とした。
(5)突刺し強力
直径40mmのリングにフィルムを弛みのないように張り、先端角度60度、先端曲率半径0.1mmのサファイア製針を使い、リングにて形成される円の中央のフィルムの部分を50mm/分の速度で突刺し、針が貫通する時の力をフィルム厚さ1mmに換算して、突刺し強力とした。
直径40mmのリングにフィルムを弛みのないように張り、先端角度60度、先端曲率半径0.1mmのサファイア製針を使い、リングにて形成される円の中央のフィルムの部分を50mm/分の速度で突刺し、針が貫通する時の力をフィルム厚さ1mmに換算して、突刺し強力とした。
(6)隠蔽性フィルムの延伸性
ポリアミド樹脂層を延伸により1000m製膜する間に、破断の発生する回数が2回未満である場合は延伸性「良好」と評価し、2回以上である場合は延伸性「不良」と評価した。
ポリアミド樹脂層を延伸により1000m製膜する間に、破断の発生する回数が2回未満である場合は延伸性「良好」と評価し、2回以上である場合は延伸性「不良」と評価した。
(7)引張強度
島津製作所社製DSS−500型オ−トグラフを使用し、ASTM D882に準じて測定し、MD方向、TD方向の平均値で評価した。
島津製作所社製DSS−500型オ−トグラフを使用し、ASTM D882に準じて測定し、MD方向、TD方向の平均値で評価した。
(8)引張伸度
島津製作所社製DSS−500型オ−トグラフを使用し、ASTM D882に準じて測定し、MD方向、TD方向の平均値で評価した。
島津製作所社製DSS−500型オ−トグラフを使用し、ASTM D882に準じて測定し、MD方向、TD方向の平均値で評価した。
(9)酸素透過度
モコン社製の酸素バリア測定器(OX−TRAN 2/20)を用いて、温度20℃、相対湿度65%の雰囲気下における酸素透過度[ml/(m2・day・MPa)]を測定した。
モコン社製の酸素バリア測定器(OX−TRAN 2/20)を用いて、温度20℃、相対湿度65%の雰囲気下における酸素透過度[ml/(m2・day・MPa)]を測定した。
(10)水蒸気透過度
JIS K−7129に記載の方法に準じて、温度40℃、湿度90%RHにおいて、モコン社製PERMATRAN−W1により水蒸気透過度[g/(m2・day)]を測定した。
JIS K−7129に記載の方法に準じて、温度40℃、湿度90%RHにおいて、モコン社製PERMATRAN−W1により水蒸気透過度[g/(m2・day)]を測定した。
(11)耐ピンホール性
MD300mm×TD200mmのサイズのシート状の積層体サンプルを丸めて直径89mm(3.5インチ)の円筒状に把持し、円筒の長さ方向に沿った初期把持間隔を178mm(7インチ)とし、最大屈曲時の把持間隔を25mm(1インチ)として、ゲルボテスター(理学工業社製)で20℃×65%RH環境下で5000回屈曲を与え、その後のピンホール数を計数することにより評価した。
MD300mm×TD200mmのサイズのシート状の積層体サンプルを丸めて直径89mm(3.5インチ)の円筒状に把持し、円筒の長さ方向に沿った初期把持間隔を178mm(7インチ)とし、最大屈曲時の把持間隔を25mm(1インチ)として、ゲルボテスター(理学工業社製)で20℃×65%RH環境下で5000回屈曲を与え、その後のピンホール数を計数することにより評価した。
(12)隠蔽性積層体の延伸性
ポリアミド樹脂層を10万m製膜する間に、破断の発生する回数が2回未満である場合は延伸性「良好」、2回以上である場合は延伸性「不良」と評価した。
ポリアミド樹脂層を10万m製膜する間に、破断の発生する回数が2回未満である場合は延伸性「良好」、2回以上である場合は延伸性「不良」と評価した。
2.原料
下記の実施例・比較例において使用した原料は、以下のとおりである。
下記の実施例・比較例において使用した原料は、以下のとおりである。
(1)ナイロン6樹脂(Ny6)
ユニチカ社製A1030BRF、相対粘度3.0
(2)ポリメタキシリレンジアジパミド(MXD6)
三菱瓦斯化学社製MX ナイロン6007、相対粘度2.6
(3)チタンマスターバッチ
ナイロン6樹脂40質量部に、ルチル型で平均粒径0.4μmの酸化チタン(a)(チタン工業社製、KRONOS酸化チタン1074)を60質量部ドライブレンドした。このブレンド物をシリンダー設定温度250℃の30mm径2軸押出機で溶融混練し、ストランド状に押出し、冷却、固化後、切断して、ペレット形状のチタンマスターバッチ(a)を得た。
ユニチカ社製A1030BRF、相対粘度3.0
(2)ポリメタキシリレンジアジパミド(MXD6)
三菱瓦斯化学社製MX ナイロン6007、相対粘度2.6
(3)チタンマスターバッチ
ナイロン6樹脂40質量部に、ルチル型で平均粒径0.4μmの酸化チタン(a)(チタン工業社製、KRONOS酸化チタン1074)を60質量部ドライブレンドした。このブレンド物をシリンダー設定温度250℃の30mm径2軸押出機で溶融混練し、ストランド状に押出し、冷却、固化後、切断して、ペレット形状のチタンマスターバッチ(a)を得た。
ナイロン6樹脂40質量部に、ルチル型で平均粒径0.35μmの酸化チタン(b)(チタン工業社製、KRONOS酸化チタンKR−310)を60質量部ドライブレンドした。このブレンド物をシリンダー設定温度250℃で30mm径の2軸押出機で溶融混練し、ストランド状に押出し、冷却、固化後、切断して、ペレット形状のチタンマスターバッチ(b)を得た。
(4)シリカマスターバッチ
