TW202417258A - 延伸聚乙烯薄膜、包裝材料與食品包裝體 - Google Patents
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Abstract
一種延伸聚乙烯薄膜,依次包含高密度聚乙烯層1(101)、中密度聚乙烯層(102)、以及高密度聚乙烯層2(103),於所述延伸聚乙烯薄膜中,根據小角X射線散射(SAXS)測定求出的MD方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(FWHM)為0.20°以下。
Description
本發明是有關於一種延伸聚乙烯薄膜、包裝材料與食品包裝體。
於包裝用薄膜的領域中,已知有於使用素材或層結構等方面下功夫來提高各種性能的嘗試。
於專利文獻1中揭示了一種積層薄膜,包括基材層、以及熱密封層,於環長50 mm及壓入長度10 mm的條件下測定而得的剛度強度於橫向(Transverse Direction,TD)方向上為70 mN以上,聚乙烯的含量為90質量%以上,記載了該積層薄膜可再利用,並且可充分確保自立袋的自立性。
於專利文獻2中揭示了一種包裝材料用聚乙烯積層體,至少包括延伸聚乙烯薄膜、接著層、以及熱密封性聚乙烯層,接著層包含無溶劑型接著劑,延伸聚乙烯薄膜包含高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)與中密度聚乙烯(Medium Density Polyethylene,MDPE)中的至少一種,記載了該包裝材料用聚乙烯積層體可顯著減少對環境的負荷,並且具有高的印刷適應性及強度。
於專利文獻3中揭示了一種聚乙烯共擠薄膜,包括聚乙烯薄膜基材、以及聚乙烯薄膜層,所述聚乙烯薄膜基材是包含聚乙烯、光穩定劑及交聯劑的電子射線照射層,所述聚乙烯薄膜層包含聚乙烯,與設置所述聚乙烯薄膜基材的面相反的面具有熱密封性,記載了該聚乙烯共擠薄膜可抑制經時的劣化,進而耐熱性及強度得到進一步改善。
於專利文獻4中記載了一種多層薄膜,於包含熱塑性樹脂的基材層的至少其中一個面上依次積層有塗佈包含無機層狀化合物及水溶性高分子的分散液而形成的阻氣層、包含陽離子性樹脂及具有羥基的樹脂的外塗層、接著劑層、以及密封劑層,記載了該多層薄膜的熱密封性及阻氣性優異。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2022-053864號公報
專利文獻2:日本專利特開2022-079510號公報
專利文獻3:日本專利特開2018-008455號公報
專利文獻4:日本專利特開2009-241359號公報
[發明所欲解決之課題]
近年來,由於環境意識的提高,特別是海洋塑膠污染問題的特寫等,包裝用薄膜受到了社會的嚴厲關注。而且,與先前相比,更要求推進包裝用薄膜的再利用。換言之,要求考慮「容易再利用」來設計、製造包裝用薄膜。
迄今為止的大多包裝用薄膜藉由積層多種素材而獲得所期望的效果(強度、氣體阻擋性等)。例如,專利文獻4中記載的多層薄膜至少包括阻氣層、外塗層、接著劑層及密封劑層此四層。但是,由於積層了多種素材,因此導致難以再利用。
就使包裝用薄膜容易再利用的觀點而言,例如考慮到將包裝用薄膜設為盡可能簡單的層結構。
於層結構的簡單化的方面上,極端而言,考慮將包裝用薄膜設為「單層」。另外,即便不設為單層,就整體而言,作為以高含量調配一種材料的多層結構,有考慮到再利用的容易性的如專利文獻1~專利文獻3般的例子。
本發明者等人使用成本較低且通用的包裝材料即聚乙烯薄膜,對包裝用薄膜所要求的各種特性進行了初步研究。研究結果可知,關於聚乙烯「單層」的薄膜,為了賦予印刷特性或塗敷特性而進行電暈處理。由於進行電暈處理,電暈處理面的滑動性差。
本發明提供一種於延伸聚乙烯薄膜中滑動性得到改善的延伸聚乙烯薄膜及包含此種延伸聚乙烯薄膜的包裝材料。
[解決課題之手段]
[1]
一種延伸聚乙烯薄膜,依次包含
高密度聚乙烯層1、
中密度聚乙烯層、以及
高密度聚乙烯層2,所述延伸聚乙烯薄膜中,
根據小角X射線散射(Small Angle X-ray Scattering,SAXS)測定求出的縱向(Machine Direction,MD)方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(Full Width At Half-Maximum,FWHM)為0.20°以下。
[2]
如[1]所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於將所述延伸聚乙烯薄膜的整體設為100質量%時,所述延伸聚乙烯薄膜中的所述高密度聚乙烯層1與所述高密度聚乙烯層2的合計量為35質量%以上且85質量%以下。
[3]
