JPWO2020039960A1 - シーラントフィルム、積層フィルム及び包装材 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のシーラントフィルムは、ヒートシール層(A)を表層とするシール性樹脂層と、基材層(B)とを有する積層フィルムからなり、前記シール性樹脂層が、1%割線モジュラスが200MPa以下の樹脂層からなり、その厚みが15〜50μmであり、前記ヒートシール層(A)の1%割線モジュラスが20〜45MPaであり、その厚みが5μm以上であり、前記基材層(B)の1%割線モジュラスが250MPa以上であり、その厚みが1〜30μmである。
本発明のシーラントフィルムのヒートシール層(A)を表層とするシール性樹脂層としては、1%割線モジュラスが200MPa以下の樹脂層であり、その厚みが15〜50μmである。1%割線モジュラスは好ましくは15〜180MPa、より好ましくは20〜150MPaである。また、厚みは好ましくは18〜45μm、より好ましくは20〜40である。シール性樹脂層は単層構成の樹脂層であっても多層構成の樹脂層であってもよい。この範囲のシール性樹脂層であると、その軟質な樹脂層により被着体を構成する各種の熱可塑性樹脂素材に対する接着性が良好なシーラントフィルムとなり、該シーラントフィルムと延伸基材等とをラミネート加工したラミネートフィルムは各種容器の蓋材フィルムとして使用した場合に、加熱或いは加圧を含む殺菌工程等における内圧変化に伴うフィルムの伸び等の変形に前記シール性樹脂層が追従でき、ヒートシール層と容器のシール界面での剥離を生じさせにくくなるので、容器内の内圧変化に伴う破袋を抑制する耐圧性を向上させることが可能になる。
シール性樹脂層の表層を構成するヒートシール層(A)は1%割線モジュラスを20MPa以上とすることで開封時のシール性樹脂層の伸びを抑制でき、剥離時の糸引きを生じることなく好適な易開封性を実現できる。また、1%割線モジュラスを45MPa以下の樹脂層とすることで、被着体に対する接着性や、シール性樹脂層の伸び等の変形への追従性が良好となり、好適な耐圧性を実現できる。ヒートシール層(A)の1%割線モジュラスは好ましくは25〜42MPa、より好ましくは30〜39MPaである。
本発明に使用するシール性樹脂層は、上記ヒートシール層(A)のみから構成される層であってもよいが、他の中間層を積層してもよい。なお、中間層を積層する場合には、複数層が積層されたシール性樹脂層全体の1%割線モジュラスを200MPa以下とし、シール性樹脂層全体の厚みを15〜50μmとする。なお、シール性樹脂層が複数層からなる場合、シール性樹脂層全体の1%割線モジュラスは、シール性樹脂層と同一の組成で且つ同一の層比率で積層されたフィルムで、ASTM D882準拠の条件で測定した23℃における1%割線モジュラスをいう。当該シール性樹脂層構成としては、具体的には、ヒートシール層(A)と中間層(C1)とが積層された(A)/(C1)の2層構成、又は、ヒートシール層(A)と中間層(C2)と中間層(C1)とが積層された(A)/(C2)/(C1)の3層構成が好ましく例示できる。
さらに、前記シール性樹脂層は、前記ヒートシール層(A)と前記中間層(C1)と間に、1%割線モジュラスが好ましくは20〜60MPaより好ましくは20〜45の中間層(C2)を設けてもよい。当該中間層(C2)を設けることで、シール性樹脂層を被着体とのシール性に寄与するヒートシール層(A)とシーラントフィルムのコシに寄与する中間層(C1)のみから構成する場合に比べて、耐圧性の向上に必要なシール性樹脂層の伸び等の変形への追従性を調整することが良好となり、好適な耐圧性を実現できるので、使用態様に応じたシーラントフィルムの設計変更がしやすくなる。
本発明のシーラントフィルムは、ヒートシール層(A)を表層とするシール性樹脂層に加えて基材層(B)の1%割線モジュラスが250MPa以上の樹脂層を有し、その厚みが1〜30μmである。この範囲の基材層(B)であると上述の軟質なヒートシール層(A)を表層とするシール性樹脂層に由来する積層フィルムの機械強度不足を補い、積層フィルムの生産時のフィルムの伸び等の問題を生じさせないので生産性を確保することができ、且つ蓋材フィルムとしての剛性を向上できるので各種容器における180°ピール強度を向上させることが可能になる。
本発明の易開封性のシーラントフィルムの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、各層に用いる各樹脂又は樹脂混合物を、それぞれ別々の押出機で加熱溶融させ、共押出多層ダイス法やフィードブロック法等の方法により溶融状態でヒートシール層(A)/中間層(C1)/中間層(C2)/基材層(B)を積層した後、インフレーションやTダイ・チルロール法等によりフィルム状に成形する共押出する方法が挙げられる。共押出法は、各層の厚さの比率を比較的自由に調整することが可能で、衛生性に優れ、コストパフォーマンスにも優れた積層フィルムが得られるので好ましい。融点とTgとの差が大きい樹脂を積層するような場合は、共押出加工時にフィルム外観が劣化したり、均一な層構成形成が困難になったりする場合がある。このような劣化を抑制するためには、比較的高温で溶融押出を行うことができるTダイ・チルロール法が好ましい。