内容積30リットルのオートクレーブに、10kgのε−カプロラクタムと、1kgの水と、600gのシリカ微粒子(サイリシア310P:富士シリシア社製、平均粒径1.4μm)とを投入し、100℃に保持して、この温度で反応系内が均一になるまで撹拌した。引き続き、撹拌しながら260℃に加熱し、1.5MPaの圧力を1時間維持し、さらに1時間かけて常圧まで放圧し、さらに1時間重合した。重合が終了した時点で、反応生成物をストランド状に払い出し、冷却、固化後、切断して、ポリアミド樹脂からなるペレットを得た。次いでこのペレットを95℃の熱水で8時間精錬して未反応モノマー等を除去し、その後に乾燥した。得られたシリカマスターバッチの相対粘度は3.0、シリカ含有量は6質量%であった。
内容積30リットルのオートクレーブに、10kgのε−カプロラクタムと、1kgの水と、600gのシリカ微粒子(サイリシア310P:富士シリシア社製、平均粒径1.4μm)とを投入し、100℃に保持して、この温度で反応系内が均一になるまで撹拌した。引き続き、撹拌しながら260℃に加熱し、1.5MPaの圧力を1時間維持し、さらに1時間かけて常圧まで放圧し、さらに1時間重合した。重合が終了した時点で、反応生成物をストランド状に払い出し、冷却、固化後、切断して、ポリアミド樹脂からなるペレットを得た。次いでこのペレットを95℃の熱水で8時間精錬して未反応モノマー等を除去し、その後に乾燥した。得られたシリカマスターバッチの相対粘度は3.0、シリカ含有量は6質量%であった。
実施例1
ナイロン6樹脂(Ny6)とチタンマスターバッチ(a)とをブレンドし、表1に示すように酸化チタン(a)の配合割合が5質量%となるようにして、シリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に供給して溶融し、Tダイより押出し、設定温度20℃の冷却ロールに接触させて、厚さ180μmの未延伸シートを得た。得られた未延伸シートを50℃に調整した温水槽に2分間浸漬し、次いで同時二軸延伸機にて延伸温度180℃で縦3倍、横3.3倍に延伸し、200℃で5秒間の熱処理を行い、さらに横方向に5%の弛緩処理を行い、冷却して、厚さ18μmの二軸延伸白色フィルムを得た。これを「白色フィルム1」と称する。
ナイロン6樹脂(Ny6)とチタンマスターバッチ(a)とをブレンドし、表1に示すように酸化チタン(a)の配合割合が5質量%となるようにして、シリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に供給して溶融し、Tダイより押出し、設定温度20℃の冷却ロールに接触させて、厚さ180μmの未延伸シートを得た。得られた未延伸シートを50℃に調整した温水槽に2分間浸漬し、次いで同時二軸延伸機にて延伸温度180℃で縦3倍、横3.3倍に延伸し、200℃で5秒間の熱処理を行い、さらに横方向に5%の弛緩処理を行い、冷却して、厚さ18μmの二軸延伸白色フィルムを得た。これを「白色フィルム1」と称する。
実施例2〜5
チタンマスターバッチ(a)の混合割合を適宜変更し、実施例1と同様の操作により未延伸シートを得た。その後、同時二軸延伸法により、表1に示す酸化チタン(a)の含有量、厚みを有する「白色フィルム2〜5」を得た。このとき、実施例1と同様に、延伸時の縦延伸倍率は3倍、横延伸倍率は3.3倍として、未延伸シートの厚みは目的とするフィルム厚みの10倍とした。
チタンマスターバッチ(a)の混合割合を適宜変更し、実施例1と同様の操作により未延伸シートを得た。その後、同時二軸延伸法により、表1に示す酸化チタン(a)の含有量、厚みを有する「白色フィルム2〜5」を得た。このとき、実施例1と同様に、延伸時の縦延伸倍率は3倍、横延伸倍率は3.3倍として、未延伸シートの厚みは目的とするフィルム厚みの10倍とした。
比較例1
ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とを、酸化チタン(a)の配合割合が3質量%となるようにブレンドした。それ以外は実施例1と同様の処方により、厚さ180μmの未延伸シートを得た。その後、実施例1と同様にして、同時二軸延伸法により、厚さ18μmの二軸延伸白色フィルムを得た。これを「白色フィルム6」と称する。
ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とを、酸化チタン(a)の配合割合が3質量%となるようにブレンドした。それ以外は実施例1と同様の処方により、厚さ180μmの未延伸シートを得た。その後、実施例1と同様にして、同時二軸延伸法により、厚さ18μmの二軸延伸白色フィルムを得た。これを「白色フィルム6」と称する。
参考例1
酸化チタン(a)の配合割合が45質量%となるようにブレンドした。それ以外は実施例1と同様の処方により、厚さ180μmの未延伸シートを得た。この未延伸シートを実施例1と同様の処方により同時二軸延伸することにより、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得ようとした。しかし、切断頻度が高く、操業性が著しく悪かった。
酸化チタン(a)の配合割合が45質量%となるようにブレンドした。それ以外は実施例1と同様の処方により、厚さ180μmの未延伸シートを得た。この未延伸シートを実施例1と同様の処方により同時二軸延伸することにより、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得ようとした。しかし、切断頻度が高く、操業性が著しく悪かった。
実施例1〜5、比較例1、参考例1で用いた樹脂組成と得られたフィルムの特性を表1に示す。
実施例1〜5、比較例1、参考例1から、次のことが判る。