如[1]或[2]所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述高密度聚乙烯層1及所述高密度聚乙烯層2的依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K 7112:1999測定而得的密度分別為940 kg/m
3以上且970 kg/m
3以下。
[4]
如[1]至[3]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述中密度聚乙烯層的依據JIS K 7112:1999測定而得的密度為910 kg/m
3以上且小於940 kg/m
3。
[5]
如[1]至[4]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於所述延伸聚乙烯薄膜中,依據JIS K 7136:2000測定而得的每一片所述延伸聚乙烯薄膜的霧度為7.5%以下。
[6]
如[1]至[5]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於所述延伸聚乙烯薄膜中,依據JIS K 7136:2000測定而得的每四片所述延伸聚乙烯薄膜的霧度為30.0%以下。
[7]
如[1]至[6]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,依據JIS K7127:1999並使用拉伸試驗機於測定溫度23±2℃、50±5%RH、拉伸速度5 mm/min的條件下測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的MD方向的拉伸彈性係數T
1與TD方向的拉伸彈性係數T
2的合計值為1600 MPa以上且3300 MPa以下。
[8]
如[1]至[7]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於100℃下進行15分鐘加熱處理時的依據JIS C2151:2019測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的MD方向的熱收縮率小於2.5%。
[9]
如[1]至[8]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於120℃下進行15分鐘加熱處理時的依據JIS C2151:2019測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的MD方向的熱收縮率為12.0%以下。
[10]
如[1]至[9]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,使用蓋爾波-佛蘭克思測試儀(gelbo flex tester)並以440度的彎曲角度、40次/分鐘的彎曲速度、於-30℃的環境下、藉由3000次的彎曲試驗測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的針孔產生數為6000個/m
2以下。
[11]
如[1]至[10]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,使用輕負荷撕裂試驗機並於試驗片尺寸:MD方向:63.5 mm、TD方向:50.0 mm、振子重物重量:96.09 g、撕裂長度:12.7 mm、振子抬起角:90°的條件下測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的MD方向的撕裂強度為50 mN以上且1500 mN以下。
[12]
如[1]至[11]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,使用輕負荷撕裂試驗機並於試驗片尺寸:MD方向:50.0 mm、TD方向:63.5 mm、振子重物質量:96.09 g、撕裂長度:12.7 mm、振子抬起角:90°的條件下測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的TD方向的撕裂強度為250 mN以上且800 mN以下。
[13]
如[1]至[12]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面為電暈處理面。
[14]
如[13]所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於所述延伸聚乙烯薄膜中,使用滑動測試儀(slip tester)並藉由下述方法1(傾斜法)測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的所述電暈處理面側的表面的靜摩擦係數(tanθ)為0.65以下。