本発明のシーラントフィルムは、一般に破断しない強度の確保、ヒ−トシール時の耐熱性確保、および印刷の意匠性向上等が図れることから、延伸基材フィルムとラミネートされることが望ましい。ラミネートする延伸基材フィルムとしては、2軸延伸ポリエステルフィルム、2軸延伸ナイロンフィルム、2軸延伸ポリプロピレンフィルム等が挙げられるが、破断強度、透明性等の点で2軸延伸ポリエステルフィルムがより好ましい。また、前記延伸基材フィルムとしては、必要性に応じて、易裂け性処理や帯電防止処理が施されていてもよい。シーラントフィルムと延伸基材フィルムのラミネート方法としては、特に限定されないが、ドライラミネート、押出ラミネート、熱ラミネート、多層押出コーティング等の複合化技術を用いればよい。ドライラミネート法で、前記シーラントフィルムと延伸基材フィルムとをラミネートする際に用いる接着剤としては、例えば、ポリエーテル−ポリウレタン系接着剤、ポリエステル−ポリウレタン系接着剤等が挙げられる。
(合成例1)
酢酸ビニル由来成分含有率30%、MFR3.0g/10minのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(以下、EVA1と略記する。)と環式脂肪族系石油樹脂(荒川化学製アルコンP−100。以下、石油樹脂1と略記する。)を、EVA1/石油樹脂1(質量比)=85/15で用い、これらの合計に対してエルカ酸アミド(ブロッキング防止剤)と平均粒径3μmの合成ゼオライトを、エルカ酸アミドが2000ppm、合成ゼオライトが5000ppmとなるように混合し、口径40mmの単軸押出機にて溶融混練後、ペレット化して、シール性樹脂層用のEVA系樹脂組成物1のペレットを得た。
酢酸ビニル由来成分含有率25%、MFR3.0g/10minのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(以下、EVA2と略記する。)と石油樹脂1を、EVA2/石油樹脂1(質量比)=85/15で用いた以外は、合成例1と同様の方法でペレット化して、シール性樹脂層用のEVA系樹脂組成物2のペレットを得た。
酢酸ビニル由来成分含有率21%、MFR3.0g/10minのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(以下、EVA3と略記する。)と石油樹脂1を、EVA3/石油樹脂1(質量比)=85/15で用いた以外は、合成例1と同様の方法でペレット化して、シール性樹脂層用のEVA系樹脂組成物3のペレットを得た。
酢酸ビニル由来成分含有率19%、MFR3.0g/10minのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(以下、EVA4と略記する。)と石油樹脂1を、EVA4/石油樹脂1(質量比)=85/15で用いた以外は、合成例1と同様の方法でペレット化して、シール性樹脂層用のEVA系樹脂組成物4のペレットを得た。
酢酸ビニル由来成分含有率15%、MFR3.0g/10minのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(以下、EVA5と略記する。)と石油樹脂1を、EVA5/石油樹脂1(質量比)=85/15で用いた以外は、合成例1と同様の方法でペレット化して、シール性樹脂層用のEVA系樹脂組成物5のペレットを得た。
酢酸ビニル由来成分含有率13%、MFR3.0g/10minのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(以下、EVA6と略記する。)と石油樹脂1を、EVA6/石油樹脂1(質量比)=85/15で用いた以外は、合成例1と同様の方法でペレット化して、シール性樹脂層用のEVA系樹脂組成物6のペレットを得た。
エチレン−メチルメタアクリレート共重合樹脂(メチルメタアクリレート由来成分含有率20%、MFR3.0g/10min。以下、EMMA1と略記する。)と石油樹脂1を、EMMA1/石油樹脂1(質量比)=85/15で用いた以外は、合成例1と同様の方法でペレット化して、シール性樹脂層用のEMMA系樹脂組成物1のペレットを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物2〔1%割線モジュラス20MPa〕、中間層(C1)に直鎖状低密度ポリエチレン〔1%割線モジュラス50MPa〕(以下、PE1と略記する。)、基材層(B)に直鎖状低密度ポリエチレン75部および低密度ポリエチレン25部との混合物〔1%割線モジュラス250MPa〕(以下、PE3と略記する。)を用い、ヒートシール層用(A)押出機、中間層(C1)用押出機、基材層(B)用押出機のそれぞれに樹脂を供給し、共押出法によりTダイ温度240℃で(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmになるように押出し、40℃の水冷金属冷却ロールで冷却し、基材層(B)の濡れ張力が40mN/mとなるようにコロナ放電処理を施した後、ロールに巻き取り、40℃の熟成室で24時間熟成させて、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物3〔1%割線モジュラス32MPa〕、中間層(C1)にPE1、基材層(B)にPE3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmで、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEMMA系樹脂組成物1〔1%割線モジュラス35MPa〕、中間層(C1)にPE1、基材層(B)にPE3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmで、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物4〔1%割線モジュラス39MPa〕、中間層(C1)にPE1、基材層(B)にPE3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmで、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物5〔1%割線モジュラス45MPa〕、中間層(C2)に酢酸ビニル由来成分含有率19%、MFR3.0g/10minのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂〔1%割線モジュラス30MPa〕(以下、EVA7と略記する。)