KR20220006569A

KR20220006569A - 포장용 필름, 포장체 및 적층 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR20220006569A
Application number: KR1020217039889A
Authority: KR
Inventors: 케이이치 야마모토; 마사유키 사쿠라이; 이즈미 하라노; 츠토무 하라; 료스케 모리타; 히로유키 와카키; 토모요시 하카마타; 히로시 마츠오; 이치로 타케이시
Original assignee: 미쓰이 가가쿠 토세로 가부시키가이샤
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2022-01-17
Also published as: WO2020241793A1; CN113874429A; US20220227555A1; EP3978556A1; EP3978556A4; TW202106512A

Abstract

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과, 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나, 또는, 앵커 코트층을 개재하여 형성된, 수지를 포함하는 코팅층을 구비하는 포장용 필름. 이 포장용 필름의 바람직한 양태의 하나로서, 코팅층의 유리 전이 온도를 Tgc로 하고, 기재층의 유리 전이 온도를 Tgs로 했을 때, Tgc의 값이 -25~120℃이며, Tgc-Tgs의 값이 90~245℃인 양태를 들 수 있다.

Description

포장용 필름, 포장체 및 적층 필름의 제조 방법

본 발명은, 포장용 필름, 포장체 및 적층 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 포장용 필름, 그 포장용 필름에 의해 구성된 포장체, 및, 바람직하게는 포장용 필름으로서 사용되는 적층 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

포장용 필름의 분야에 있어서, 사용 소재나 층 구성 등을 연구하여 여러 가지 성능을 향상시키는 시도가 알려져 있다.

일례로서, 특허문헌 1에는, 편면에 염화바이닐리덴계 공중합체층을 갖는 2매의 2축 연신 플라스틱 필름을, 염화바이닐리덴계 공중합체층의 면끼리 중첩하여 열압착한 적층 필름이 기재되어 있다(2매의 필름의 접착 강도는 10~50 gf/15 mm). 특허문헌 1에는, 이 적층 필름은, 마모나 찌름에 대하여 강하고(핀홀이 발생하기 어렵고), 또한, 가스 배리어성이 우수하다고 기재되어 있다.

다른 예로서, 특허문헌 2에는, 열가소성 수지로 구성된 기재층의 적어도 한쪽 면 상에, 무기층상 화합물 및 수용성 고분자를 포함하는 분산액을 도포하여 형성된 가스 배리어층과, 카티온성 수지와 수산기를 갖는 수지를 포함하는 오버 코트층과, 접착제층과, 실런트층이 순차 적층된 다층 필름이 기재되어 있다. 특허문헌 2에는, 이 다층 필름은, 히트 시일성 및 가스 배리어성이 우수하다고 기재되어 있다.

또 다른 예로서, 특허문헌 3에는, 기재층과, 무기물층과, 폴리염화바이닐리덴계 수지층을 이 순서대로 구비하는 배리어성 필름이 기재되어 있다. 이 배리어성 필름의 폴리염화바이닐리덴계 수지층의 적외선 흡수 스펙트럼을 측정했을 때, 1070 cm^-1의 근방 파수(波數)에 있어서의 흡수 피크 높이 A(1070)에 대한 1046 cm^-1의 근방 파수에 있어서의 흡수 피크 높이 A(1046)의 피크비(A(1046)/A(1070))은, 1.3 이하이다. 특허문헌 3에는, 이 배리어성 필름은, 내블로킹성이 우수하다고 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 특개 제평10-337825호 특허문헌 2: 일본 특허공개 특개 제2009-241359호 특허문헌 3: 일본 특허공개 특개 제2017-114079호

최근의 환경 의식의 고조, 특히 해양 플라스틱 오염 문제의 클로즈업 등에 의해, 포장용 필름에는 사회의 엄격한 시선이 쏠리고 있다. 그리고, 종래보다 더, 포장용 필름의 재활용 추진이 요구되어 오고 있다. 환언하면, "재활용하기 용이함"을 고려하여 포장용 필름을 설계·제조하는 것이 요구되고 있다.

지금까지의 포장용 필름의 대부분은, 다종의 소재를 적층시킴으로써 원하는 효과(강도, 기체 배리어성 등)를 얻고 있었다. 예를 들어, 특허문헌 2에 기재된 다층 필름은, 가스 배리어층, 오버 코트층, 접착제층 및 실런트층의 4층을 적어도 구비한다. 그러나, 다종의 소재가 적층됨으로써, 재활용하기 어려움으로 이어지고 있었다.

포장용 필름을 재활용하기 쉽도록 하는 관점에서는, 예를 들어, 포장용 필름을 가능한 한 단순한 층 구성으로 하는 것이 고려된다.

층 구성의 단순화의 점에서는, 극론적으로는, 포장용 필름을 "단층"으로 하는 것이 고려된다.

본 발명자들은, 비교적 저비용으로 범용적인 포장 재료인 폴리에틸렌 필름을 사용하여, 포장용 필름에 요구되는 점이 있는 제특성에 관하여 예비 검토하였다. 검토 결과, 폴리에틸렌 "단층"의 필름은, 예를 들어 내블로킹성에 개선의 여지가 있었다. 또한, 그와 같은 포장용 필름을 사용하여 포장체를 제조했을 때, 그 포장체의 개봉성(개봉의 용이함) 등에 개선의 여지가 있었다.

본 발명은, 폴리에틸렌 단층의 필름에서는 불충분한, 내블로킹성 및/또는 산소 배리어성이 개선된 포장용 필름, 및, 그와 같은 포장용 필름에 의해 구성된, 개봉성이 우수한 포장체, 그리고 포장용 필름에 크랙 등을 발생시키지 않는 양호한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 예를 들어 이하와 같이 나타낸다.

1．

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,

상기 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나, 또는, 앵커 코트층을 개재하여 형성된, 수지를 포함하는 코팅층을 구비하며,

상기 코팅층의 유리 전이 온도를 Tgc로 하고, 상기 기재층의 유리 전이 온도를 Tgs로 했을 때, Tgc의 값은 -25~120℃이며, Tgc-Tgs의 값은 90~245℃인 포장용 필름.

2.

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,

폴리에틸렌과는 상이한 수지를 포함하며, 또한, 상기 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성되어 있는 코팅층을 구비하며,

상기 코팅층의 편면의 일부 또는 전부는, 노출면으로 되어 있으며,

상기 노출면의, 3차원 표면 측정에 의해 얻어지는 10점 평균 조도 SRz는 0.50 μm 이상인 포장용 필름.

3．

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,

폴리에틸렌과는 상이한 수지를 포함하며, 또한, 상기 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성된 코팅층을 구비하며,

상기 코팅층에 있어서의 편면의 일부 또는 전부는, 노출면으로 되어 있으며,

상기 코팅층의 두께는 0.3~4.5 μm인 포장용 필름.

4．

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,

폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하며, 또한, 상기 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성되어 있는 코팅층을 구비하며, 상기 코팅층의 두께는 상기 기재층의 두께보다 작은 포장용 필름.

5．

1.~4. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층의 두께는 0.3~2.0 μm인 포장용 필름.

6．

1.~ 5. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 기재층의 두께는 10~150 μm인 포장용 필름.

7．

1.~3. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 포장용 필름.

8．

1.~7. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

온도 23±2℃, 습도 90±1.0 %RH의 조건하에서 측정되는 산소 투과도가 1.0×10⁵mL/(㎡·day·MPa) 미만이며, 또한/또는, 온도 23±2℃, 습도 50±1.0 %RH의 조건하에서 측정되는 산소 투과도가 1.0×10⁵mL/(㎡·day·MPa) 미만인 포장용 필름.

９．

1.~8. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 기재층의 유리 전이 온도 Tgs는 -130~-120℃인 포장용 필름.

10.

1.~9. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은, 융점을 갖지 않거나, 또는, 120~230℃의 융점을 갖는 포장용 필름.

11．

1., 3. 또는 4.에 기재된 포장용 필름으로서,

포장용 필름의 최표면에 상기 코팅층은 존재하며,

상기 코팅층 표면의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 10점 평균 조도 SRz는 0.50 μm 이상인 포장용 필름.

12．

1.~11. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

포장용 필름의 최표면에 상기 코팅층은 존재하며,

상기 코팅층 표면의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 첨도(kurtosis) SRku는 25 이상인 포장용 필름.

13．

1.~12. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 기재층의 상기 편면끼리의 정마찰 계수는 0.08~2.50인 포장용 필름.

14．

1.~13. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층의 표면 저항률은 1×10¹²~1×10¹⁵Ω인 포장용 필름.

15．

1.~14. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은 계면 활성제를 포함하며,

상기 코팅층 중의 상기 계면 활성제의 비율은 0.8~7.5 질량%인 포장용 필름.

16．

1.~15. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름에 의해 구성된 포장체.

17．

16.에 기재된 포장체로서,

상기 코팅층은 외표면에 있는 포장체.

18．

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과, 상기 기재층의 한쪽 면측에, 직접 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성된, 수지를 포함하는 코팅층을 구비하는 적층 필름의 제조 방법으로서,

적어도 수지와 물을 포함하는 도포액을, 상기 기재층의 상기 한쪽 면측에 도포하는 도포 공정과,

도포된 상기 도포액을, 60~100℃의 분위기하에서 가열하는 건조 공정을 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.

19．

18.에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 수지는, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.

20．

18. 또는 19.에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 도포액은 계면 활성제를 포함하며,

상기 도포액의 불휘발 성분 중의 상기 계면 활성제의 비율은 0.8~7.5 질량%인, 적층 필름의 제조 방법.

21．

18.~20. 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 도포액은 알코올 용제를 더 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.

22．

21.에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 알코올 용제는 탄소수 1~4의 알코올을 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.

23．

21. 또는 22.에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 알코올 용제는 2-프로판올을 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.

24．

21.~23. 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 도포액의 휘발 성분 중 상기 알코올 용제의 비율은 10~50 질량%인, 적층 필름의 제조 방법.

25．

18.~24. 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 기재층의 유리 전이 온도는 -130~-120℃인, 적층 필름의 제조 방법.

26．

18.~25. 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 도포 공정에 있어서의 상기 도포액의 도공량은, 불휘발분 환산으로 0.3~4.5 g/㎡인, 적층 필름의 제조 방법.

27．

18.~26. 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 건조 공정의 시간은 5~120초인, 적층 필름의 제조 방법.

28．

18.~27. 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름의 제조 방법으로서,

상기 앵커 코트층은, 우레탄 수지 및/또는 (메타)아크릴 수지를 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 폴리에틸렌 단층의 필름에서는 불충분한, 내블로킹성 및/또는 산소 배리어성이 개선된 포장용 필름, 및, 그와 같은 포장용 필름에 의해 구성된, 개봉성 등이 우수한 포장체, 그리고, 포장용 필름에 크랙 등을 발생시키지 않는 양호한 제조 방법이 제공된다.