(方法1)
準備兩片切斷成50 mm×75 mm的尺寸的所述延伸聚乙烯薄膜(以下,設為延伸聚乙烯薄膜1及延伸聚乙烯薄膜2),將其中的一片所述延伸聚乙烯薄膜1以所述電暈處理面側朝上的方式固定於傾斜板。繼而,於另一片所述延伸聚乙烯薄膜2的與所述電暈處理面側相反的一側的表面的中心固定底面(尺寸為41 mm×26 mm)包含黃銅的摩擦體,於所述摩擦體上安裝重物,以使自所述摩擦體施加至所述延伸聚乙烯薄膜2的質量成為150 g。繼而,將兩片所述延伸聚乙烯薄膜1、2的所述電暈處理面側的面彼此重疊。繼而,使所述傾斜板以1°/sec的速度傾斜,根據上部的所述延伸聚乙烯薄膜2開始滑動時的角度θ求出tanθ的值。
[15]
如[1]至[14]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面為電暈未處理面,
於所述延伸聚乙烯薄膜中,使用滑動測試儀並藉由下述方法2(傾斜法)測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的所述電暈未處理面側的表面的靜摩擦係數(tanθ)為0.65以下。
(方法2)
準備兩片切斷成50 mm×75 mm的尺寸的所述延伸聚乙烯薄膜(以下,設為延伸聚乙烯薄膜1及延伸聚乙烯薄膜2),將其中的一片所述延伸聚乙烯薄膜1以所述電暈未處理面側朝上的方式固定於傾斜板。繼而,於另一片所述延伸聚乙烯薄膜2的與所述電暈未處理面側相反的一側的表面的中心固定底面(尺寸為41 mm×26 mm)包含黃銅的摩擦體,於所述摩擦體上安裝重物,以使自所述摩擦體施加至所述延伸聚乙烯薄膜2的質量成為150 g。繼而,將兩片所述延伸聚乙烯薄膜1、2的所述電暈未處理面側的面彼此重疊。繼而,使所述傾斜板以1°/sec的速度傾斜,根據上部的所述延伸聚乙烯薄膜2開始滑動時的角度θ求出tanθ的值。
[16]
如[1]至[15]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面為電暈未處理面,
貼合所述延伸聚乙烯薄膜的所述電暈未處理面側並於140℃下進行熱密封時的熱熔接強度為7.5 N/15 mm以下。
[17]
如[1]至[16]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜的藉由下述方法3測定而得的層壓強度為0.92 N/15 mm以上。
(方法3)
自所述延伸聚乙烯薄膜切出297 cm×210 cm的試驗片,利用酯系接著劑貼合所述試驗片的電暈處理面側與其中一個面進行了電暈處理後的厚度50 μm的流延線狀低密度聚乙烯薄膜的電暈處理面側,於40℃下進行3天的老化而作為樣品,將所述樣品切出15 mm寬度,使用拉伸試驗機,依據JIS Z 0238:1998,求出以剝離角度:90°、夾具間距離:100 mm、十字頭速度:300 mm/分鐘向MD方向剝離時的剝離強度而作為層壓強度。
[18]
如[1]至[17]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜整體的厚度為10 μm以上且100 μm以下。
[19]
如[1]至[18]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜,為食品包裝用薄膜。
[20]
一種包裝材料,使用如[1]至[19]中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜。
[21]
一種食品包裝體,包含:如[20]所述的包裝材料、以及
所述包裝材料內的食品。
[發明的效果]
藉由本發明,可提供一種滑動性提高的延伸聚乙烯薄膜。
以下,使用圖式對本發明的實施方式進行說明。再者,於本說明書中,表示數值範圍的「A~B」若無特別說明,則表示A以上且B以下。
<延伸聚乙烯薄膜>
本實施方式的延伸聚乙烯薄膜(100)依次包含高密度聚乙烯層1(101)、中密度聚乙烯層(102)、以及高密度聚乙烯層2(103),根據小角X射線散射(SAXS)測定求出的MD方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(FWHM)為0.20°以下。