、中間層(C1)にPE1、基材層(B)にPE3を用い、ヒートシール層用(A)押出機、中間層(C2)用押出機、中間層(C1)用押出機、基材層(B)用押出機のそれぞれに樹脂を供給し、共押出法によりTダイ温度240℃で(A)/(C2)/(C1)/(B)の各層の厚さが5μm/10μm/15μm/5μmになるように押出した以外は、実施例1と同様の方法で、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物5〔1%割線モジュラス45MPa〕、中間層(C1)にPE1、基材層(B)にPE3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmで、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物3、基材層(B)にPE3を用い、ヒートシール層用(A)押出機、基材層(B)用押出機のそれぞれに樹脂を供給し、共押出法によりTダイ温度240℃で(A)/(B)の各層の厚さが15μm/30μmになるように押出した以外は、実施例1と同様の方法で、全厚が45μmの共押出積層フィルムを得た。
実施例2と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが10μm/5μm/15μmで、全厚が30μmの共押出積層フィルムを得た。
実施例2と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが30μm/20μm/3μmで、全厚が53μmの共押出積層フィルムを得た。
実施例2と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが30μm/20μm/30μmで、全厚が80μmの共押出積層フィルムを得た。
実施例2のうち、中間層(C1)に直鎖状低密度ポリエチレン〔1%割線モジュラス150MPa〕(以下、PE2と略記する。)を用いた以外は、実施例2と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmで、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
実施例2のうち、基材層(B)に高密度ポリエチレン〔1%割線モジュラス900MPa〕(以下、PE4と略記する。)を用いた以外は、実施例2と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/1μmで、全厚が31μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物1〔1%割線モジュラス16MPa〕、中間層(C1)にPE1、基材層(B)にPE3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmで、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物6〔1%割線モジュラス50MPa〕、中間層(C1)にPE1、基材層(B)にPE3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmで、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
実施例7と同様の方法で、(A)/(B)の各層の厚さが10μm/20μmで、全厚が30μmの共押出積層フィルムを得た。
実施例2と同様の方法で、(A)/(C1)/(B)の各層の厚さが30μm/30μm/5μmで、全厚が65μmの共押出積層フィルムを得た。
実施例2のうち、中間層(C1)にPE3を用いた以外は、実施例2と同様の方法で、(A)/((C1)/(B)の各層の厚さが15μm/15μm/5μmで、全厚が35μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物3、中間層(C1)にPE1を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、(A)/(C1)の各層の厚さが10μm/5μmで、全厚が15μmの共押出積層フィルムを得た。
ヒートシール層(A)にEVA系樹脂組成物3、基材層(B)にPE3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、(A)/(B)の各層の厚さが40μm/40μmで、全厚が80μmの共押出積層フィルムを得た。
前記1%割線モジュラスの測定は、長手方向がフィルムの流れ方向(縦方向)となるように、縦300mm×横25.4mm(標線間隔200mm)で切り出した厚さ30μmのフィルムを試験片として用い、ASTM D−882に準拠して引張速度20mm/minの条件で行う。前記の1%割線モジュラスの測定に用いる厚さ30μmのフィルムとしては、Tダイを有する押出機と水冷方式の金属冷却ロールを有するフィルム製造装置の押出機を用いて、ヒートシール層(A)、中間層(C2)、中間層(C1)または、基材層(B)の各樹脂層と同一組成の樹脂からなる厚さ30μmのフィルムをそれぞれ製膜し、40℃で48時間放置して熟成させた後、測定条件である23℃に24時間放置した厚さ30μmのフィルムを用いた。