도 1은, 포장용 필름의 층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, "합장 봉투"의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 도 2의 α 부분을, 동(同) 도면 중에 나타낸 화살표 방향에서 보았을 때의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다(합장 봉투가 단층 필름으로 구성되어 있는 경우).
도 4는, 도 2의 α 부분을, 동 도면 중에 나타낸 화살표 방향에서 보았을 때의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다(합장 봉투가 2층 구성의 필름으로 구성되어 있는 경우).
도 5는, 도 1과는 상이한 포장용 필름의 층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서, 상세하게 설명한다.

모든 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 적절히 설명을 생략한다.

번잡함을 피하기 위해, (i) 동일 도면 내에 동일한 구성 요소가 복수 있는 경우에는, 그 하나에만 부호를 부여하고, 전부에는 부호를 부여하지 않는 경우나, (ii) 특히 도 2 이후에 있어서, 도 1과 동일한 구성 요소에 재차 부호를 부여하지 않는 경우가 있다.

모든 도면은 어디까지나 설명용인 것이다. 도면 중의 각 부재의 형상이나 치수비 등은, 반드시 현실의 물품과 대응하는 것은 아니다.

본 명세서 중, 수치 범위의 설명에 있어서의 "X~Y"라는 표기는, 특별히 언급하지 않는 한, X 이상 Y 이하인 것을 나타낸다. 예를 들어, "1~5 질량%"란 "1 질량% 이상 5 질량% 이하"를 의미한다.

본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환인지 무치환인지를 기재하지 않은 표기는, 치환기를 갖지 않는 것과 치환기를 갖는 것의 양방을 포함하는 것이다. 예를 들어 "알킬기"란, 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.

본 명세서에 있어서의 "(메타)아크릴"이라는 표기는, 아크릴과 메타크릴의 양방을 포함하는 개념을 나타낸다. "(메타)아크릴레이트" 등의 유사 표기에 대해서도 동일하다.

<포장용 필름>

도 1은, 본 실시형태의 포장용 필름의 층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다. 본 실시형태의 포장용 필름은,

·폴리에틸렌을 포함하는 기재층(1A)(이하, 기재층(1A)라고도 기재한다)와,

·기재층(1A)의 편면에 접하여 형성되어 있거나, 또는, 앵커 코트층을 개재하여 형성된, 수지를 포함하는 코팅층을 구비한다(앵커 코트층은 도 1에 도시하지 않는다).

바람직한 양태의 하나로서, 코팅층(1B)의 유리 전이 온도를 Tgc로 하고, 기재층(1A)의 유리 전이 온도를 Tgs로 했을 때, Tgc의 값은 -25~120℃이며, Tgc-Tgs의 값은 90~245℃이다.

바람직한 양태의 하나로서, 코팅층(1B)의 편면의 일부 또는 전부는, 노출면으로 되어 있으며, 그 노출면의, 3차원 표면 측정에 의해 얻어지는 10점 평균 조도 SRz는 0.50 μm 이상이다.

바람직한 양태의 하나로서, 코팅층(1B)의 편면의 일부 또는 전부는, 노출면으로 되어 있으며, 코팅층(1B)의 두께는 0.3~4.5 μm이다.

바람직한 양태의 하나로서, 코팅층(1B)는, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 포함한다.

기재층(1A)는, 단층이거나, 2 이상의 층이 적층된 적층체여도 된다.

본 실시형태의 포장용 필름은, 폴리에틸렌 단층의 필름에서는 불충분한 내블로킹성의 개선이나, 포장 봉투의 개봉성의 개선을 위해, 특정 코팅층(코팅층(1B))를 폴리에틸렌 필름(기재층(1A))의 편면에 형성하는 것이다.

코팅층(1B)의 존재에 의해, 기재층(1A)끼리의 접촉이 억제되어, 내블로킹성이 높아진다. 바람직한 양태로서, 예를 들어, (i) 코팅층(1B)의 유리 전이 온도 Tgc가 -25~120℃이며, 또한, (ii) Tgc와 Tgs(기재층의 유리 전이 온도)의 차가 90~245℃임으로써, 내블로킹성이 높아진다.

((ii)는, 코팅층(1B) 중의 수지가, 기재층(1A) 중의 수지에 비하여 분자 운동(열 운동)하기 어려운 것을 나타낸다. 분자 운동하기 어려운 층(코팅층(1B))에 의해, 분자 운동하기 쉬운 층(기재층(1A))의 편면을 덮음으로써, 블로킹이 생기기 어려워진다고 생각된다. 또한, 코팅층(1B)가 (i)의 조건을 만족시킴으로써, 코팅층(1B)끼리 블로킹하는 것이 억제된다고 생각된다.

또한, 본 실시형태의 포장용 필름은, 내블로킹성 개선에 더하여, 개봉성이 우수한 포장 봉투를 얻을 수 있는 것이기도 하다. 특히, 봉투 제조의 히트 시일 공정에서, 이미 히트 시일한 부분과 겹치는 상태로 히트 시일을 실시하는 합장 봉투나 스탠딩 파우치 등의 파우치 포장(이하, "합장 봉투 등"이라고 하는 경우가 있다.)에 제공하는 필름으로서 적합하다.

이하, 합장 봉투의 제조를 예로 들어, "개봉성"에 관하여 설명한다.

합장 봉투란, 1매의 필름을 등과 바닥에서 첩합(貼合)한 봉투이며, 과자 등의 식품의 포장에 다용(多用)된다. 합장 봉투의 제조(봉투 제조)는, 통상적으로, 도 2에 나타내는 바와 같이,

I. 우선, 가로로 긴(橫長) 필름(1)을 통상(筒狀)으로 접어 구부리고,

II. 다음에, 배면(背面)을 히트 시일하여 배면 히트 시일부(10)을 형성하고,

III. 그 후, 바닥면(底面)을 히트 시일하여 바닥면 히트 시일부(15)를 형성한다,

라는 순서로 제조된다.

상기와 같은 순서로 합장 봉투를 제조하는 경우, 도 2에 있어서 파선으로 둘러싸인 부분 α에는, 2회, 히트 시일에 의한 열이 가해진다. 따라서, 필름(1)이, 폴리에틸렌을 포함하는 기재층(1A)만의 단층 필름인 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, α 부분에 있어서, 배면 히트 시일부(10)의 외면의 일부는, 도면 중에 파선으로 나타낸 장소에서, 폴리에틸렌을 포함하는 기재층(1A)와 열 융착하게 된다. 이와 같은 배면 히트 시일부(10)의 열 융착의 유무를 본 명세서에 있어서는 "배면 히트 시일부의 열 융착성"이라고도 부른다.

(도 3은, 필름(1)이, 폴리에틸렌을 포함하는 기재층(1A)만의 단층 필름인 경우의, 도 2의 α 부분을, 동 도면 중에 나타낸 화살표 방향에서 보았을 때의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.)

이와 같은 열 융착은, 소비자가 합장 봉투를 개봉할 때의 개봉 용이성의 관점이나, 합장 봉투 등의 미관의 관점에서 바람직하지 않다.

그러나, 본 실시형태의 포장용 필름과 같이, 기재층(1A)의 편면에 코팅층(1B)가 존재함으로써, 상기 문제를 개선할 수 있다. 구체적으로는, 본 실시형태의 포장용 필름을 사용하여, 코팅층(1B)의 측이 외표면측이 되도록, 상기 I.~III. 과 같이 합장 봉투를 제조한다. 이렇게 함으로써, 도 4에 나타내는 바와 같이, α 부분에 있어서, 배면 히트 시일부(10)의 외면이 융해되거나, 다른 부위와 열 융착되거나 하는 것이 억제된다.

(도 4는, 필름(1)이, 기재층(1A) 및 코팅층(1B)를 구비하는 경우의, 도 2의 α 부분을, 동 도면 중에 나타낸 화살표 방향에서 보았을 때의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.)

본 실시형태에 있어서, 바람직하게는, 코팅층(1B)의 유리 전이 온도 Tgc는, 기재층(1A)의 유리 전이 온도 Tgs보다도 충분히 크다. 또한, Tgc 자체도 바람직하게는 충분히 크다. 이로써, 상기 III.의 히트 시일 시에 적절한 온도에서 히트 시일을 실시함으로써, 기재층(1A)만이 융해되고, 코팅층(1B)는 융해되지 않도록 할 수 있다.

정리하면, 본 실시형태의 포장용 필름은, "개봉하기 쉽고 미관이 우수한 합장 봉투 등을 얻을 수 있다"는 효과를 갖는다.

기재층(1A)는, 히트 시일에 의한 봉투 제조에도 중요한 역할을 달성하기 때문에, 기재층(1A)는, "기재층"이며, 또한 "히트 시일층"일 수도 있다(기재층이 히트 시일층을 겸할 수 있다)고 할 수 있다. 더 말하자면, 본 실시형태의 포장용 필름은, 히트 시일층을 별도로 형성하지 않아도, 히트 시일에 의한 봉투 제조나 밀봉을 할 수 있는 것이다(통상적으로, 폴리에틸렌의 융점은 낮다). 히트 시일층을 별도로 형성하지 않아도 된다는 것은, 층 구성의 단순화나 사용 소재의 종류를 적게 하는 점에서 바람직하다. 다만, 본 실시형태에 있어서 기재층(1A)가 다층 구성인 것은 반드시 저해되는 것은 아니다.

이상, 본 실시형태의 포장용 필름은, 비교적 단순한 구성에도 불구하고, 내블로킹성이 양호하다. 또한, 본 실시형태의 포장용 필름은, 예를 들어 개봉하기 쉬운 합장 봉투를 제조할 수 있다는 장점을 가질 수 있다. 또한, 본 실시형태의 포장용 필름에는, 히트 시일층을 별도로 형성하는 것을 필요로 하지 않는다.

본 실시형태의 포장용 필름에 관한 설명을 계속한다.

(기재층(1A))

·기재층(1A)의 소재 등에 관하여

기재층(1A)는, 1종 또는 2종 이상의 폴리에틸렌을 포함한다.

폴리에틸렌은, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 직쇄상(直鎖狀) 저밀도 폴리에틸렌(L-LDPE), 저밀도 폴리에틸렌 등 어느 것이어도 된다. 이들 중에서도, 포장 용도에 대한 적용성이나 히트 시일성의 관점에서, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(L-LDPE)가 바람직하다.