根據本實施方式的延伸聚乙烯薄膜,設為中密度聚乙烯層由高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2夾持的三層結構,藉由將延伸聚乙烯薄膜的半高全寬(FWHM)設為所述上限值以下,可進一步促進延伸聚乙烯薄膜表層的配向結晶化,即可提高結晶度,因此推測可提高滑動性。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,就提高延伸聚乙烯薄膜表層的結晶度並抑制脆弱層的形成、且使滑動性良好的觀點而言,根據小角X射線散射(SAXS)測定求出的MD方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(FWHM)為0.20°以下,較佳為0.19°以下,更佳為0.18°以下,進而佳為0.17°以下,進而佳為0.16°以下。就進一步提高製膜性、製袋加工性、層壓強度及熱尺寸穩定性的觀點而言,延伸聚乙烯薄膜的MD方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(FWHM)較佳為0.05°以上,更佳為0.10°以上,進而佳為0.13°以上,進而佳為0.15°以上。
此種根據小角X射線散射(SAXS)測定求出的MD方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(FWHM)例如可藉由調整延伸聚乙烯薄膜中所含的高密度聚乙烯層1、高密度聚乙烯層2及中密度聚乙烯層的種類或含有比例、延伸聚乙烯薄膜的厚度或延伸倍率等來進行調整。
以下,對構成延伸聚乙烯薄膜的材料進行說明。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,就進一步提高透明性、剛性、耐熱性、滑動性的觀點而言,相對於延伸聚乙烯薄膜整體,高密度聚乙烯層1與高密度聚乙烯層2的合計量較佳為35質量%以上,更佳為40質量%以上,進而佳為45質量%以上,進而佳為50質量%以上,進而佳為55質量%以上,另外,就適當調配中密度聚乙烯層並進一步提高層壓強度的觀點而言,較佳為85質量%以下,更佳為83質量%以下,進而佳為80質量%以下,進而佳為75質量%以下。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,高密度聚乙烯層1與高密度聚乙烯層2可使用相同的材料形成,亦可使用不同的材料形成,但於使用不同的材料的情況下,較佳為滿足以下的高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2中的結構。
就進一步提高透明性、剛性、耐熱性、滑動性的觀點而言,相對於高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2整體,高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2中的高密度聚乙烯的含量分別較佳為80質量%以上,更佳為85質量%以上,進而佳為90質量%以上,進而佳為95質量%以上,進而佳為98質量%以上。高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2中的高密度聚乙烯的含量的上限並無限制,例如分別為100質量%以下。
就使耐熱性、透明性、機械特性、剛性等各種性能的平衡更良好的觀點而言,高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的依據JIS K 7112:1999測定而得的密度分別較佳為940 kg/m
3以上,更佳為943 kg/m
3以上,進而佳為945 kg/m
3以上,另外,就使層壓強度與製膜性的平衡更良好的觀點而言,較佳為970 kg/m
3以下,更佳為968 kg/m
3以下,進而佳為965 kg/m
3以下,進而佳為960 kg/m
3以下,進而佳為955 kg/m
3以下,進而佳為950 kg/m
3以下。
就使耐熱性、透明性、機械特性、剛性等各種性能的平衡更良好的觀點而言,構成高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的高密度聚乙烯的依據JIS K 7112:1999測定而得的密度分別較佳為940 kg/m
3以上,更佳為943 kg/m
3以上,進而佳為945 kg/m
3以上,另外,就使層壓強度與製膜性的平衡更良好的觀點而言,較佳為970 kg/m
3以下,更佳為968 kg/m
3以下,進而佳為965 kg/m
3以下,進而佳為960 kg/m
3以下,進而佳為955 kg/m
3以下,進而佳為950 kg/m
3以下。
就進一步提高流動性及成形性的觀點而言,高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的依據美國材料與試驗協會(American Society for Testing and Materials,ASTM)D1238於190℃、2.16 kg負荷的條件下測定而得的熔體流動速率(Melt Flow Rate,MFR)分別較佳為0.01 g/10分鐘以上,更佳為0.1 g/10分鐘以上,進而佳為0.5 g/10分鐘以上,另外,就於維持延伸聚乙烯薄膜的撕裂性的同時使延伸聚乙烯薄膜的剛度更良好的觀點而言,較佳為20 g/10分鐘以下,更佳為10 g/10分鐘以下,進而佳為5 g/10分鐘以下,進而佳為3 g/10分鐘以下,進而佳為2 g/10分鐘以下,進而佳為1.5 g/10分鐘以下。