上記の実施例及び比較例で得られた共押出多層フィルムの基材層(B)の表面に二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ12μm)をドライラミネーションで貼り合わせて、40℃で36時間エージングし、ラミネートフィルムを得た。この際、ドライラミネーション用接着剤としては、DIC株式会社製の2液硬化型接着剤(ポリエステル系接着剤「ディックドライLX500」及び硬化剤「KW75」)を使用した。
得られたラミネートフィルムのヒートシール層(A)表面とA−PETシート(100μm)とを重ね合わせ、ヒートシール温度170℃、シール圧力0.2MPa、シール時間1秒の条件でヒートシールした。次いで、ヒートシールしたフィルムを23℃で24時間自然冷却後、15mm幅の短冊状に切り出して試験片とし、この試験片を23℃、50%RHの恒温室において引張試験機(株式会社エー・アンド・ディー製)を用いて、300mm/分の速度で180°剥離を行い、ヒートシール強度を測定した。
上記で測定したヒートシール強度の結果から、下記の基準でA−PETシートとのヒートシール性を評価した。
○:ヒートシール強度が13N/15mm以上のもの。
×:ヒートシール強度が13N/15mm未満のもの。
得られたラミネートフィルムを10cm×10cmに切り出し、ヒートシール層(A)表面がA−PET製88mm角型成形容器(深さ22mm)のフランジ側に来るように重ね合わせて、カップシーラー(シンワ機械製カップシーラー)を用いて、170℃の温度に調節された上部ヒートシール金型で、シール圧力約65Kg、シール時間1秒の条件でヒートシールした。次いで、JIS Z 0238:1998[ヒートシール軟包装袋及び半剛性容器の試験方法] 8. 容器の破裂強さ試験に準拠し、試料容器を水平面に置き、蓋部に厚さ1mm程度のゴムシートを固定し、次に、ゴムシート部分に空気針を突き刺し、試験機から空気を1.0±0.2l/minの量で試料容器内に送入する。空気の送入は容器が破裂するまで続け、容器が破裂したときの最大圧力を測定し、破裂強度とした。
上記で測定した破裂強度の結果から、下記の基準で耐圧性を評価した。
○:破裂強度が30KPa以上のもの。
×:破裂強度が30KPa未満のもの。
上記の破裂強度の測定と同様の手順で、ラミネートフィルムをA−PET製角型成形容器にヒートシールした試料容器を作成した。次いで、ヒートシールされたフランジ部分の外側フィルム部分を手で掴み、フランジ水平面から45度の角度で蓋材を引き剥がしたときの開封状態を評価した。
○:開封時に膜残り等の剥離不良が発生しないもの。
×:開封時に膜残り等の剥離不良が発生するもの。
Claims (12)
- ヒートシール層(A)を表層とするシール性樹脂層と、基材層(B)とを有する積層フィルムからなり、
前記シール性樹脂層が、1%割線モジュラスが200MPa以下の樹脂層からなり、その厚みが15〜50μmであり、
前記ヒートシール層(A)の1%割線モジュラスが20〜45MPaであり、その厚みが5μm以上であり、
前記基材層(B)の1%割線モジュラスが250MPa以上であり、その厚みが1〜30μmであることを特徴とするシーラントフィルム。 - 前記ヒートシール層(A)が、エチレン系樹脂を主たる樹脂成分とする層である請求項1に記載のシーラントフィルム。
- 前記エチレン系樹脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はエチレン−メチルメタクリレート共重合体を含有する請求項1又は2に記載のシーラントフィルム。
- 前記シール性樹脂層が、ヒートシール層(A)からなる層である請求項1〜3のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- 前記シール性樹脂層が、ヒートシール層(A)と、1%割線モジュラスが50〜150MPaの中間層(C1)とからなる層である請求項1〜3のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- 前記中間層(C1)が、エチレン系樹脂を主たる樹脂成分とする樹脂層であり、その厚みが5〜20μmである請求項5に記載のシーラントフィルム。
- 前記シール性樹脂層が、ヒートシール層(A)と、1%割線モジュラスが50〜150MPaの中間層(C1)と、1%割線モジュラスが20〜60MPaの中間層(C2)とが、(A)/(C2)/(C1)の順に積層された層である請求項1〜3のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- 前記中間層(C1)及び中間層(C2)が、エチレン系樹脂を主たる樹脂成分とする樹脂層であり、中間層(C1)の厚みが5〜20μmであり、中間層(C2)の厚みが5〜20μmである請求項7に記載のシーラントフィルム。
- 前記基材層(B)がエチレン系樹脂を主たる樹脂成分とする樹脂層である請求項1〜8のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- 請求項1〜9のいずれか1項記載のシーラントフィルムの基材層(B)上に基材をラミネートしたことを特徴とする積層フィルム。
- 請求項10に記載の積層フィルムからなる包装材。
- 高圧処理に適用される請求項11に記載の包装材。
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