직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(L-LDPE)는, 통상적으로, 에틸렌과, 약간 양의 α-올레핀의 공중합체이다. α-올레핀의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 전형적인 α-올레핀으로는, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸펜텐-1,1-옥텐 등을 들 수 있다.

내열성, 투명성, 기계적 특성, 강성 등의 각종 성능의 밸런스를 보다 한층 양호하게 하는 관점에서, 폴리에틸렌의 밀도는, 900~965 kg/㎥가 바람직하며, 900~940 kg/㎥가 보다 바람직하다. 폴리에틸렌의 밀도는 JIS K 7112(1999)에 준하여 측정할 수 있다.

유동성이나 성형성의 관점에서, 폴리에틸렌의 멜트플로우레이트(MFR)은, 바람직하게는 0.5 g/10분 이상, 보다 바람직하게는 1 g/10분 이상, 더 바람직하게는 2 g/10분 이상이다. 또한, 성형성을 보다 안정화시키는 관점에서, MFR은, 바람직하게는 30 g/10분 이하, 보다 바람직하게는 20 g/10분 이하, 더 바람직하게는 10 g/10분 이하이다. MFR은, ASTMD1238에 준거하여, 190℃, 2.16 kg 하중의 조건에서 측정된다.

기재층(1A)는, 각종 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제로는, 내열 안정제, 내후 안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 활제, 슬립제, 핵제, 안티블로킹제, 대전 방지제, 방담제, 안료, 염료, 무기 또는 유기의 충전제 등을 들 수 있다.

기재층(1A)는, 연신 필름에 의해 구성되어 있거나, 무연신 필름에 의해 구성되어 있거나, 연신 필름 및 무연신 필름의 쌍방에 의해 구성되어 있어도 된다. 필름의 기계적 강도를 높이는 점에서는, 기재층(1A)는 연신 필름으로 구성되어 있는 것이 바람직하며, 그 중에서도 2축 연신 필름으로 구성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 한편, 히트 시일 강도를 높이는 점에서는, 기재층(1A)의 코팅층과는 반대면은 무연신 필름으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

일 양태로서, 기재층(1A)는, 2 이상의 층이 적층된 적층체여도 된다.

기재층(1A)가 적층체인 경우, 기재층(1A)는, 2종 이상의 상이한 폴리에틸렌수지를 포함하고 있어도 되며, 각 층은 서로 상이한 폴리에틸렌 수지의 조성을 가지고 있어도 된다.

적층체인 기재층(1A)는 어떠한 방법으로 제조되어도 된다. 예를 들어, 접착제로 첩합하는 드라이 라미네이트법, 접착제를 사용하지 않고 압출 가공 등의 막 제조 시에 첩합하는 방법, 이들의 병용 등에 의해 제조된다.

기재층(1A)를 구성하는 폴리에틸렌 함유 필름은, 예를 들어, 미쓰이 화학 토세로 주식회사 등에서 입수할 수 있다.

·기재층(1A)의 두께

기재층(1A)의 두께는, 바람직하게는 10~150 μm, 보다 바람직하게는 15~80 μm, 더 바람직하게는 30~60 μm이다. 기재층(1A)의 두께를 10 μm 이상으로 함으로써, 포장용 필름의 기계적 강도를 높이는 것 등이 가능하다. 기재층(1A)의 두께를 150 μm 이하로 함으로써, 포장용 필름의 취급성, 봉투 제조 적성, 경량성 등을 높일 수 있다.

·기재층(1A)의 물성, 성상 등

기재층(1A) 표면의 정마찰 계수 μ는, 바람직하게는 0.08~2.50, 보다 바람직하게는 0.09~2.00, 더 바람직하게는 0.10~1.50, 특히 바람직하게는 0.10~1.30, 그 중에서도 바람직하게는 0.10~0.60, 가장 바람직하게는 0.10~0.35이다. 정마찰 계수가 적절한 값임으로써, 예를 들어, 도포에 의해 기재층(1A)의 편면에 코팅층(1B)를 형성하는 경우, 얇고 균일한 코팅층(1B)를 형성하기 쉽다는 장점을 기대할 수 있다. 또한, 정마찰 계수가 적절한 값임으로써, 필름의 취급성을 높일 수 있다는 장점도 기대할 수 있다.

기재층(1A)의 편면이 표면 처리(예를 들어 후술하는 코로나 처리)되어 있는 경우, 정마찰 계수의 측정은, 비처리면끼리, 처리면끼리, 비처리면과 처리면 중 어느 것이어도 된다.

특히, "얇고 균일한 코팅층(1B)를 형성하기 쉽다"는 장점의 점에서는, 기재층(1A)의 코팅층(1B)측의 면끼리의 정마찰 계수 μ₁이, 상기 μ로 설명한 수치 범위에 있는 것이 바람직하다. μ₁은, 보다 바람직하게는 0.10~0.80, 더 바람직하게는 0.12~0.75, 특히 바람직하게는 0.14~0.68이다.

기재층(1A)의 정마찰 계수는, 예를 들어, (i) 코팅층(1B) 또는 앵커 코트층이 형성되기 전의 기재층(1A)(폴리에틸렌 함유 필름)에 대하여 표면 처리를 실시하거나, (ii) 기재층(1A)(폴리에틸렌 함유 필름) 중의 각종 첨가제의 종류나 양을 조정하거나 함으로써, 조정할 수 있다.

(i)의 구체예로는, 코로나 방전 조사에 의한 표면 개질(코로나 처리) 등을 들 수 있다.

(ii)의 구체예로는, 기재층(1A)에 포함되는 슬립제의 양이나 종류를 조정하는 것 등을 들 수 있다.

정마찰 계수의 측정은, 예를 들어, 후술하는 실시예와 같이 하여 실시할 수 있다.

기재층(1A)의, 코팅층(1B)의 측면의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 10점 평균 조도 SRz는, 바람직하게는 1.8 μm 이상, 보다 바람직하게는 1.8~3.5 μm, 더 바람직하게는 1.9~3.2 μm이다.

또한, 동일면의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 첨도 SRku는, 바람직하게는 120~300이다.

SRz나 SRku의 측정 방법에 대해서는, 코팅층(1B)의 설명의 항에서 상술한다.

상세한 것은 추후에 기술하겠지만, 코팅층(1B)의 표면 조도 등을 적절히 조정함으로써, 내블로킹성을 향상시킬 수 있다. 기재층(1A)의 표면 조도를 조정함으로써, 그 위에 도포에 의해 형성되는 코팅층(1B)의 표면 성상을 적절히 조정하기 쉽다.

코팅층(1B)가 얇은 경우에는, 기재층(1A)의 표면 조도가 코팅층(1B)의 표면 조도에 반영되기 쉽다. 따라서, 예를 들어 기재층(1A)의 표면 조도를 상기 수치 정도로 조정함으로써, 코팅층(1B)의 표면 조도를 적절한 값으로 하기 쉽다.

기재층(1A)의 표면 조도는, 그 제조 방법(폴리에틸렌 함유 필름의 막 제조 방법), 적절한 첨가제의 사용, 적절한 표면 처리(코로나 처리 등)에 의해 조정할 수 있다. 또한, 시판되는 폴리에틸렌 함유 필름에서, 적당한 표면 조도를 갖는 것을 선택하여 기재층(1A)로 해도 된다.

(코팅층(1B))

·코팅층(1B)의 소재

코팅층(1B)는, 바람직하게는, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 포함한다. 이들 수지는, 산소 배리어성의 한층 향상, 내블로킹성의 한층 향상 등의 점에서 바람직하다.

포장용 필름에는, 종종, 산소 배리어성이 요구된다. 따라서, 코팅층(1B)는, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올, 폴리염화바이닐리덴 등의 산소 배리어성이 높은 수지를 포함하는 것이 바람직하다.

코팅층(1B)의 두께는, 바람직하게는, 기재층(1A)의 두께보다 작다.

코팅층(1B) 중 수지의 비율은, 80 질량% 이상이 바람직하며, 90 질량% 이상이 보다 바람직하다.

코팅층(1B)가 폴리우레탄을 포함하는 경우, 그 폴리우레탄의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 폴리우레탄은, 폴리올에서 유래하는 구조 단위와 폴리아이소사이아네이트에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 것이면 된다.

폴리우레탄은, 공지 또는 시판되는 열가소성 폴리우레탄이어도 된다. 그와 같은 폴리우레탄으로는, 아디페이트·에스터계 열가소성 폴리우레탄, 폴리에터계 열가소성 폴리우레탄, 폴리카보네이트계 열가소성 폴리우레탄, 폴리카프로락톤계 열가소성 폴리우레탄 등을 들 수 있다.

코팅층(1B)가 폴리바이닐알코올을 포함하는 경우, 그 폴리바이닐알코올의 종류는 특별히 한정되지 않는다.

폴리바이닐알코올은, 통상적으로, 폴리아세트산바이닐을 비누화하여 얻어진다. 아세트산기가 수 십% 잔존하고 있는 이른바 부분 비누화 폴리바이닐알코올이나, 아세트산기가 수%밖에 잔존하고 있지 않은 완전 비누화 폴리바이닐알코올 등도, 사용 가능한 폴리바이닐알코올에 포함된다.

물론, 폴리바이닐알코올의 제법은 특별히 한정되지 않는다.

폴리바이닐알코올은, 모노머로서 아세트산바이닐만을 사용하여 중합된 단독 중합체여도 되며, 아세트산바이닐 이외의 모노머에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체여도 된다. 폴리바이닐알코올이 공중합체인 경우, 공중합 성분으로는, (1) 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐 등의 올레핀류, (2) (메타)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 퓨마르산 등의 불포화 카복실산류, 그 에스터, 염, 무수물 및 아마이드, (3) (메타)아크릴로나이트릴 등의 불포화 나이트릴류, (4) 메틸바이닐에터, 에틸바이닐에터 등의 바이닐에터류 등을 들 수 있다.

폴리바이닐알코올은, 예를 들어, 쿠라레사 등에서 입수할 수 있다.

코팅층(1B)가 폴리염화바이닐리덴을 포함하는 경우, 그 폴리염화바이닐리덴은, 염화바이닐리덴 모노머에 대응하는 구조 단위를 포함하는 것인 한 특별히 한정되지 않는다. 폴리염화바이닐리덴은, (i) 염화바이닐리덴 모노머에서 유래하는 구조 단위만을 포함해도 되며, (ii) 염화바이닐리덴 모노머와, 염화바이닐리덴과 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체여도 된다.