就進一步提高熱尺寸穩定性、耐熱性、機械特性、剛性、製袋性、流動性及成形性等的平衡的觀點而言,高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的利用示差掃描量熱計(differential scanning calorimeter,DSC)測定而得的熔點分別較佳為120℃以上,更佳為125℃以上,而且,較佳為135℃以下。
就進一步提高流動性及成形性的觀點而言,構成高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的高密度聚乙烯的依據ASTM D1238於190℃、2.16 kg負荷的條件下測定而得的熔體流動速率(MFR)分別較佳為0.01 g/10分鐘以上,更佳為0.1 g/10分鐘以上,進而佳為0.5 g/10分鐘以上,另外,就於維持延伸聚乙烯薄膜的撕裂性的同時使延伸聚乙烯薄膜的剛度更良好的觀點而言,較佳為20 g/10分鐘以下,更佳為10 g/10分鐘以下,進而佳為5 g/10分鐘以下,進而佳為3 g/10分鐘以下,進而佳為2 g/10分鐘以下,進而佳為1.5 g/10分鐘以下。
就進一步提高熱尺寸穩定性、耐熱性、機械特性、剛性、製袋性、流動性及成形性等的平衡的觀點而言,構成高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的高密度聚乙烯的利用示差掃描量熱計(DSC)測定而得的熔點分別較佳為120℃以上,更佳為125℃以上,而且,較佳為135℃以下。
於使用兩種以上的聚乙烯作為構成高密度聚乙烯層的聚乙烯的情況下,高密度聚乙烯層的密度、MFR及熔點可採用關於利用公知的方法將兩種以上的聚乙烯熔融混摻而獲得的混合物的測定值。高密度聚乙烯層的熔點可採用最大熔解峰值的峰值溫度。
就抑制延伸聚乙烯薄膜表層的配向結晶化、進一步提高層壓強度的觀點而言,相對於中密度聚乙烯層整體,中密度聚乙烯層中的中密度聚乙烯的含量較佳為80質量%以上,更佳為85質量%以上,進而佳為90質量%以上,進而佳為95質量%以上,進而佳為98質量%以上。中密度聚乙烯層中的中密度聚乙烯的含量的上限並無限制,例如為100質量%以下。
就使機械特性或剛性與柔軟性更良好的觀點而言,中密度聚乙烯層的依據JIS K 7112:1999測定而得的密度較佳為910 kg/m
3以上,更佳為915 kg/m
3以上,進而佳為920 kg/m
3以上,進而佳為925 kg/m
3以上,另外,就使層壓強度與柔軟性的平衡更良好的觀點而言,較佳為小於940 kg/m
3,更佳為935 kg/m
3以下,進而佳為933 kg/m
3以下,進而佳為930 kg/m
3以下。
就使機械特性或剛性與柔軟性更良好的觀點而言,構成中密度聚乙烯層的中密度聚乙烯的依據JIS K 7112:1999測定而得的密度較佳為910 kg/m
3以上,更佳為915 kg/m
3以上,進而佳為920 kg/m
3以上,進而佳為925 kg/m
3以上,另外,就使層壓強度與柔軟性的平衡更良好的觀點而言,較佳為小於940 kg/m
3,更佳為933 kg/m
3以下,進而佳為930 kg/m
3以下。
就進一步提高加工性的觀點而言,中密度聚乙烯層的依據ASTM D1238於190℃、2.16 kg負荷的條件下測定而得的熔體流動速率(MFR)較佳為0.01 g/10分鐘以上,更佳為0.1 g/10分鐘以上,進而佳為0.5 g/10分鐘以上,另外,就於維持延伸聚乙烯薄膜的撕裂性的同時使延伸聚乙烯薄膜的剛度更良好的觀點而言,較佳為20 g/10分鐘以下,更佳為10 g/10分鐘以下,進而佳為5 g/10分鐘以下,進而佳為3 g/10分鐘以下,進而佳為2 g/10分鐘以下。
就於維持加工性或接著性的同時使耐熱性或剛度更良好的觀點而言,中密度聚乙烯層的利用示差掃描量熱計(DSC)測定而得的熔點較佳為120℃以上,更佳為125℃以上,另外,就於維持耐熱性的同時使接著性更良好的觀點而言,較佳為135℃以下,更佳為130℃以下。
就進一步提高加工性的觀點而言,構成中密度聚乙烯層的中密度聚乙烯的依據ASTM D1238於190℃、2.16 kg負荷的條件下測定而得的熔體流動速率(MFR)較佳為0.01 g/10分鐘以上,更佳為0.1 g/10分鐘以上,進而佳為0.5 g/10分鐘以上,另外,就於維持延伸聚乙烯薄膜的撕裂性的同時使延伸聚乙烯薄膜的剛度更良好的觀點而言,較佳為20 g/10分鐘以下,更佳為10 g/10分鐘以下,進而佳為5 g/10分鐘以下,進而佳為3 g/10分鐘以下,進而佳為2 g/10分鐘以下。