実施例1〜5では、優れた機械物性・白色度・隠蔽性を備えた白色フィルムが得られた。
比較例1は、優れた機械物性が得られたものの、添加した酸化チタン(a)の配合量が少なすぎたために、白色フィルムの隠蔽度が不足し、その結果隠蔽度が0.3未満となり、十分な遮光性や隠蔽性が得られなかった。
参考例1は、十分な隠蔽性・遮光性を得ることができたものの、添加した酸化チタン(a)の含有量が多すぎたために、機械物性が低いばかりでなく、延伸工程におけるフィルム切断頻度が高く、操業性が著しく悪いものであって、実用に供することができないものであった。
実施例6
ナイロン6樹脂に、表2に示すようにシリカマスターバッチをシリカ含有量が0.08質量%となるようにブレンドして、実施例1で用いたのと同じ構成の第1の押出機に投入し、260℃で溶融押出した。一方、ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とを、酸化チタン(a)の配合割合が10質量%となるように、実施例1で用いたのと同じ構成の第2の押出機に投入し、260℃で溶融押出した。第1および第2の押出機でそれぞれ溶融した2種の樹脂をダイス中で重ね合わせて、第1の押出機由来の酸化チタンを含有しないポリアミド樹脂をA層、第2の押出機由来の酸化チタン(a)を含有する白色フィルムをB層として、A/B/Aの三層構成のシートをTダイから押し出した。これを、表面温度20℃の冷却ロールに密着させて、A/B/A=40/100/40μmとなる厚み180μmの未延伸シ−トを得た。得られた未延伸シートを50℃に調整した温水槽に2分間浸漬し、その後に同時二軸延伸機にて延伸温度180℃で縦3倍、横3.3倍に延伸し、200℃で5秒間の熱処理を行い、さらに横方向に5%の弛緩処理を行い、冷却して、二軸延伸された厚さ18μmの「白色フィルム9」を得た。この「白色フィルム9」の層構成は、A/B/A=4/10/4μmであった。
ナイロン6樹脂に、表2に示すようにシリカマスターバッチをシリカ含有量が0.08質量%となるようにブレンドして、実施例1で用いたのと同じ構成の第1の押出機に投入し、260℃で溶融押出した。一方、ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とを、酸化チタン(a)の配合割合が10質量%となるように、実施例1で用いたのと同じ構成の第2の押出機に投入し、260℃で溶融押出した。第1および第2の押出機でそれぞれ溶融した2種の樹脂をダイス中で重ね合わせて、第1の押出機由来の酸化チタンを含有しないポリアミド樹脂をA層、第2の押出機由来の酸化チタン(a)を含有する白色フィルムをB層として、A/B/Aの三層構成のシートをTダイから押し出した。これを、表面温度20℃の冷却ロールに密着させて、A/B/A=40/100/40μmとなる厚み180μmの未延伸シ−トを得た。得られた未延伸シートを50℃に調整した温水槽に2分間浸漬し、その後に同時二軸延伸機にて延伸温度180℃で縦3倍、横3.3倍に延伸し、200℃で5秒間の熱処理を行い、さらに横方向に5%の弛緩処理を行い、冷却して、二軸延伸された厚さ18μmの「白色フィルム9」を得た。この「白色フィルム9」の層構成は、A/B/A=4/10/4μmであった。
実施例7〜9
第1および第2の押出機から押出すA層、B層それぞれの樹脂組成の割合を変化させて、各層の厚みを表2のようにした。それ以外は実施例6と同様の操作を行うことにより、二軸延伸白色フィルムを得た。ただし、実施例9においてはA層にシリカを配合しなかった。
第1および第2の押出機から押出すA層、B層それぞれの樹脂組成の割合を変化させて、各層の厚みを表2のようにした。それ以外は実施例6と同様の操作を行うことにより、二軸延伸白色フィルムを得た。ただし、実施例9においてはA層にシリカを配合しなかった。
これにより得られた二軸延伸白色フィルムを、「白色フィルム10〜12」と称する。なお、実施例6と同様に、延伸時の縦延伸倍率は3倍、横延伸倍率は3.3倍として、未延伸シートの厚みは、すべて、目的とするフィルム厚みの10倍とした。
参考例2
実施例6と同様の処方により、A/B/A=20/140/20μmとなる厚さ180μmの未延伸シ−トを得た。この未延伸シートを実施例6と同様にして同時二軸延伸することにより、A/B/A=2/14/2μmとなる厚さ18μmの二軸延伸白色フィルムを得ようとした。しかし、三層構造のフィルム全体における酸化チタンの含有率が高かったため、切断頻度が高く、操業性が著しく悪かった。
実施例6と同様の処方により、A/B/A=20/140/20μmとなる厚さ180μmの未延伸シ−トを得た。この未延伸シートを実施例6と同様にして同時二軸延伸することにより、A/B/A=2/14/2μmとなる厚さ18μmの二軸延伸白色フィルムを得ようとした。しかし、三層構造のフィルム全体における酸化チタンの含有率が高かったため、切断頻度が高く、操業性が著しく悪かった。
実施例6〜9、参考例2の樹脂組成の詳細、および得られたフィルムの特性をまとめて表2に示す。
実施例6〜9の積層フィルムは、実施例1〜5の単層白色フィルムと比べると、十分な機械物性を有し、特に突刺し強力に優れていた。
参考例2は、十分な隠蔽性・遮光性を得ることができたものの、上述のように酸化チタン含有量が多すぎたために、実施例6〜9に比べて機械物性が低下したばかりでなく、延伸工程におけるフィルム切断頻度が高く、操業性が悪かった。よって、実用に供することができるものではなかった。
製造例1
ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とをブレンドし、表3に示すように酸化チタン(a)の配合割合が7質量%となるようにして、シリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に供給し、Tダイより押出し、設定温度20℃の冷却ロールに接触させて、厚さ180μmの未延伸シートを得た。得られた未延伸シートを50℃に調整した温水槽に2分間浸漬し、同時二軸延伸機にて延伸温度180℃で縦3倍、横3.3倍に延伸し、200℃で5秒間の熱処理を行い、さらに横方向に5%の弛緩処理を行い、冷却して、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。これを「ポリアミドフィルム1」と称する。
ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とをブレンドし、表3に示すように酸化チタン(a)の配合割合が7質量%となるようにして、シリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に供給し、Tダイより押出し、設定温度20℃の冷却ロールに接触させて、厚さ180μmの未延伸シートを得た。得られた未延伸シートを50℃に調整した温水槽に2分間浸漬し、同時二軸延伸機にて延伸温度180℃で縦3倍、横3.3倍に延伸し、200℃で5秒間の熱処理を行い、さらに横方向に5%の弛緩処理を行い、冷却して、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。これを「ポリアミドフィルム1」と称する。
製造例2〜4、6〜8、10〜12
チタンマスターバッチの種類、混合割合を適宜変更し、参考例1と同様の操作により未延伸シートを得て、同時二軸延伸することにより、表3に示すような、各種の酸化チタンの種類、含有量、厚みを有する「ポリアミドフィルム2〜4、6〜8、10〜12」を得た。なお、製造例1と同様に、延伸時の縦延伸倍率は3倍、横延伸倍率は3.3倍として、未延伸シートの厚みは、すべて、目的とするフィルム厚みの10倍とした。
チタンマスターバッチの種類、混合割合を適宜変更し、参考例1と同様の操作により未延伸シートを得て、同時二軸延伸することにより、表3に示すような、各種の酸化チタンの種類、含有量、厚みを有する「ポリアミドフィルム2〜4、6〜8、10〜12」を得た。なお、製造例1と同様に、延伸時の縦延伸倍率は3倍、横延伸倍率は3.3倍として、未延伸シートの厚みは、すべて、目的とするフィルム厚みの10倍とした。
製造例5
酸化チタン(a)の配合割合が20質量%となるようにチタンマスターバッチ(a)を配合した。それ以外は製造例1と同様にして、厚さ180μmの未延伸シートを得た。得られた未延伸シ−トを、縦方向に延伸温度60℃、延伸倍率2.8倍で延伸し、次いで、横方向に3.5倍に逐次延伸した。その後、温度200℃で5秒間熱処理を施し、さらに温度210℃の状態のまま横方向に5%弛緩した後、80℃で冷却して巻き取り、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。これを「ポリアミドフィルム5」と称する。
酸化チタン(a)の配合割合が20質量%となるようにチタンマスターバッチ(a)を配合した。それ以外は製造例1と同様にして、厚さ180μmの未延伸シートを得た。得られた未延伸シ−トを、縦方向に延伸温度60℃、延伸倍率2.8倍で延伸し、次いで、横方向に3.5倍に逐次延伸した。その後、温度200℃で5秒間熱処理を施し、さらに温度210℃の状態のまま横方向に5%弛緩した後、80℃で冷却して巻き取り、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。これを「ポリアミドフィルム5」と称する。
製造例9
ナイロン6樹脂、MXD6樹脂およびチタンマスターバッチ(a)を、MXD6樹脂の配合割合が10質量%、酸化チタン(a)の配合割合が30質量%となるようにブレンドした。それ以外は製造例1と同様にして、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。これを「ポリアミドフィルム9」と称する。
ナイロン6樹脂、MXD6樹脂およびチタンマスターバッチ(a)を、MXD6樹脂の配合割合が10質量%、酸化チタン(a)の配合割合が30質量%となるようにブレンドした。それ以外は製造例1と同様にして、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。これを「ポリアミドフィルム9」と称する。
製造例13
ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とを、酸化チタン(a)の配合割合が30質量%となるようにブレンドした。それ以外は製造例5と同様の処方により、厚さ180μmの未延伸シートを得た。その後、製造例5と同様にして、逐次延伸法により、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得ようとした。しかし、延伸工程におけるフィルム切断頻度が高く、操業性が著しく悪かった。製造例13で得ようとしたポリアミドフィルムを「ポリアミドフィルム13」と称する。
ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とを、酸化チタン(a)の配合割合が30質量%となるようにブレンドした。それ以外は製造例5と同様の処方により、厚さ180μmの未延伸シートを得た。その後、製造例5と同様にして、逐次延伸法により、厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得ようとした。しかし、延伸工程におけるフィルム切断頻度が高く、操業性が著しく悪かった。製造例13で得ようとしたポリアミドフィルムを「ポリアミドフィルム13」と称する。