(ii)의 공중합체로는, 염화바이닐리덴 모노머에서 유래하는 구조 단위의 비율이 60~99 질량%이며, 염화바이닐리덴과 공중합 가능한 모노머에서 유래하는 구조 단위의 비율이 1~40 질량%인 공중합체를 들 수 있다. 염화바이닐리덴과 공중합 가능한 모노머로는, 예를 들어, 염화바이닐, (메타)아크릴로나이트릴, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산알킬에스터(알킬기의 탄소수 1~18), 무수 말레산, 이타콘산, 이타콘산알킬에스터, 아세트산바이닐, 에틸렌, 프로필렌, 아이소뷰틸렌, 뷰타다이엔 등을 들 수 있다.

폴리염화바이닐리덴은, 예를 들어, 아사히카세이사 등에서 입수할 수 있다.

·코팅층(1B)의 두께

코팅층(1B)의 두께는, 예를 들어 0.3~4.5 μm, 바람직하게는 0.3~2.0 μm, 보다 바람직하게는 0.4~1.8 μm, 더 바람직하게는 0.5~1.7 μm이다.

이 두께가 적절함으로써, (i) 내블로킹성을 충분히 향상시킬 수 있으며, 또한, (ii) 히트 시일부끼리의 융착이 충분히 억제된 합장 봉투 등을 얻을 수 있다. (ii)에 관하여 보다 구체적으로는, 합장 봉투에 있어서는 개봉 용이성을 높일 수 있으며, 파우치 포장에 있어서는 히트 시일부의 겹친 부분의 융착에 의해 포장 봉투의 용적을 크게 할 수 있다.

의외로, 코팅층(1B)가 단순히 두꺼울수록 내블로킹성이 양호해지는 것이 아니라, 코팅층(1B)가 너무 얇지도 너무 두껍지도 않음으로써, 내블로킹성을 한층 향상시킬 수 있다. 이는, 예를 들어 코팅층(1B)의 두께와 기재층(1A)가 갖는 요철의 절묘한 밸런스 등에 의한 것이라고 추측된다. 보다 구체적으로는 이하와 같다.

코팅층(1B)가 얇은 경우, 코팅층(1B)는, 기재층(1A) 표면의 요철을 "완전히 메우지 않고", 따라서 코팅층(1B) 표면(기재층(1A)와 반대측의 면)의 표면 조도는, 기재층(1A) 표면의 성상을 어느 정도 반영한 것이 된다고 생각된다. 다른 표현으로, 코팅층(1B)가 적당히 얇은 경우, 코팅층(1B)는, 기재층(1A) 표면의 요철이나 조도를 "적당히 남긴다"고도 할 수 있다.

또한/또는, 도포에 의해 코팅층(1B)를 형성하는 경우에, 도포액의 도포량이 적으면, 도포된 도포액이 충분히 레벨링 즉 평탄화되기 전에 휘발성 성분이 휘발되어 버리기 때문에, 형성되는 코팅층(1B)의 표면이 비교적 거칠어지기 쉽다고 생각된다.

덧붙여, 실험 사실로서, 도포에 의해 코팅층(1B)를 형성하는 경우에, 도포액의 도포량을 많게 하면 코팅층(1B)의 표면 조도가 작아지기 쉽다. 이것은, 뒤에 게재하는 실시예에서도 나타낸다.

요컨대, 코팅층(1B)가 적당히 얇음으로써, 코팅층(1B)의 표면이 적당히 거칠어진다고 생각된다.

이 "조도"에 의해, 필름끼리 접촉할 때, 필름끼리 찰싹 접촉하는 것이 회피되어(필름끼리의 접촉 면적을 작게 할 수 있어), 내블로킹성이 한층 높아진다고 생각된다.

·코팅층(1B)의 조도 등

코팅층(1B)는, 통상적으로, 포장용 필름의 최표면에 존재한다. 환언하면, 코팅층(1B)의 편면의 일부 또는 전부는, 통상적으로, "노출"되어 있다.

그리고, 포장용 필름의 최표면에 존재하는 코팅층(1B)의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 10점 평균 조도 SRz는, 바람직하게는 0.50 μm 이상, 보다 바람직하게는 0.80 μm 이상, 더 바람직하게는 1.20 μm 이상, 특히 바람직하게는 1.40 μm 이상이다. SRz의 상한은 특별히 없지만, 현실적으로는, SRz는 예를 들어 3.2 μm 이하, 바람직하게는 2.7 μm 이하이다.

또한, 포장용 필름의 최표면에 존재하는 코팅층(1B)의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 첨도 SRku는, 바람직하게는 25 이상, 보다 바람직하게는 50 이상, 더 바람직하게는 100 이상, 특히 바람직하게는 200 이상, 그 중에서도 바람직하게는 220 이상, 가장 바람직하게는 240 이상이다. SRku의 상한은 특별히 없지만, 현실적으로는, SRku는 예를 들어 400 이하, 바람직하게는 300 이하, 보다 바람직하게는 250 이하이다.

코팅층(1B)의 "두께"의 설명 부분에서 기술한 바와 같이, 코팅층(1B)의 표면이 거칠음으로써, 내블로킹성이 한층 높아진다고 생각된다.

또한, 표면 조도의 파라미터 중, 특히 SRz나 SRku가 내블로킹성과 상관되어 있는 것으로 추정된다.

본 실시형태에서는, 특히, SRz와 SRku의 "양방"이, 각각의 적합 수치 범위에 있음으로써, 내블로킹성이 한층 양호해진다. 환언하면, SRz와 SRku를 일체적인 지표로 생각하여 포장용 필름을 설계함으로써, 내블로킹성을 한층 향상시킬 수 있다.

SRz나 SRku는, 3차원 표면 성상(면 조도)이 측정 가능한 시판되는 측정 장치에 의해, 코팅층(1B)의 표면을 측정함으로써 구할 수 있다. 측정 장치로는, 예를 들어, 주식회사 고사카 연구소의 3차원 표면 조도 측정기 SE-3500이나, 이것과 동일한 측정 원리에 의한 측정 장치를 이용할 수 있다.

부언하면, SRz나 SRku는, 2차원 표면 성상(선 조도)이 아니라, 3차원 표면 성상(면 조도)에 관한 파라미터이다. 블로킹 발생이나 그 저감에는, "필름의 면끼리에서의 접촉"을 고려하는 것이 중요하다고 생각되기 때문에, 2차원 표면 성상이 아니라 3차원 표면 성상에 기초하여 코팅층(1B)의 표면 성상을 설계·최적화하는 것은 이치에 부합한다.

·코팅층(1B)의 균일성/산소 투과도

본 실시형태의 포장용 필름에 있어서는, 필름의 산소 투과도를, 코팅층(1B)가 균일하게 형성되어 있는 것의 지표로 할 수 있다. 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올, 폴리염화바이닐리덴 등의 수지 소재의 산소 투과성은, 통상적으로, 폴리에틸렌에 비교하면 작기 때문이다.

구체적으로는, 본 실시형태의 포장용 필름의, 온도 23±2℃, 습도 90±1.0 %RH의 조건하에서 측정되는 산소 투과도는 1.0×10⁵mL/(㎡·day·MPa) 미만이며, 또한/또는, 온도 23±2℃, 습도 50±1.0 %RH의 조건하에서 측정되는 산소 투과도는 1.0×10⁵mL/(㎡·day·MPa) 미만인 것이 바람직하다.

산소 투과도가 작음으로써, 본 실시형태의 포장용 필름은, 예를 들어 식품의 포장 봉투에 바람직하게 적용할 수 있다. 물론, 본 실시형태의 포장용 필름은, 식품 이외의 다양한 용도로 사용할 수 있다.

산소 투과도(온도 23±2℃, 습도 90±1.0 %RH의 조건 하, 또는, 온도 23±2℃, 습도 50±1.0 %RH의 조건 하)의 상한은, 보다 바람직하게는 5.0×10⁴mL/(㎡·day·MPa) 이하, 더 바람직하게는 1.0×10⁴mL/(㎡·day·MPa) 이하이다.

배리어성이라는 점에서는, 기본적으로는, 산소 투과도는 작을수록 바람직하다(이상적으로는 0). 다만, 필름의 현실적인 설계의 점에서는, 산소 투과도(온도 23±2℃, 습도 90±1.0 %RH의 조건하, 또는, 온도 23±2℃, 습도 50±1.0 %RH의 조건하)는, 예를 들어 0.1 mL/(㎡·day·MPa) 이상이다.

덧붙여, 산소 투과도를, 코팅층(1B)가 균일하게 형성되어 있는지 여부의 지표로 할 수도 있다. 즉, 코팅층(1B)가 균일하게 형성되지 않고, 코팅층(1B)에 도포 불균일이나 핀홀 등이 있는 경우, 산소 투과도는 조금 큰 값을 나타내는 경향이 있다. 따라서, 상기 조건에서 측정된 산소 투과도가 1.0×10⁵mL/(㎡·day·MPa) 미만임으로써, 코팅층(1B)가 적절히 형성되어 있는 것, 그리고, 포장용 필름으로서 적당한 산소 배리어성을 얻을 수 있다.

산소 투과도는, JIS K 7126에 기초하여 측정할 수 있다.

·코팅층(1B)의 동정(同定)에 관하여(소재, 두께 등)

코팅층(1B)가 포함하는 수지에 관해서는, 일례로서, 코팅층(1B)의 적외 흡수 스펙트럼을 분석함으로써 판단할 수 있다. 특히, 코팅층(1B)와 같은 박막의 적외 흡수 스펙트럼을 얻기 위해서는, 전반사 측정법(ATR법)을 적용하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴에 있어서는, 각각, 통상적으로, 이하의 파수 영역에 흡수 피크가 보여진다. 이들 흡수 피크에 의해 코팅층(1B)에 포함되는 수지를 특정할 수 있다.

·폴리우레탄: 3300±50 cm^-1, 1700±50 cm^-1, 및, 1500±50 cm^-1

·폴리바이닐알코올: 1450±50 cm^-1, 1350±50 cm^-1, 1110±50 cm^-1, 및, 900±50 cm^-1

·폴리염화바이닐리덴: 1500±50 cm^-1, 및, 650~800 cm^-1

당연히, 코팅층(1B)를 구성하는 소재의 동정(同定)은, 적외 흡수 스펙트럼의 분석 이외의 방법에 의해 실시되어도 된다.

코팅층(1B)의 두께는, 예를 들어, 공지된 막두께 측정계를 사용하여 구할 수 있다. 막두께 측정계로는, 예를 들어, 필름 매트릭스사 제의 F20 시리즈 등을 들 수 있다.

(앵커 코트층)

본 실시형태의 포장용 필름은, 코팅층(1B)와 기재층(1A) 사이에 앵커 코트층을 구비하고 있어도 된다. 다른 표현으로, 본 실시형태에 있어서, 기재층(1A)의 편면에 코팅층(1B)를 형성할 때, 기재층(1A)의 편면에 미리 앵커 코트층을 형성해 두어도 된다.