就於維持加工性或接著性的同時使耐熱性或剛度更良好的觀點而言,構成中密度聚乙烯層的中密度聚乙烯的利用示差掃描量熱計(DSC)測定而得的熔點較佳為120℃以上,更佳為125℃以上,另外,就於維持耐熱性的同時使接著性更良好的觀點而言,較佳為135℃以下,更佳為130℃以下。
於使用兩種以上的聚乙烯作為構成中密度聚乙烯層的聚乙烯的情況下,中密度聚乙烯層的密度、MFR及熔點可採用關於利用公知的方法將兩種以上的聚乙烯熔融混摻而獲得的混合物的測定值。中密度聚乙烯層的熔點可採用最大熔解峰值的峰值溫度。
較佳為本實施方式的延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面為電暈處理面(藉由電暈放電照射進行了表面改質的表面)。藉由將本實施方式的延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面設為電暈處理面,可進一步提高本實施方式的延伸聚乙烯薄膜的印刷特性、塗敷特性以及與其他薄膜的貼合特性等。
高密度聚乙烯層1、高密度聚乙烯層2及中密度聚乙烯層可於不損害本發明的目的的範圍內包含各種添加劑。作為添加劑,可列舉耐熱穩定劑、耐候穩定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、助滑劑、成核劑、抗黏連劑、抗靜電劑、防霧劑、顏料、染料、無機或有機填充劑等。
就使配向結晶性為更適當的範圍的觀點而言,高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的厚度分別較佳為1 μm以上,更佳為3 μm以上,而且,較佳為17 μm以下,更佳為15 μm以下,進而佳為13 μm以下,進而佳為10 μm以下。
再者,高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的厚度可相同亦可不同,就使延伸聚乙烯薄膜的表背的應變量於高密度聚乙烯層1側與高密度聚乙烯層2側均勻的觀點而言,較佳為相同。
就使配向結晶性為更適當的範圍的觀點而言,中密度聚乙烯層的厚度較佳為2 μm以上,更佳為3 μm以上,而且,較佳為30 μm以下,更佳為25 μm以下,進而佳為20 μm以下,進而佳為15 μm以下,進而佳為13 μm以下。
就維持延伸聚乙烯薄膜的撕裂性且進一步提高機械強度的觀點而言,延伸聚乙烯薄膜整體的厚度較佳為10 μm以上,更佳為13 μm以上,進而佳為15 μm以上,而且,就進一步提高延伸聚乙烯薄膜的撕裂性、操作性、成形性、製袋適應性、輕量性等的觀點而言,較佳為100 μm以下,更佳為70 μm以下,進而佳為50 μm以下,進而佳為40 μm以下,進而佳為30 μm以下,進而佳為25 μm以下。
接著,對延伸聚乙烯薄膜的物性進行說明。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,就進一步提高延伸聚乙烯薄膜的透明性的觀點而言,依據JIS K 7136:2000測定而得的每一片延伸聚乙烯薄膜的霧度較佳為7.5%以下,更佳為7.0%以下,進而佳為6.5%以下,進而佳為6.0%以下,進而佳為5.5%以下,進而佳為5.0%以下,進而佳為4.5%以下。每一片延伸聚乙烯薄膜的霧度的下限並無限制,例如為0.1%以上,可為1.0%以上,亦可為3.0%以上。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,就進一步提高延伸聚乙烯薄膜的透明性的觀點而言,依據JIS K 7136:2000測定而得的每四片延伸聚乙烯薄膜的霧度較佳為30.0%以下,更佳為28.0%以下,進而佳為25.0%以下,進而佳為23.0%以下,進而佳為20.0%以下,進而佳為18.0%以下。每四片延伸聚乙烯薄膜的霧度的下限並無限制,例如為1.0%以上,可為5.0%以上,亦可為10.0%以上,亦可為15.0%以上。
此種霧度例如可藉由調整延伸聚乙烯薄膜中所含的高密度聚乙烯層1、高密度聚乙烯層2及中密度聚乙烯層的種類或含有比例、延伸聚乙烯薄膜的厚度或延伸倍率等來進行調整。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,就使延伸聚乙烯薄膜的透明性及熱尺寸穩定性的性能平衡更良好、進一步使延伸聚乙烯薄膜的剛度更良好的觀點而言,依據JIS K7127:1999並使用拉伸試驗機於測定溫度23±2℃、50±5%RH、拉伸速度5 mm/min的條件下測定而得的延伸聚乙烯薄膜的MD方向的拉伸彈性係數T
1與TD方向的拉伸彈性係數T