製造例P
93質量部の低密度ポリエチレン樹脂(住友化学社製、スミカセンF200)と、7質量部の酸化チタン(a)とを、シリンダー温度180℃に設定した単軸押出機に供給し、Tダイより押出し、設定温度30℃の冷却ロールに接触させて厚さ20μmのポリエチレンフィルムを得た。これを「ポリアミドフィルムP」と称する。
93質量部の低密度ポリエチレン樹脂(住友化学社製、スミカセンF200)と、7質量部の酸化チタン(a)とを、シリンダー温度180℃に設定した単軸押出機に供給し、Tダイより押出し、設定温度30℃の冷却ロールに接触させて厚さ20μmのポリエチレンフィルムを得た。これを「ポリアミドフィルムP」と称する。
製造例1〜13、製造例Pのフィルムについて、用いた樹脂組成と得られたフィルムの特性とを表3に示す。
表3の結果から、ポリアミド樹脂層の延伸方法に関しては、逐次延伸法よりも同時延伸法の方が延伸性に優れていることを確認できた。詳細には、同時延伸法では、製造例11および12のように酸化チタン(a)の含有率が45質量%と高い場合にも良好に延伸することができた。これに対し、逐次延伸法では、酸化チタン(a)の含有率が20質量%であった製造例5の場合は同時延伸法と同程度に延伸することが可能であったが、その含有率が30質量%であった製造例13の場合はフィルムを製造することができなかった。
実施例10
ポリアミド樹脂層(Y)としてのポリアミドフィルム1の片面にコロナ放電処理を実施し、そのコロナ処理面に、接着剤(三井化学ポリウレタン社製 タケラックA−525/タケネートA−52 二液型)を塗布し、塗布したフィルムを80℃の熱風乾燥機で10秒間乾燥させて、接着剤塗布量が4g/m2となるようにした。その接着剤塗布面と、バリア樹脂層(X)としての、バリアフィルム(a)(東レフィルム加工社製 透明蒸着フィルム VM−PET1011HG−CR 厚み12μm、蒸着膜成分:アルミナ)の蒸着処理面とをニップロールにて貼り合わせて(ニップ条件;80℃)、ポリアミドフィルム1とバリアフィルム(a)とのラミネートフィルムを得た。さらにそのラミネートフィルムのポリアミド面にコロナ放電処理を施し、そのコロナ処理面に接着剤を塗布し、シーラント層(Z)としてのシーラントフィルム(a)(CPPフィルム;東セロ社製無延伸ポリプロピレンフィルム RXC−21 厚み50μm)のコロナ処理面をそこに重ねてニップロールにより貼り合わせ(ニップ条件;80℃)、40℃の雰囲気で72時間エージングした。これによって、バリア樹脂層(X)/ポリアミド樹脂層(Y)/シーラント層(Z)の3層からなる積層体を得た。
ポリアミド樹脂層(Y)としてのポリアミドフィルム1の片面にコロナ放電処理を実施し、そのコロナ処理面に、接着剤(三井化学ポリウレタン社製 タケラックA−525/タケネートA−52 二液型)を塗布し、塗布したフィルムを80℃の熱風乾燥機で10秒間乾燥させて、接着剤塗布量が4g/m2となるようにした。その接着剤塗布面と、バリア樹脂層(X)としての、バリアフィルム(a)(東レフィルム加工社製 透明蒸着フィルム VM−PET1011HG−CR 厚み12μm、蒸着膜成分:アルミナ)の蒸着処理面とをニップロールにて貼り合わせて(ニップ条件;80℃)、ポリアミドフィルム1とバリアフィルム(a)とのラミネートフィルムを得た。さらにそのラミネートフィルムのポリアミド面にコロナ放電処理を施し、そのコロナ処理面に接着剤を塗布し、シーラント層(Z)としてのシーラントフィルム(a)(CPPフィルム;東セロ社製無延伸ポリプロピレンフィルム RXC−21 厚み50μm)のコロナ処理面をそこに重ねてニップロールにより貼り合わせ(ニップ条件;80℃)、40℃の雰囲気で72時間エージングした。これによって、バリア樹脂層(X)/ポリアミド樹脂層(Y)/シーラント層(Z)の3層からなる積層体を得た。
実施例11〜18、比較例2、参考例3、4
ポリアミド樹脂層として、ポリアミドフィルム1に代えて、表4に記載したポリアミドフィルム2〜9、10〜12を使用した。それ以外は実施例10と同様にして、積層体を得た。
ポリアミド樹脂層として、ポリアミドフィルム1に代えて、表4に記載したポリアミドフィルム2〜9、10〜12を使用した。それ以外は実施例10と同様にして、積層体を得た。
実施例19
バリア樹脂層(X)として、バリアフィルム(b)(東セロ社製 透明蒸着フィルム HP−BR 厚み12μm、蒸着膜成分:アルミナ)を用いた。それ以外は実施例10と同様にして、積層体を得た。
バリア樹脂層(X)として、バリアフィルム(b)(東セロ社製 透明蒸着フィルム HP−BR 厚み12μm、蒸着膜成分:アルミナ)を用いた。それ以外は実施例10と同様にして、積層体を得た。
実施例20
バリア樹脂層(X)として、バリアフィルム(c)(ユニチカ社製 エンブレットDC KPT−15 基材フィルム:PET、コート層:ポリ塩化ビニリデン、厚み15μm)を用いた。それ以外は実施例10と同様にして、積層体を得た。
バリア樹脂層(X)として、バリアフィルム(c)(ユニチカ社製 エンブレットDC KPT−15 基材フィルム:PET、コート層:ポリ塩化ビニリデン、厚み15μm)を用いた。それ以外は実施例10と同様にして、積層体を得た。
実施例21
バリア樹脂層(X)として、バリアフィルム(d)(ユニチカ社製 エンブレム:NV−15、有機バリアコート層を有する厚み15μmのフィルム)を用いた。