앵커 코트층의 존재에 의해, 코팅층(1B)와 기재층(1A)의 접착력이 보다 강해지거나, 시간 경과에 따라 접착력이 저하되기 어려워지거나 한다(접착력이 안정화된다)는 것이 기대된다. 물론, 접착력이나 그 안정성이 실용상 충분하면, 앵커 코트층은 없어도 된다.

앵커 코트층을 형성하기 위한 재료로는, 우레탄 수지나 (메타)아크릴 수지 등을 포함하는 앵커 코트제를 들 수 있다. 앵커 코트제로는 시판되는 것을 적절히 사용할 수 있다.

앵커 코트층을 형성하는 경우, 그 두께는, 불휘발분 환산으로, 통상적으로 0.01~3 g/㎡, 바람직하게는 0.05~1 g/㎡, 바람직하게는 0.05~0.5 g/㎡이다.

(각 층의 유리 전이 온도나 융점, 대소 관계 등)

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 포장용 필름에 있어서, 코팅층(1B)의 유리 전이 온도를 Tgc로 하고, 기재층(1A)의 유리 전이 온도를 Tgs로 했을 때, Tgc의 값은, 바람직하게는 -25~120℃이다.

Tgs는, 보다 바람직하게는 -25~120℃, 더 바람직하게는 -22~115℃, 특히 바람직하게는 -20~110℃이다.

또한, Tgc-Tgs의 값(Tgc와 Tgs의 차)는, 바람직하게는 90~245℃, 보다 바람직하게는 100~240℃, 더 바람직하게는 107~235℃이다.

또한, Tgs는, 통상적으로, -130~-120℃이다.

Tgc-Tgs가 90~245℃인 것, 즉, 코팅층(1B)와 기재층(1A)의 유리 전이 온도의 "차"가 충분히 큼으로써, 전술한 "개봉하기 쉬운 합장 봉투 등을 얻을 수 있다" 등의 효과를 보다 확실히 얻을 수 있다. 또한, Tgc가 -25~90℃임으로써, 양산 시에 통상적으로 적용되는 히트 시일 조건(온도, 시간 등)에 있어서, 그 효과를 보다 확실하게 얻을 수 있다.

유리 전이 온도는, 예를 들어, JIS K 7121에 기초하여, 시차 주사 열량 측정(DSC)를 통하여 구할 수 있다. 만일, DSC 차트에 2 이상의 유리 전이점이 확인되는 경우에는, 보다 낮은 쪽의 값을 유리 전이 온도로서 채용한다.

덧붙여, 코팅층(1B)가 융점을 갖는 경우, 그 값은, 예를 들어 120~245℃, 바람직하게는 120~230℃, 보다 바람직하게는 130~230℃, 더 바람직하게는 135~230℃이다.

또한, 기재층(1A)의 융점은, 바람직하게는 110~133℃, 더 바람직하게는 112~131℃이다.

융점은, 유리 전이 온도와 동일하게, 시차 주사 열량 측정(DSC)에 의해 측정할 수 있다.

(층 구성에 관하여 보충)

본 실시형태의 포장용 필름은, 예를 들어, 상술한 도 1과 같은 2층 구성이다.

한편, 다른 예로서, 본 실시형태의 포장용 필름은, 기재층(1A)와, 그 기재층(1A)의 편면에 직접 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성되어 있는 코팅층(1B)를 구비하는 한, 추가 층을 구비하고 있어도 된다.

또 다른 예로서, 본 실시형태의 포장용 필름은, 예를 들어, 2 이상의 기재층(1A)를 구비하고 있어도 되며, 또한/또는, 2 이상의 코팅층(1B)를 구비하고 있어도 된다. 구체적으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기재층(1A)-코팅층(1B)-기재층(1A)-코팅층(1B)의 4층 구성이어도 된다. 이와 같은 4층 구성의 필름도, 폴리에틸렌 단층의 필름에서는 불충분한 내블로킹성이 양호한 것은 분명하다. 또한, 4층 구성이지만 사용되고 있는 소재는 적기 때문에, 재활용하기 용이함 등의 점에서도 바람직하다.

도 5에 나타내는 4층 구성의 포장용 필름에 있어서, 2개의 기재층(1A)는, 서로 상이한 폴리에틸렌(예를 들어, 분자량이나 물성이 상이한 폴리에틸렌)을 포함해도 된다. 물론, 2개의 기재층(1A)는 동일한 폴리에틸렌 수지를 포함해도 된다.

도 5에 나타내는 4층 구성의 포장용 필름에 있어서, 2개의 코팅층(1B)는, 서로 상이한 원료에 기초하여 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 2개의 코팅층(1B) 중, 한쪽이 폴리우레탄을 포함하고, 다른 쪽이 폴리염화바이닐리덴을 포함해도 된다. 물론, 2개의 코팅층(1B)는 동일 수지를 포함해도 된다.

<포장용 필름(적층 필름)의 제조 방법>

본 실시형태의 포장용 필름, 즉, 폴리에틸렌을 포함하는 기재층과, 상기 기재층의 한쪽 면측에, 직접 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성된, 수지를 포함하는 코팅층을 구비하는 적층 필름은, 바람직하게는, 폴리에틸렌 함유 필름의 편면에, 도포액(수지 용액 또는 수지 분산액)을 도포하는 것 등에 의해 제조된다.

앵커 코트층을 형성하는 경우에는, 우선, 폴리에틸렌 함유 필름의 편면에 앵커 코트제를 도포하고, 경화시켜 앵커 코트층을 형성 후, 상기 도포액(수지 용액 또는 수지 분산액)을 도포한다.

제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이하에서 설명하는 도포나 건조 조건을 채용함으로써, 크랙 등의 불량 발생이 억제된, 양호한 품질의 포장용 필름(적층 필름)을 제조할 수 있다.

도포액은, 수계이거나 유기 용제계여도 된다.

도포액은, 예를 들어, 불휘발 성분으로서, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올, 폴리염화바이닐리덴 등의 1종 이상의 수지를 포함하며, 또한, 휘발 성분으로서, 물 및/또는 유기 용제를 포함한다.

도포액이 유기 용제를 포함하는 경우, 그 유기 용제는, 수지의 종류 등에 따라 적절히 선택하면 된다. 유기 용제는, 예를 들어, 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논 등의 케톤류; 다이옥산, 다이에틸에터, 테트라하이드로퓨란 등의 에터류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산뷰틸 등의 에스터류; 메탄올, 에탄올, 2-프로판올(아이소프로필알코올) 등의 알코올류; 다이메틸폼아마이드 등의 아마이드류; 이들의 혼합 용매; 등을 들 수 있다.

폴리우레탄을 포함하는 도포액으로서, 예를 들어, 미쓰이 화학 주식회사의 "타케네이트", "타케락", "MT-오레스타"(이들은 모두 등록상표) 등의 라인업을 들 수 있다. 이들 라인업 중에는, 수계(水系)인 것(수분산 타입인 것)도 있으며, 유기 용제 계인 것도 있다. 물론, 시판되는 도포액을 사용하지 않고, 적당한 폴리우레탄을, 물/유기 용제에 용해/분산시켜 도포액으로 해도 된다.

폴리바이닐알코올을 포함하는 도포액으로는, 폴리바이닐알코올을 물/유기 용제에 용해/분산시킨 것을 들 수 있다. 폴리바이닐알코올은, 통상적으로, 친수적이기 때문에, 물을 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 폴리에틸렌 함유 필름 상에 균일한 코팅층(1B)를 형성하기 위해, 물과 유기 용제를 병용하는 편이 좋은 경우도 있다.

폴리염화바이닐리덴을 포함하는 수계의 도포액으로는, 폴리염화바이닐리덴의 미립자를 포함하는 라텍스(유탁액)를 들 수 있다. 이 라텍스의 시판품으로서, 아사히카세이사 제의 사란 라텍스 시리즈 등이 있다.

폴리염화바이닐리덴을 포함하는 유기 용제계의 도포액으로는, 폴리염화바이닐리덴을 유기 용제에 용해 또는 분산한 것을 들 수 있다. 사용 가능한 유기 용제의 예는 전술한 바와 같다.

도포액은, 환경 부하의 관점에서는 수계가 바람직하다. 다만, 도포액이 휘발성 용제로서 물만을 포함하는 경우, 균일한 코팅층(1B)를 형성하기 어려운 경우가 있다. 그와 같은 경우에는, 수계의 도포액에 유기 용제를 첨가해도 된다. 이 때에 사용 가능한 유기 용제는 특별히 한정되지 않지만, 물과의 상성(相性)의 점에서, 바람직하게는 알코올계 용제, 구체적으로는 메탄올, 에탄올, 2-프로판올(아이소프로필알코올) 등의 1가 알코올이나, 에틸렌글라이콜, 글라이세린 등의 다가 알코올 등을 들 수 있다. 알코올 용제는 탄소수 1~4의 알코올을 포함하는 것이 바람직하며, 알코올 용제는 2-프로판올을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

수계의 도포액에 알코올 용제 등의 유기 용제를 첨가하는 경우, 유기 용제의 양은, 전(全)휘발 성분(물 및 유기 용제의 총합) 중, 바람직하게는 10~50 질량%이다.

여러 가지 목적을 위해, 도포액은 각종 첨가 성분을 포함해도 된다. 첨가 성분으로는 접착성 수지, 실란 커플링제, 계면 활성제 등을 들 수 있다.

특히, 도포 불균일이나 핀홀 등이 억제된 균일한 코팅층(1B)를 형성하기 위해, 계면 활성제의 양은 적절히 조정되는 것이 바람직하다. 계면 활성제의 양은, 도포액의 불휘발 성분 전체 중, 바람직하게는 0.8~7.5 질량%, 보다 바람직하게는 1.25~7.0 질량%, 더 바람직하게는 1.30~6.8 질량%, 특히 바람직하게는 1.30~1.80 질량%, 가장 바람직하게는 1.30~1.55 질량%이다.

환언하면, 휘발성 성분이 휘발된 후의 코팅층(1B) 중에는, 바람직하게는 0.8~7.5 질량%의 계면 활성제가 존재한다.

덧붙여, 도포액이 계면 활성제를 포함함으로써, 코팅층(1B)의 표면 저항률은 작아진다. 코팅층(1B)의 표면에 존재하는 계면 활성제가 공기 중의 수분을 흡착하기 때문이다. 따라서, 코팅층(1B)의 표면 저항률을, 층 중의 계면 활성제의 함유량의 지표로 할 수 있다.