2的合計值較佳為1600 MPa以上,更佳為1650 MPa以上,進而佳為1700 MPa以上,進而佳為1750 MPa以上,進而佳為1800 MPa以上,另外,就於延伸聚乙烯薄膜的成形時不易發生切斷等故障且使薄膜的連續延伸成形變得容易並進一步提高工業上的連續生產性的觀點而言,較佳為3300 MPa以下,更佳為3100 MPa以下,進而佳為3000 MPa以下,進而佳為2950 MPa以下。
另外,就進一步提高透明性、剛性、耐熱性與熱熔接強度及層壓強度的平衡的觀點而言,延伸聚乙烯薄膜的MD方向的拉伸彈性係數T
1與TD方向的拉伸彈性係數T
2的合計值進而佳為1820 MPa以上,進而佳為1840 MPa以上,而且,進而佳為2800 MPa以下,進而佳為2600 MPa以下,進而佳為2400 MPa以下,進而佳為2200 MPa以下。
此種拉伸彈性係數為定量地測定薄膜的剛度的代用值,例如可藉由調整延伸聚乙烯薄膜中所含的高密度聚乙烯層1、高密度聚乙烯層2及中密度聚乙烯層的種類或含有比例、延伸聚乙烯薄膜的厚度或延伸倍率等來進行調整。
就進一步提高延伸聚乙烯薄膜的熱尺寸穩定性、成形性、機械特性、透明性、製袋性、操作性及包裝適應性的平衡的觀點而言,延伸聚乙烯薄膜的MD方向的拉伸彈性係數T
1較佳為600 MPa以上,更佳為650 MPa以上,進而佳為700 MPa以上,進而佳為750 MPa以上,進而佳為800 MPa以上,另外,就進一步提高延伸聚乙烯薄膜的熱尺寸穩定性、製袋性及包裝適應性的平衡的觀點而言,較佳為1500 MPa以下,更佳為1480 MPa以下,進而佳為1450 MPa以下,進而佳為1430 MPa以下,進而佳為1400 MPa以下。
就進一步提高延伸聚乙烯薄膜的成形性、機械特性、透明性、製袋性、操作性及包裝適應性的平衡的觀點而言,延伸聚乙烯薄膜的TD方向的拉伸彈性係數T
2較佳為700 MPa以上,更佳為750 MPa以上,進而佳為800 MPa以上,進而佳為850 MPa以上,進而佳為900 MPa以上,進而佳為950 MPa以上,另外,就進一步提高延伸聚乙烯薄膜的製袋性及包裝適應性的平衡的觀點而言,較佳為1800 MPa以下,更佳為1750 MPa以下,進而佳為1700 MPa以下,進而佳為1650 MPa以下,進而佳為1630 MPa以下,進而佳為1600 MPa以下,進而佳為1550 MPa以下。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,就進一步提高熱尺寸穩定性及製袋性的觀點而言,於100℃下進行15分鐘加熱處理時的延伸聚乙烯薄膜的MD方向的熱收縮率較佳為小於2.5%,更佳為2.4%以下,進而佳為2.2%以下,進而佳為2.0%以下,而且,可為0.1%以上,亦可為0.5%以上,亦可為1.0%以上,亦可為1.3%以上。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,就進一步提高熱尺寸穩定性及製袋性的觀點而言,於120℃下進行15分鐘加熱處理時的延伸聚乙烯薄膜的MD方向的熱收縮率較佳為12.0%以下,更佳為11.5%以下,進而佳為11.0%以下,進而佳為10.5%以下,進而佳為10.0%以下,進而佳為9.5%以下,進而佳為9.0%以下,而且,可為1.0%以上,亦可為3.0%以上,亦可為5.0%以上,亦可為8.0%以上。
另外,延伸聚乙烯薄膜的熱收縮率可依據JIS C2151:2019進行測定。
於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜中,使用蓋爾波-佛蘭克思測試儀並以彎曲角度:440度、彎曲速度:40次/分鐘、於-30℃的環境下、藉由3000次的彎曲試驗測定而得的延伸聚乙烯薄膜的針孔產生數較佳為6000個/m
2以下,更佳為5000個/m
2以下,進而佳為4000個/m
2以下,進而佳為3000個/m
2以下,進而佳為2800個/m
2以下。
延伸聚乙烯薄膜的針孔產生數的下限值並無限制,例如為100個/m
2以上,可為300個/m
2以上,亦可為500個/m
2以上,亦可為1000個/m
2以上。
所述針孔產生數表示本實施方式的延伸聚乙烯薄膜的耐彎曲性能的指標,針孔產生數越少,意味著耐彎曲性能越良好。
藉由延伸聚乙烯薄膜的針孔產生數處於所述範圍內,可進一步抑制低溫填充時或低溫輸送時的彎曲引起的針孔的產生。
再者,蓋爾波-佛蘭克思測試儀例如可使用測試儀產業股份有限公司製造的測試儀。
就使製膜性、製袋加工性更良好的觀點而言,使用輕負荷撕裂試驗機並於試驗片尺寸:MD方向:63.5 mm、TD方向:50.0 mm、振子重物質量:96.09 g、撕裂長度:12.7 mm、振子抬起角:90°的條件下測定而得的延伸聚乙烯薄膜的MD方向的撕裂強度較佳為50 mN以上,更佳為55 mN以上,進而佳為60 mN以上,進而佳為65 mN以上,進而佳為70 mN以上,另外,就於維持延伸聚乙烯薄膜的熱密封性及剛度的同時使撕裂性更良好的觀點而言,較佳為1500 mN以下,更佳為1200 mN以下,進而佳為1000 mN以下,進而佳為800 mN以下,進而佳為600 mN以下,進而佳為400 mN以下,進而佳為200 mN以下。