バリア樹脂層(X)として、バリアフィルム(d)(ユニチカ社製 エンブレム:NV−15、有機バリアコート層を有する厚み15μmのフィルム)を用いた。
実施例22
シーラント層(Z)としてシーラントフィルム(b)(CPPフィルム;東セロ社製無延伸ポリプロピレンフィルム RXC−21 厚み80μm)を用いた。それ以外は実施例10と同様にして積層体を得た。
シーラント層(Z)としてシーラントフィルム(b)(CPPフィルム;東セロ社製無延伸ポリプロピレンフィルム RXC−21 厚み80μm)を用いた。それ以外は実施例10と同様にして積層体を得た。
実施例23
シーラント層(Z)としてシーラントフィルム(c)(線状低密度ポリエチレン;タマポリ株製ポリエチレンフィルム UB−3 厚み50μm)を用いた。それ以外は実施例10と同様にして積層体を得た。
シーラント層(Z)としてシーラントフィルム(c)(線状低密度ポリエチレン;タマポリ株製ポリエチレンフィルム UB−3 厚み50μm)を用いた。それ以外は実施例10と同様にして積層体を得た。
比較例3
ポリアミド樹脂層(Y)としてポリアミドフィルム8を用いた。バリア樹脂層(X)は、バリアフィルム(a)に代えて、蒸着が施されていないPETフィルム(ユニチカ社製エンブレットPET−12、厚み12μm)を使用した。それ以外は実施例10と同様にして、積層体を得た。
ポリアミド樹脂層(Y)としてポリアミドフィルム8を用いた。バリア樹脂層(X)は、バリアフィルム(a)に代えて、蒸着が施されていないPETフィルム(ユニチカ社製エンブレットPET−12、厚み12μm)を使用した。それ以外は実施例10と同様にして、積層体を得た。
比較例4
ポリアミド樹脂層(Y)に代えて、製造例Pで得られた、酸化チタンを含有するポリエチレンフィルムを用いた。それ以外は実施例10と同様の処方により、積層体を得た。
ポリアミド樹脂層(Y)に代えて、製造例Pで得られた、酸化チタンを含有するポリエチレンフィルムを用いた。それ以外は実施例10と同様の処方により、積層体を得た。
実施例10〜23、比較例2〜4、参考例3、4の積層体の特性を、まとめて表4に示す。
実施例10〜23、比較例2〜4、参考例3、4から、次のことが判る。
実施例10〜23では、隠蔽性、酸素バリア性、水蒸気バリア性に優れた積層体が得られた。これらはすべて、アルミニウム箔や、アルミニウム蒸着樹脂フィルムを用いていないため、電子レンジ適性を備え、また金属探知機による異物検査が可能なものであった。
比較例2は、ポリアミド樹脂層(Y)における酸化チタンの配合量が少ないために隠蔽度が不足し、結果として積層体の隠蔽度が0.3未満となり、十分な遮光性や隠蔽性が得られなかった。
参考例3、4は、ポリアミド樹脂層(Y)における酸化チタンの配合量が多すぎたために、積層体の耐ピンホール性が低下し、積層体のピンホールの発生個数が20を超えた。このレベルでは、積層体を包装用として用いた場合、商品等を運送した際に積層体に穴が空く可能性があり、よって参考例3、4は実用に供し得ないものであった。
比較例3は、蒸着やバリア性のコートを施していないフィルムを用いたため、ガスバリア性が不十分であった。
比較例4は、積層体の中間層としてポリアミド樹脂層(Y)を用いなかったため、本発明の範囲外のものであった。このため、隠蔽性は得られたものの、耐ピンホール性に劣っていた。
製造例14
ナイロン6樹脂(Ny6)に、表5に示すようにシリカマスターバッチをシリカ含有量が0.08質量%となるようにブレンドして、製造例1で用いたのと同じ構成の押出機−1に投入し、260℃で溶融押出した。一方、ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とを、酸化チタン(a)の配合割合が10質量%となるように製造例1で用いたのと同じ構成の別の押出機−2に投入し、260℃で溶融押出した。押出機−1、押出機−2でそれぞれ溶融した2種の樹脂をダイス中で重ね合わせて、押出機−1由来の酸化チタンを含有しないポリアミド樹脂をA層、押出機−2由来の酸化チタンを含有するポリアミド樹脂をB層として、A/B/Aの三層構成のシートをTダイから押し出した。これを、表面温度20℃の冷却ロールに密着させて、A/B/A=20/140/20μmとなる厚み180μmの未延伸シ−トを得た。得られた未延伸シートを50℃に調整した温水槽に2分間浸漬し、その後に同時二軸延伸機にて延伸温度180℃で縦3倍、横3.3倍延伸し、200℃で5秒間の熱処理を行い、さらに横方向に5%の弛緩処理を行い、冷却して、二軸延伸された厚さ18μmの「ポリアミドフィルム14」を得た。このポリアミドフィルム14の層構成は、A/B/A=2/14/2μmであった。
ナイロン6樹脂(Ny6)に、表5に示すようにシリカマスターバッチをシリカ含有量が0.08質量%となるようにブレンドして、製造例1で用いたのと同じ構成の押出機−1に投入し、260℃で溶融押出した。一方、ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とを、酸化チタン(a)の配合割合が10質量%となるように製造例1で用いたのと同じ構成の別の押出機−2に投入し、260℃で溶融押出した。押出機−1、押出機−2でそれぞれ溶融した2種の樹脂をダイス中で重ね合わせて、押出機−1由来の酸化チタンを含有しないポリアミド樹脂をA層、押出機−2由来の酸化チタンを含有するポリアミド樹脂をB層として、A/B/Aの三層構成のシートをTダイから押し出した。これを、表面温度20℃の冷却ロールに密着させて、A/B/A=20/140/20μmとなる厚み180μmの未延伸シ−トを得た。得られた未延伸シートを50℃に調整した温水槽に2分間浸漬し、その後に同時二軸延伸機にて延伸温度180℃で縦3倍、横3.3倍延伸し、200℃で5秒間の熱処理を行い、さらに横方向に5%の弛緩処理を行い、冷却して、二軸延伸された厚さ18μmの「ポリアミドフィルム14」を得た。このポリアミドフィルム14の層構成は、A/B/A=2/14/2μmであった。