구체적으로는, 코팅층(1B)의 표면 저항률은, 예를 들어 1×10¹²~1×10¹⁵Ω, 바람직하게는 1×10¹²~1×10¹⁴Ω이다.

표면 저항률은, 예를 들어, JIS K 6911의 규정에 기초하여 측정된다.

도포액의 불휘발 성분 농도는, 바람직하게는 2~15 질량%, 보다 바람직하게는 3~12 질량%이다. 불휘발 성분 농도를 적절히 조정함으로써, 적절한 두께의 코팅층(1B)를 형성하기 쉽다.

도포량은 특별히 한정되지 않지만, 코팅층(1B)를 원하는 두께로 하기 위해 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 일례로서, 전술한 바와 같이 비교적 얇은(0.3~2.0 μm 정도의) 코팅층(1B)를 얻기 위해서는, 도포량은, 불휘발 성분 환산으로, 바람직하게는 3~4.5 g/㎡, 보다 바람직하게는 0.3~4.0 g/㎡, 더 바람직하게는 0.3~3.0 g/㎡, 특히 바람직하게는 0.3~2.5 g/㎡, 그 중에서도 바람직하게는 0.3~2.0 g/㎡, 가장 바람직하게는 0.4~1.8 g/㎡이다.

본 실시형태의 포장용 필름은, (1) 우선, 폴리에틸렌 함유 필름의 편면에, 모노머 및/또는 프리폴리머를 포함하는 도포액을 도포하고, (2) 그 후, 그 모노머 및/또는 프리폴리머를, 폴리에틸렌 함유 필름 상에서 반응시킴으로써 제조해도 된다.

도포의 구체적 방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지된 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 에어나이프 코터, 키스롤 코터, 미터링바 코터, 그라비아롤 코터, 리버스롤 코터, 딥 코터, 다이 코터 등의 공지된 장치를 사용하는 방법을 들 수 있다.

도포 후 건조의 구체적 방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지된 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 아치 드라이어, 스트레이트 버스 드라이어, 타워 드라이어, 드럼 드라이어, 플로팅 드라이어 등의 공지된 장치를 사용하여 건조시키는 방법을 들 수 있다.

건조 온도는, 기재층(1A)의 내열성 등을 고려하면, 50~95℃, 바람직하게는 55~90℃, 보다 바람직하게는 60~85℃이다. 건조 시간은, 통상적으로 5초~10분(600초), 바람직하게는 5초~3분(180초), 보다 바람직하게는 5초~2분(120초), 더 바람직하게는 5초~1분(60초)이다.

도포 및 건조 후, 에이징 처리를 더 실시해도 된다. 에이징 처리에 의해, 예를 들어 기재층(1A)와 코팅층(1B)의 접착력이 강해진다고 생각된다.

건조 후의 필름을, 상온에서 정치(靜置)하여 에이징 처리를 실시하는 것도 가능하지만, 바람직하게는 오븐 등에 의해 에이징 처리를 실시한다.

처리 시간의 단축과 가열에 의한 필름의 훼손 방지의 관점에서, 에이징 처리의 온도는, 필름 기재의 내열성이나 융점을 감안하여 설정하면 된다. 에이징 처리의 온도는, 바람직하게는 30~80℃, 보다 바람직하게는 30~60℃, 더 바람직하게는 30~50℃이다.

에이징 처리의 시간은 온도 조건에 따라서도 상이하지만, 바람직하게는 6~168시간, 보다 바람직하게는 12~120시간, 더 바람직하게는 12~96시간, 특히 바람직하게는 12~72시간이다.

<포장용 필름의 용도/포장체>

본 실시형태의 포장용 필름은, 구체적으로는, 식품, 의약품, 일상 잡화 등을 포장하기 위한 포장용 필름; 진공 단열 패널용 필름; 일렉트로 루미네선스 소자, 태양 전지 등을 봉지하기 위한 봉지용 필름; 등으로서 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 포장용 필름은, 포장체를 구성하는 필름으로서 적합하게 사용할 수도 있다. 포장체는, 예를 들어, 물품을 포장하는 것을 목적으로서 사용되는, 본 실시형태의 포장용 필름에 의해 구성된 포장 봉투 자체, 또는, 그 포장 봉투로 물품을 포장한 것이다. 또한, 용도에 따라, 포장체의 일부만이 본 실시형태의 포장용 필름으로 구성되어 있어도 되며, 포장체의 실질 상 전부가 본 실시형태의 포장용 필름으로 구성되어 있어도 된다.

포장체의 형태는, 예를 들어 전술한 합장 봉투나 스탠딩 파우치(파우치 포장)일 수 있다. 합장 봉투는 전술한 바와 같이 개봉 용이성이나 외관의 점에서 바람직하다. 파우치 포장에 관해서는 포장 봉투의 용적을 충분히 확보할 수 있는 점에서 바람직하다.

포장 대상의 물품은 특별히 한정되지 않는다. 물품의 예로는, 식품, 의약품, 반도체 소자나 유기 EL 등의 전자 부품 등을 들 수 있다.

다짐하기 위해 기술해 두면, 본 실시형태의 포장용 필름에 의해 포장체(포장 봉투 등)를 구성하는 경우, "합장 봉투의 제조에 바람직하다"라는 특성을 확실히 얻기 위해서는, 기재층(1A)가 내표면측이고, 코팅층(1B)가 외표면측인 것이 바람직하다.

포장 대상의 식품으로는, 특히, 건조시킨 물품(흡습이 문제가 될 수 있는 물품), 예를 들어, 구운 과자(쿠키나 비스킷 등), 전병, 오카키, 아라레, 뻥튀기 등의 쌀과자, 야채칩, 스낵 과자, 후리카케, 곡물 분말(밀가루, 쌀가루 등)을 들 수 있다. 본 실시형태의 포장용 필름에 의해 구성된 포장 봉투를 사용하여, 식품(특히, 상기와 같은 건조시킨 식품)을 포장하는 것이 바람직하다.

포장용 필름으로 포장체를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 히트 시일이나 용단(溶斷) 등, 포장용 필름/포장 봉투의 분야에서 공지된 방법을 적절히 이용할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 관하여 기술했지만, 이들은 본 발명의 예시이며, 상기 이외의 다양한 구성을 채용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함된다.

본 발명의 참고 형태를 이하에 부기한다.

1．

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,

2．

1.에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 노출면의, 3차원 표면 측정에 의해 얻어지는 첨도 SRku는 25 이상인 포장용 필름.

3．

1. 또는 2.에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층의 두께는 0.3~2.0 μm인 포장용 필름.

4．

1.~3. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 기재층의 두께는 10~150 μm인 포장용 필름.

5．

1.~4. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 폴리에틸렌과는 상이한 수지는, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 포장용 필름.

6．

1.~ 5. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

7．

1.~6. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 기재층의 유리 전이 온도는 -130~-120℃인 포장용 필름.

8．

1.~7. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은, 융점을 갖지 않거나, 또는, 120~245℃의 융점을 갖는 포장용 필름.

９．

1.~8. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은 계면 활성제를 포함하며,

10．

1.~9. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름에 의해 구성된 포장체.

11．

10.에 기재된 포장체로서,

상기 코팅층이 외표면에 있는 포장체.

본 발명의 다른 참고 형태를 이하에 부기한다.

1．

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,

상기 코팅층의 두께는 0.3~4.5 μm인 포장용 필름.

2．

1.에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 기재층의 두께는 10~150 μm인 포장용 필름.

3．

1. 또는 2.에 기재된 포장용 필름으로서,

4．

1.~3. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 노출면의, 3차원 표면 측정에 의해 얻어지는 첨도 Sku는 25 이상인 포장용 필름.

5．

1.~4. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

6．

1.~ 5. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

7．

1.~6. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

8．

1.~7. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은, 융점을 갖지 않거나 120~245℃의 융점을 갖는 포장용 필름.

９．

1.~8. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 기재층의 표면끼리의 정마찰 계수가 0.08~2.50인 포장용 필름.

10．

1.~9. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은 계면 활성제를 포함하며,

11．

1.~10. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은 계면 활성제를 포함하며,

12．

1.~11. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름에 의해 구성된 포장체.

13．

12.에 기재된 포장체로서,

상기 코팅층이 외표면에 있는 포장체.

본 발명의 또 다른 참고 형태를 이하에 부기한다.

1．

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,

2．

1.에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층의 두께는 0.3~2.0 μm인 포장용 필름.

3．

1. 또는 2.에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 기재층의 두께는 10~150 μm인 포장용 필름.

4．

1.~3. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

5．

1.~4. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층의 유리 전이 온도를 Tgc로 하고, 상기 기재층의 유리 전이 온도를 Tgs로 했을 때,

Tgc의 값은 -25~120℃이며, Tgc-Tgs의 값은 90~245℃인 포장용 필름.

6．

5.에 기재된 포장용 필름으로서,

Tgs는 -130~-120℃인 포장용 필름.

7．

1.~6. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

8．

1.~7. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

당해 포장용 필름의 최표면에 상기 코팅층은 존재하며,

９．

1.~8. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

포장용 필름의 최표면에 상기 코팅층은 존재하며,

상기 코팅층 표면의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 첨도 SRku는 25 이상인 포장용 필름.

10．

1.~9. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

11．

1.~10. 중 어느 한 항에 기재된 포장 필름으로서,

12．

1.~11. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름으로서,

상기 코팅층은 계면 활성제를 포함하며,

13．

1.~12. 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름에 의해 구성된 포장체.

14．

13.에 기재된 포장체로서,

상기 코팅층이 외표면에 있는 포장체.

실시예

본 발명의 실시양태를, 실시예 및 비교예에 기초하여 상세하게 설명한다. 다짐하기 위해 기술해 두면, 본 발명은 실시예에만 한정되지 않는다.

이하에 있어서, 지수 표기를 기호 "E"로 나타내는 경우가 있다. 예를 들어, 1.1E-06이란, 1.1×10^-6을 의미한다.

<재료의 준비>

이하 재료를 준비하였다.

이하의 기재에서, "엘스마트" "T.U.X." 및 "타케락"은, 등록상표이다.

(기재층을 구성하기 위한 폴리에틸렌 함유 필름)

·C-1

미쓰이 화학 토세로 주식회사 제, 엘스마트 C-1(두께: 40 μm)

·C-1a(두께: 40 μm)

상기 C-1의 슬립제를 감량한 것

·FC-S

미쓰이 화학 토세로 주식회사 제, T.U.X. FC-S(두께: 50 μm)

·HZ

미쓰이 화학 토세로 주식회사 제, T.U.X. HZ(두께: 50 μm)

·HZR-2

미쓰이 화학 토세로 주식회사 제, T.U.X. HZR-2(두께: 50 μm)

각 필름의 두께, 융점, SRz, SRku, 표면 저항률 및 동마찰 계수는 뒤에 게재하는 표와 같다. SRz 및 SRku의 값에 관해서는, 각 필름의 코로나 처리면측의 값이다.