製造例15〜22、24、26〜31
製造例14に比べて、押出機−1、押出機−2から押出すA層、B層それぞれの樹脂組成、複層フィルムの層構成、各層の厚みを、表5のように代えた。それ以外は製造例14と同様の操作を行うことにより、二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。ただし、製造例18においてはA層にシリカを配合しなかった。得られた二軸延伸ポリアミドフィルムを、それぞれ、「ポリアミドフィルム15〜22、24、26〜31」と称する。なお、製造例14と同様に、延伸時の縦延伸倍率は3倍、横延伸倍率は3.3倍として、未延伸シートの厚みは、すべて、目的とするフィルム厚みの10倍とした。
製造例14に比べて、押出機−1、押出機−2から押出すA層、B層それぞれの樹脂組成、複層フィルムの層構成、各層の厚みを、表5のように代えた。それ以外は製造例14と同様の操作を行うことにより、二軸延伸ポリアミドフィルムを得た。ただし、製造例18においてはA層にシリカを配合しなかった。得られた二軸延伸ポリアミドフィルムを、それぞれ、「ポリアミドフィルム15〜22、24、26〜31」と称する。なお、製造例14と同様に、延伸時の縦延伸倍率は3倍、横延伸倍率は3.3倍として、未延伸シートの厚みは、すべて、目的とするフィルム厚みの10倍とした。
製造例23
押出機−2に投入する樹脂組成として、酸化チタン(a)の配合割合が40質量%となるように、ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とをブレンドして用いた。それ以外は製造例14と同様の処方により、A/B/A=30/120/30μmとなる厚さ180μmの未延伸シ−トを得た。得られた未延伸シ−トを、延伸温度60℃、延伸倍率2.8倍で縦方向に延伸し、次いで、横方向に3.5倍に逐次延伸した。その後、温度200℃で5秒間熱処理を施し、さらに温度210℃の状態のまま横方向に5%弛緩した後、80℃で冷却して巻き取った。これにより、A/B/A=3/12/3μmとなる二軸延伸された厚さ18μmの「ポリアミドフィルム23」を得た。
押出機−2に投入する樹脂組成として、酸化チタン(a)の配合割合が40質量%となるように、ナイロン6樹脂とチタンマスターバッチ(a)とをブレンドして用いた。それ以外は製造例14と同様の処方により、A/B/A=30/120/30μmとなる厚さ180μmの未延伸シ−トを得た。得られた未延伸シ−トを、延伸温度60℃、延伸倍率2.8倍で縦方向に延伸し、次いで、横方向に3.5倍に逐次延伸した。その後、温度200℃で5秒間熱処理を施し、さらに温度210℃の状態のまま横方向に5%弛緩した後、80℃で冷却して巻き取った。これにより、A/B/A=3/12/3μmとなる二軸延伸された厚さ18μmの「ポリアミドフィルム23」を得た。
製造例25
B層の樹脂組成が、ナイロン6樹脂/MXD6樹脂/酸化チタンa=50/10/40(質量%)となるようにした。それ以外は製造例14と同様の処方により、A/B/A=30/120/30μmとなる厚さ180μmの未延伸シ−トを得た。得られた未延伸シ−トを用いて、製造例14と同様の処方により、A/B/A=3/12/3μmとなる、二軸延伸された厚さ18μmの「ポリアミドフィルム25」を得た。
B層の樹脂組成が、ナイロン6樹脂/MXD6樹脂/酸化チタンa=50/10/40(質量%)となるようにした。それ以外は製造例14と同様の処方により、A/B/A=30/120/30μmとなる厚さ180μmの未延伸シ−トを得た。得られた未延伸シ−トを用いて、製造例14と同様の処方により、A/B/A=3/12/3μmとなる、二軸延伸された厚さ18μmの「ポリアミドフィルム25」を得た。
製造例32
B層の組成が、ナイロン6樹脂/酸化チタン(a)=50/50(質量%)となるようにした。それ以外は製造例14と同様の処方により、A/B/A=20/140/20μmとなる、厚さ180μmの未延伸シ−トを得た。この未延伸シートを製造例23と同様の処方により逐次二軸延伸することにより、A/B/A=2/14/2μmとなる厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得ようとしたが、切断頻度が高くなり、操業性が著しく悪化して、そのフィルムを得ることができなかった。製造例32で得ようとしたポリアミドフィルムを「ポリアミドフィルム32」と称する。
B層の組成が、ナイロン6樹脂/酸化チタン(a)=50/50(質量%)となるようにした。それ以外は製造例14と同様の処方により、A/B/A=20/140/20μmとなる、厚さ180μmの未延伸シ−トを得た。この未延伸シートを製造例23と同様の処方により逐次二軸延伸することにより、A/B/A=2/14/2μmとなる厚さ18μmの二軸延伸ポリアミドフィルムを得ようとしたが、切断頻度が高くなり、操業性が著しく悪化して、そのフィルムを得ることができなかった。製造例32で得ようとしたポリアミドフィルムを「ポリアミドフィルム32」と称する。
製造例14〜32の樹脂組成の詳細、および得られたフィルムの特性を、まとめて表5に示す。
表5に示すように、複層フィルムにおいても、延伸方法に関しては、逐次延伸法よりも同時延伸法の方が延伸性に優れていることが確認された。表3の結果との対比から、ポリアミド樹脂層(Y)は単層よりも複層フィルムの方が引張強度および引張伸度に優れていることが確認された。
実施例24
ポリアミドフィルム14の片面にコロナ放電処理を実施し、そのコロナ処理面に、接着剤(三井化学ポリウレタン社製 タケラックA−525/タケネートA−52 二液型)を塗布し、塗布したフィルムを80℃の熱風乾燥機で10秒間乾燥させて、接着剤塗布量が4g/m2となるようにした。その接着剤塗布面と、バリア樹脂層(X)としての実施例10で用いたのと同じバリアフィルム(a)の蒸着処理面とを、ニップロールにて貼り合わせて(ニップ条件;80℃)、ポリアミドフィルム14とバリアフィルム(a)とによるラミネートフィルムを得た。さらにそのラミネートフィルムのポリアミド樹脂面にコロナ放電処理を実施し、そのコロナ処理面に接着剤を塗布して、シーラント層(Z)としての実施例10と同じシーラントフィルム(a)のコロナ処理面を重ねてニップロールにて貼り合わせ(ニップ条件;80℃)、40℃の雰囲気で72時間エージングして、バリア樹脂層(X)/ポリアミド樹脂層(Y)/シーラント層(Z)の3層からなる積層体を得た。
ポリアミドフィルム14の片面にコロナ放電処理を実施し、そのコロナ処理面に、接着剤(三井化学ポリウレタン社製 タケラックA−525/タケネートA−52 二液型)を塗布し、塗布したフィルムを80℃の熱風乾燥機で10秒間乾燥させて、接着剤塗布量が4g/m2となるようにした。その接着剤塗布面と、バリア樹脂層(X)としての実施例10で用いたのと同じバリアフィルム(a)の蒸着処理面とを、ニップロールにて貼り合わせて(ニップ条件;80℃)、ポリアミドフィルム14とバリアフィルム(a)とによるラミネートフィルムを得た。さらにそのラミネートフィルムのポリアミド樹脂面にコロナ放電処理を実施し、そのコロナ処理面に接着剤を塗布して、シーラント層(Z)としての実施例10と同じシーラントフィルム(a)のコロナ処理面を重ねてニップロールにて貼り合わせ(ニップ条件;80℃)、40℃の雰囲気で72時間エージングして、バリア樹脂層(X)/ポリアミド樹脂層(Y)/シーラント層(Z)の3層からなる積層体を得た。
実施例25〜39、比較例5〜9、参考例5、6
ポリアミド樹脂層(Y)、バリア樹脂層(X)、シーラント層(Z)として、表6に記載したフィルムを用い、実施例24と同様にして各積層体を得た。
ポリアミド樹脂層(Y)、バリア樹脂層(X)、シーラント層(Z)として、表6に記載したフィルムを用い、実施例24と同様にして各積層体を得た。
実施例24〜39、比較例5〜9、参考例5、6の積層体の物性をまとめて表6に示す。
実施例24〜39は、隠蔽性、酸素バリア性、水蒸気バリア性に優れた積層体であった。これらはすべて、アルミニウム箔や、アルミニウム蒸着樹脂フィルムを用いていないため、電子レンジ適性を備え、また金属探知機による異物検査が可能なものであった。
比較例5、6、7、8は、ポリアミド樹脂層における酸化チタンの配合量が少ないためにポリアミド樹脂層の隠蔽度が不足し、結果として積層体の隠蔽度が0.3未満となって、十分な遮光性や隠蔽性が得られなかった。
参考例5、6は、ポリアミド樹脂層における酸化チタンの配合量が多すぎたために、積層体の耐ピンホール性が低下し、積層体のピンホールの発生個数が20を超えた。このレベルの積層体は、積層体を包装用として用いた場合、商品等を運送した際に積層体に穴が空く可能性があるため、実用に供することができないものであった。
比較例9は、蒸着やバリア性のコートなどを施していないフィルムを用いたため、ガスバリア性が不十分であった。
Claims (11)
- 隠蔽材とポリアミド樹脂とを含み、隠蔽度が0.3以上であることを特徴とする隠蔽性フィルム。
- 隠蔽材が白色系隠蔽材であり、白色度が65〜100%であることを特徴とする請求項1記載の隠蔽性フィルム。
- 酸化チタンを5〜40質量%含むとともに、ポリアミド樹脂を60〜95質量%含むことを特徴とする請求項2記載の隠蔽性フィルム。
- 酸化チタンを10〜60質量%含むとともに、ポリアミド樹脂を40〜90質量%含む第1の層の少なくとも片面に、酸化チタンを含有しないポリアミド樹脂にて構成された第2の層が積層された積層体であり、突刺し強力が7.5N以上であることを特徴とする請求項2記載の隠蔽性フィルム。
- ポリアミド樹脂の主成分がナイロン6であることを特徴とする請求項2から4までのいずれか1項記載の隠蔽性フィルム。
- 同時二軸延伸されたものであることを特徴とする請求項2から4までのいずれか1項記載の隠蔽性フィルム。
- バリア樹脂層(X)と、請求項1に記載の隠蔽性フィルムにて構成されたポリアミド樹脂層(Y)と、シーラント層(Z)との少なくとも3種類の層を有し、隠蔽度が0.3以上であり、酸素透過度が100ml/(m2・day・MPa)以下であることを特徴とする隠蔽性積層体。
- 水蒸気透過度が100g/(m2・day)以下であることを特徴とする請求項7記載の隠蔽性積層体。
- 20℃×65%RH環境下で5000回繰り返し屈強疲労テストを実施したときのピンホールの発生個数が20個以下であることを特徴とする請求項7または8記載の隠蔽性積層体。
- 白色度が60〜100%であることを特徴とする請求項7または8記載の隠蔽性積層体。
- 請求項7または8に記載の隠蔽性積層体にて構成されていることを特徴とする包装材料。
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