(앵커 코트층 형성용 도포액)

미쓰이 화학사 제의 타케락 A-310과, 미쓰이 화학사 제의 타케네이트 A-3과, 아세트산에틸을, 각각 5.3 질량%, 0.1 질량%, 94.6 질량%가 되도록 혼합하여 조제한 도포액

(코팅층 형성을 위한 도포액)

·PU

미쓰이 화학 주식회사 제의 타케락 WPB-341(폴리우레탄 수지를 포함하는 수계의 분산액)에, 2-프로판올을 첨가하여, 물과 2-프로판올의 질량 비율을 동일하게 한 것

·PVA

쿠라레사 제의 포발 105MC와 물을, 질량 비율 10:90으로 혼합하여 액 제조한 도포액

·PVDC

미쓰이 화학 엠씨 주식회사 제의 폴리염화바이닐리덴을 포함하는 유기 용제계의 도포액(폴리염화바이닐리덴은, 아사히카세이 주식회사 제의 사란레진 F216)

각 도포액의 불휘발 성분 농도에 관해서는, PU: 9 질량%, PVA: 10 질량%, PVDC: 5 질량%로 하였다.

<포장용 필름의 제조(코팅층의 형성)>

기재층과 코팅층 사이에 앵커 코트층을 형성하는 경우에는, 메이어바(번수#3)를 사용하여, 앵커 코트층 형성용 도포액을 0.2 g/㎡의 양(불휘발분 환산)으로 폴리에틸렌 함유 필름의 표면(코로나 처리면측)에 도포하였다. 그리고, 100℃의 조건하에서 15초간 방치하여 건조시켜, 앵커 코트층을 형성하였다.

준비한 폴리에틸렌 함유 필름의 코로나 처리면, 또는, 앵커 코트층을 형성한 경우에는 앵커 코트층의 표면에, 메이어바를 사용하여, 코팅층 형성을 위한 도포액을 도포하였다. 메이어바에 관해서는, 도포액이 PU 또는 PVA인 경우에는 #9인 것을, 도포액이 PVDC인 경우에는 #18인 것을 사용하였다. 도포량은, 뒤에 게재하는 표에 기재된 양(g/㎡)이 되도록 조정하였다.

폴리에틸렌 함유 필름과 도포액의 조합은, 뒤에 게재하는 표와 같다.

도포 후, 열풍에 의한 건조 처리를 실시하였다. 도포액이 PU 또는 PVDC인 경우에는, 열풍의 온도는 100℃이며 시간은 15초, 도포액이 PVA인 경우에는, 열풍의 온도는 70℃이며 시간은 15초로 하였다. 열풍의 온도란 분위기 온도를 말한다.

건조 처리 후, 도포액이 PU 또는 PVA인 경우에는 40℃에서 24시간, 도포액이 PVDC인 경우에는 40℃에서 48시간의 에이징 처리를 실시하였다.

이상과 같이 하여, 포장용 필름을 제조하였다.

<각종 수치의 측정>

(유리 전이 온도(Tgs, Tgc), 융점(Tm))

포장용 필름으로부터, 코팅층의 부분과 기재층의 부분을, 각각 약 3.0 mg 채취하여, 측정용 샘플로 하였다. 각각의 샘플을 DSC 측정하여, 유리 전이 온도 및 융점을 구하였다. DSC 측정의 상세한 내용은 이하와 같다.

·측정 온도 스텝: (i) -50℃에서 10분 유지→(ii) 승온하여 250℃에서 10분 유지→(iii) 강온하여 -50℃에서 10분 유지→(iv) 250℃까지 승온

·(i)~(iv)의 각 스텝간의 승온 속도, 강온 속도: 5 ℃/min

·측정 분위기: 질소 가스

상기에 있어서의 (iii)과 (iv) 사이의 승온(2nd run) 시에 얻어진 DSC 곡선에 기초하여, 유리 전이 온도 및 융점을 구하였다.

유리 전이 온도에 관해서는, 보외(補外) 유리 전이 개시 온도를 채용하였다.

융점에 관해서는, 융해 피크의 피크톱 온도를 채용하였다.

(SRz 및 SRku)

코팅층 표면 및 폴리에틸렌 함유 필름(코팅층 형성 전)의 코로나 처리면의 3차원 표면 성상을, 주식회사 고사카 연구소의 3차원 표면 조도 측정기 SE-3500을 사용하여 측정하였다. 측정의 구체적 조건(장치의 설정 등)은 이하와 같다. 그리고, 측정에서 얻어진 데이터를 소프트웨어로 해석함으로써, SRz 및 SRku를 구하였다.

·측정 길이: MD 방향; 400 μm, TD 방향; 1000 μm

·측정 갯수: TD 방향 라인수; 201개

·측정 피치: MD 방향; 0.5 μm, TD 방향; 2 μm

·Z 측정 배율: 5000

·X 이송 속도: 0.2 mm/s

·저영역 커트: 0.25 mm

·고영역 커트: R+W

·레벨링: 최소 제곱법

·Z 원점: 최소 제곱법에 의한 0점 맞춤

·촉침 선단 곡률 반경: 2.0 μm/60℃

·측정 방향 : MD 방향으로 평행하게 촉침 이동

·해석 소프트웨어: 장치 내장된 "3차원 표면 조도 해석 프로그램"

(기재층의 정마찰 계수)

이하 순서에 따라 측정하였다.

(1) 50 mm×75 mm의 사이즈로 절단한 각 폴리에틸렌 함유 필름을 2매(이하, 필름(1) 및 (2)로 한다) 준비하였다.

(2) 필름(1)을, 경사 각도를 자유롭게 조정 가능한 판(이하, 경사판이라고 한다)에 고정시켰다.

(3) 필름(2)에, 바닥면이 황동으로 구성되어 있는 직사각형 부재(바닥면의 크기는 41 mm×26 mm)를 고정시켰다. 그리고, 그 부재 위에 추를 부착하여, 필름(2)에 가해지는 질량이 150 g이 되도록 하였다.

(4) 필름(1) 위에 필름(2)를 겹쳤다.

(5) 경사판을, 1°/sec의 속도로, 0°부터 서서히 경사시켰다. 그리고, 상부의 필름(2)가 미끄러지기 시작했을 때의 각도 θ로부터 정마찰 계수를 구하였다(정마찰 계수=tanθ).

이번에 사용한 폴리에틸렌 함유 필름의 편면은, 코로나 처리되어 있었다. 따라서, 정마찰 계수는, 비코로나 처리면끼리, 비코로나 처리면-코로나 처리면, 및, 코로나 처리면끼리의 3가지 방법으로 측정하였다(전술한 바와 같이, 도포액은, 코로나 처리면에 도포되었다).

(표면 저항률)

포장용 필름을, 온도 23℃, 습도 50 %RH의 환경하에서 24시간 보관하였다. 그 후, 어드반테스트사 제 디지털 초고저항/미량 전류계(R8340A)와 레지스티비티 챔버(R12704)를 사용하여, 표면 저항률을 측정하였다. 측정 조건에 관해서는, 인가 전압 560V, 인가 시간 30초, 온도 23℃, 습도 50 %RH로 하였다.

(코팅층의 두께)

필름 매트릭스사 제의 막두께 측정계 F20-UV(광원: 할로겐, 측정 스폿 직경: 1.5 mm)를 사용하여, 코팅층의 두께를 측정하였다.

이번에는, 1개의 시료에 관하여 임의의 3개소에서 두께를 측정하였다. 그리고, 그들 3개소의 두께의 평균치를 코팅층의 두께로 하였다.

(도포량(불휘발 성분 환산))

·도포액이 PU였던 경우

DMF(다이메틸폼아마이드)를 사용하여, 포장용 필름에 형성된 코팅층을 닦아냈다. 그리고, 닦아내기 전후에서의 질량 변화로부터, 도포량(불휘발 성분 환산)을 계산하였다.

·도포액이 PVA였던 경우

포장용 필름을 비등수(沸騰水)에 침지하여, 포장용 필름에 형성된 코팅층을 녹였다. 그리고, 침지 전후에서의 질량 변화로부터, 도포량(불휘발 성분 환산)을 계산하였다.

·도포액이 PVDC였던 경우

형광 X선 분석으로 얻어지는 Cl 유래의 피크의 강도에 기초하여 산출하였다. 이 때, Cl량이 이미 알려진 물질을 사용하여 얻어진 검량선을 이용하였다.

상기의 각종 정보를 정리하여, 표 1과 표 2에 나타낸다. 표 1에는 기재층에 관한 정보를 정리하였다. 표 2에는 코팅층과 필름 전체에 관한 정보를 정리하였다. 또한, 표 2에는, 앵커 코트층의 유무에 관해서도 기재하였다.

비교예의 필름은, 모두 코팅층을 갖지 않기 때문에, 표 2에 비교예의 필름에 관한 항목은 없다.

표 1 및 표 2에 있어서, 표면 저항률의 난의 "-"는, 표면 저항률을 측정하지 않은 것을 나타낸다.

표 2에 있어서, 계면 활성제 비율의 난의 "-"는, 도포액이 계면 활성제를 포함하지 않은 것을 나타낸다.

표 2에 있어서, 융점 Tm의 난의 "-"는, DSC 측정에 있어서 융점에 대응하는 피크가 관찰되지 않은 것을 나타낸다.

<성능 평가>

(내블로킹성)

이하 순서에 따라 평가하였다.

(1) 각 실시예 또는 각 비교예의 필름을 2매씩 준비하였다.

(2) (i) 각 실시예의 2매의 필름을, 코팅층 표면과 코팅층 표면이 접하도록 겹쳤다. 또는, (ii) 각 비교예의 2매의 샘플을, 코로나 처리면과 코로나 처리면이 접하도록 겹쳤다. 이 때, 2매의 샘플의 MD/TD 방향이 일치하도록 하였다.

(3) 중첩한 2매의 샘플을, 시일 인두를 사용하여, 온도 70℃, 압력 2.0 kgf, 시일 시간 60초, 시일 폭 10 mm의 조건에서 가열하였다. 이로써, 2매의 샘플을 의도적으로 블로킹시킨 샘플을 얻었다.

(4) 가열 후 종료 후의 샘플을, 실온하에서 자연 냉각시켰다.

(5) 샘플의 표리 양면에, 시판되는 점착 테이프를 붙여 보강하였다(이는, 블로킹 강도가 너무 강한 경우, 이하 (6)의 인장 시험에 있어서 측정 샘플이 신장되어 버려, 정확한 블로킹 강도를 측정할 수 없게 되기 때문이다).

(6) 실온으로 냉각된 샘플을 인장 시험기에 세트하여, 인장 속도 5 mm/분으로, 기재 필름의 MD 방향으로 잡아당겼다. 그리고 샘플이 한 장 한 장으로 분리될 때까지의 하중을 기록하였다.

뒤에 게재하는 표의 "내BL 강도"의 난에, 기록된 하중의 최대값을 기재하였다. 이 값이 작을수록, 내블로킹성은 양호하다.

(합장 봉투 등의 제조 적성: 배면 히트 시일부의 열 융착성의 평가)

이하에서는, 통상적인 히트 시일 조건에 있어서의 코팅층끼리의 열 융착이 되기 어려움을 평가함으로써, 합장 봉투 등을 제조할 때의 "배면 히트 시일부의 열 융착성"에 대하여 평가하였다. 구체적인 평가 순서는 이하와 같다.

(1) 각 실시예 또는 각 비교예의 필름 샘플을 2매씩 준비하였다.

(2) (i) 각 실시예의 2매의 샘플을, 코팅층의 표면끼리 접하도록 겹쳤다. 또는, (ii) 각 비교예의 2매의 샘플을, 기재층에 사용하는 필름의 코로나 처리한 표면끼리 접하도록 겹쳤다. 이 때, 2매의 샘플의 MD/TD 방향이 일치하도록 하였다.

(3) 겹쳐진 2매의 샘플을, 시일 인두를 사용하여, 온도 140℃, 압력 1.5 kgf, 시일 시간 1.0초, 시일 폭 10 mm의 조건에서 가열하였다.

(4) 가열 후 종료 후의 샘플을, 실온하에서 자연 냉각시켰다.

실온으로 냉각된 샘플의 상태, 및, 2매의 샘플의 분리 용이성을, 이하 3단계로 평가하였다.

◎ (매우 양호): 2매의 샘플간에 열 융착은 확인되지 않는다.

○ (양호): 2매의 샘플간에 약간 열 융착이 확인되지만, 손으로 용이하게 분리할 수 있다.

× (나쁨): 2매의 샘플이 분명히 열 융착되어 있다. 분리하고자 하면, 기재층이 신장되어 버린다.

덧붙여, 상기 (2) (i)에 있어서, 각 실시예의 2매의 샘플을, 기재층에 사용하는 필름의 표면끼리 접하도록 겹친 것 이외에는, 상기 (1)~(4)와 동일한 순서를 실시하였다. 그러자, 모든 실시예에서, 폴리에틸렌이 충분히 융해되어 히트 시일 부를 형성할 수 있었다.

(산소 투과도)

모콘사 제의 장치 OX-TRAN2/21을 사용하여, JIS K 7126에 준하여, (i) 온도 23±2℃, 습도 90±1.0 %RH의 조건하, 또는, (ii) 온도 23±2℃, 습도 50±1.0 %RH의 조건하에서의, 포장용 필름의 산소 투과도를 측정하였다.

측정에 있어서, 코팅층이 폴리우레탄을 포함하는 경우에는, 알루미늄제 마스크를 사용하여 측정 면적을 1/10 또는 1/50으로 하여 산소 투과도를 측정하고, 그 후, 얻어진 산소 투과도의 값(원데이터)을 10배 또는 50배 한 것을 산소 투과도로 하였다. 폴리우레탄은 폴리바이닐알코올이나 폴리염화바이닐리덴에 비교하면 산소를 통과하기 쉬워, 마스크를 하지 않고 산소 투과도를 측정하면 적절한 측정을 할 수 없을 우려가 있기 때문이다.

성능 평가의 결과를 정리하여 아래 표에 나타낸다.

성능 평가 중, 산소 투과도에 관해서는, 온도 23±2℃, 습도 90±1.0 %RH의 조건하에서 측정된 값과, 온도 23±2℃, 습도 50±1.0 %RH의 조건하에서 측정된 값의 한쪽만을 나타낸다.

각 실시예에 있어서는, 기재층의 편면에 적절한 코팅층을 형성함으로써, 폴리에틸렌 "단층"의 필름보다도 내블로킹성을 좋아지게 할 수 있었다. 예를 들어, 기재 필름 C-1a의 편면에 코팅층이 형성된 실시예 3~8의 필름의 내블로킹 강도는, 비교예 2(기재 필름 C-1a만)의 내블로킹 강도보다도 작아졌다.

또한, 각 실시예에 있어서, 기재층의 편면에 적절한 코팅층을 형성함으로써, 양호한 합장 봉투 등의 제조 적성을 얻을 수 있었다.

또한, 각 실시예에 있어서, 기재층의 편면에 적절한 코팅층을 형성함으로써, 산소 투과도를 작게 할 수 있었다(기재층이 공통되는 실시예와 비교예를 참조하기 바란다).

실시예를 보다 상세하게 분석하면, 예를 들어 이하와 같은 것을 간파할 수 있다.

실시예 3~6에 있어서는, 기재 필름 및 도포액은 동일하며, 코팅층의 두께가 상이하다. 코팅층의 두께가 비교적 큰 실시예 5 및 6에서는, 내블로킹 강도는 비교적 크다. 한편, 코팅층의 두께가 비교적 작은 실시예 3 및 4에서는, 내블로킹 강도는 비교적 작다.

통상적인 감각에서 보면, 코팅층이 두꺼우면 두꺼울수록 내블로킹 강도는 작아지는 것처럼 생각된다. 그러나, 실시예 3~6에서는, 코팅층이 "적당히 얇은" 쪽이, 내블로킹 강도는 작았다(즉, 내블로킹성은 보다 양호하였다).

이 출원은, 2019년 5월 31일에 출원된, 일본 출원 특허출원 2019-102559호, 일본 출원 특허출원 2019-102645호, 일본 출원 특허출원 2019-102565호, 일본 출원 특허출원 2019-102614호 및 일본 출원 특허출원 2019-102681호를 기초로 하는 우선권을 주장하며, 이들 개시의 전부를 여기에 원용한다.

1: 필름
1A: 기재층
1B: 코팅층
10: 배면 히트 시일부
15: 바닥면 히트 시일부

Claims

폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,
상기 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나, 또는, 앵커 코트층을 개재하여 형성된, 수지를 포함하는 코팅층을 구비하며,
상기 코팅층의 유리 전이 온도를 Tgc로 하고, 상기 기재층의 유리 전이 온도를 Tgs로 했을 때, Tgc의 값은 -25~120℃이며, Tgc-Tgs의 값은 90~245℃인 포장용 필름.
폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,
폴리에틸렌과는 상이한 수지를 포함하며, 또한, 상기 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성되어 있는 코팅층을 구비하며,
상기 코팅층의 편면의 일부 또는 전부는, 노출면으로 되어 있으며,
상기 노출면의, 3차원 표면 측정에 의해 얻어지는 10점 평균 조도 SRz는 0.50 μm 이상인 포장용 필름.
폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,
폴리에틸렌과는 상이한 수지를 포함하며, 또한, 상기 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성된 코팅층을 구비하며,
상기 코팅층에 있어서의 편면의 일부 또는 전부는, 노출면으로 되어 있으며,
상기 코팅층의 두께는 0.3~4.5 μm인 포장용 필름.
폴리에틸렌을 포함하는 기재층과,
폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하며, 또한, 상기 기재층의 편면에 접하여 형성되어 있거나 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성되어 있는 코팅층을 구비하며, 상기 코팅층의 두께는 상기 기재층의 두께보다 작은 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅층의 두께는 0.3~2.0 μm인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재층의 두께는 10~150 μm인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅층은, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
온도 23±2℃, 습도 90±1.0 %RH의 조건하에서 측정되는 산소 투과도가 1.0×10⁵mL/(㎡·day·MPa) 미만이며, 또한/또는, 온도 23±2℃, 습도 50±1.0 %RH의 조건하에서 측정되는 산소 투과도가 1.0×10⁵mL/(㎡·day·MPa) 미만인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재층의 유리 전이 온도 Tgs는 -130~-120℃인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅층은, 융점을 갖지 않거나, 또는, 120~230℃의 융점을 갖는 포장용 필름.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
포장용 필름의 최표면에 상기 코팅층은 존재하며,
상기 코팅층 표면의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 10점 평균 조도 SRz는 0.50 μm 이상인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
포장용 필름의 최표면에 상기 코팅층은 존재하며,
상기 코팅층 표면의, 3차원 측정에 의해 얻어지는 첨도 SRku는 25 이상인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재층의 상기 편면끼리의 정마찰 계수는 0.08~2.50인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅층의 표면 저항률은 1×10¹²~1×10¹⁵Ω인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅층은 계면 활성제를 포함하며,
상기 코팅층 중의 상기 계면 활성제의 비율은 0.8~7.5 질량%인 포장용 필름.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 포장용 필름에 의해 구성된 포장체.
제 16 항에 있어서,
상기 코팅층은 외표면에 있는 포장체.
폴리에틸렌을 포함하는 기재층과, 상기 기재층의 한쪽 면측에, 직접 또는 앵커 코트층을 개재하여 형성된, 수지를 포함하는 코팅층을 구비하는 적층 필름의 제조 방법으로서,
적어도 수지와 물을 포함하는 도포액을, 상기 기재층의 상기 한쪽 면측에 도포하는 도포 공정과,
도포된 상기 도포액을, 60~100℃의 분위기하에서 가열하는 건조 공정을 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 수지는, 폴리우레탄, 폴리바이닐알코올 및 폴리염화바이닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
상기 도포액은 계면 활성제를 포함하며,
상기 도포액의 불휘발 성분 중의 상기 계면 활성제의 비율은 0.8~7.5 질량%인, 적층 필름의 제조 방법.
제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도포액은 알코올 용제를 더 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 알코올 용제는 탄소수 1~4의 알코올을 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
상기 알코올 용제는 2-프로판올을 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.
제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도포액의 휘발 성분 중 상기 알코올 용제의 비율은 10~50 질량%인, 적층 필름의 제조 방법.
제 18 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재층의 유리 전이 온도는 -130~-120℃인, 적층 필름의 제조 방법.
제 18 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도포 공정에 있어서의 상기 도포액의 도공량은, 불휘발분 환산으로 0.3~4.5 g/㎡인, 적층 필름의 제조 방법.
제 18 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 건조 공정의 시간은 5~120초인, 적층 필름의 제조 방법.
제 18 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 앵커 코트층은, 우레탄 수지 및/또는 (메타)아크릴 수지를 포함하는, 적층 필름의 제조 방법.