就使製膜性、製袋加工性更良好的觀點而言,使用輕負荷撕裂試驗機並於試驗片尺寸:MD方向:50.0 mm、TD方向:63.5 mm、振子重物質量:96.09 g、撕裂長度:12.7 mm、振子抬起角:90°的條件下測定而得的延伸聚乙烯薄膜的TD方向的撕裂強度較佳為250 mN以上,更佳為300 mN以上,進而佳為310 mN以上,進而佳為320 mN以上,進而佳為330 mN以上,另外,就於維持延伸聚乙烯薄膜的熱密封性及剛度的同時使撕裂性更良好的觀點而言,較佳為800 mN以下,更佳為750 mN以下,進而佳為700 mN以下,較佳為650 mN以下,進而佳為630 mN以下,進而佳為600 mN以下,進而佳為500 mN以下。
輕負荷撕裂試驗機例如可使用東洋精機製作所股份有限公司製造的型號-D的試驗機。
為了達成此種撕裂強度,只要適宜調整延伸聚乙烯薄膜中所含的高密度聚乙烯層1、高密度聚乙烯層2及中密度聚乙烯層各自的密度或厚度等即可。
於延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面是電暈未處理面的情況下,就使耐熱性更良好的觀點而言,貼合延伸聚乙烯薄膜的電暈未處理面側並於140℃下進行熱熔接時的熱熔接強度較佳為7.5 N/15 mm以下,更佳為7.0 N/15 mm以下,進而佳為6.5 N/15 mm以下,進而佳為6.0 N/15 mm以下,進而佳為5.7 N/15 mm以下。熱熔接強度的下限並無限制,例如為0.5 N/15 mm以上。
熱熔接強度以如下方式進行測定。
藉由於140℃、壓力2.0 kgf、密封時間1.0秒的條件下對切斷為15 mm寬度的兩片延伸聚乙烯薄膜的電暈未處理面彼此熱熔接,而獲得積層薄膜。繼而,使用切出15 mm寬度的積層薄膜,於90°剝離、剝離速度300 mm/分鐘、朝向MD方向拉伸的條件下,剝離兩片延伸聚乙烯薄膜,將此時的剝離強度設為熱熔接強度(N/15 mm)。
就使接著性及易開封性的平衡更良好的觀點而言,本實施方式的延伸聚乙烯薄膜的層壓強度較佳為0.92 N/15 mm以上,更佳為0.93 N/15 mm以上,另外,較佳為1.20 N/15 mm以下,更佳為1.18 N/15 mm以下,較佳為1.15 N/15 mm以下,較佳為1.13 N/15 mm以下,較佳為1.10 N/15 mm以下。
再者,層壓強度以如下方式進行測定。
自延伸聚乙烯薄膜切出297 cm×210 cm的試驗片,利用酯系接著劑貼合所述試驗片的電暈處理面側與其中一個面進行了電暈處理後的厚度50 μm的流延LLDPE薄膜的電暈處理面側,於40℃下進行3天的老化而作為樣品。將所述樣品切出15 mm寬度,使用拉伸試驗機,依據JIS Z 0238:1998,求出以剝離角度:90°、夾具間距離:100 mm、十字頭速度:300 mm/分鐘向MD方向上剝離時的剝離強度而作為層壓強度。
於延伸聚乙烯薄膜的高密度聚乙烯層1或高密度聚乙烯層2的任一者進行了電暈處理的情況下,延伸聚乙烯薄膜表面的靜摩擦係數(tanθ)可於處理面彼此、未處理面彼此、處理面及未處理面中的任一者中進行測定。
特別是,就容易形成薄且均勻的層的方面而言,延伸聚乙烯薄膜的電暈處理側表面的靜摩擦係數(tanθ)較佳為0.35以上,更佳為0.40以上,進而佳為0.42以上,另外,較佳為0.65以下,更佳為0.63以下,進而佳為0.61以下,進而佳為0.56以下,進而佳為0.54以下。
另外,特別是,就可進一步提高延伸聚乙烯薄膜的操作性的方面而言,延伸聚乙烯薄膜的電暈未處理側表面的靜摩擦係數(tanθ)較佳為0.35以上,更佳為0.37以上,進而佳為0.42以上,進而佳為0.45以上,另外,較佳為0.65以下,更佳為0.63以下,進而佳為0.61以下,進而佳為0.56以下,進而佳為0.54以下。
另外,於所述方面而言,於電暈處理面側表面及電暈未處理面側表面的兩者中,較佳為所述範圍內。
藉由延伸聚乙烯薄膜的電暈處理側表面及電暈未處理側表面的靜摩擦係數(tanθ)分別為所述上限值以下,可進一步提高延伸聚乙烯薄膜的滑動性。
延伸聚乙烯薄膜表面的電暈處理面側表面的靜摩擦係數(tanθ)利用以下的方法進行測定。
準備兩片切斷成50 mm×75 mm的尺寸的延伸聚乙烯薄膜(以下,設為延伸聚乙烯薄膜1及延伸聚乙烯薄膜2),將其中的一片延伸聚乙烯薄膜1以電暈處理面側朝上的方式固定於傾斜板。繼而,於另一片延伸聚乙烯薄膜2的與電暈處理面側相反的一側的表面的中心固定底面(尺寸為41 mm×26 mm)包含黃銅的摩擦體,於摩擦體上安裝重物,以使自摩擦體施加至延伸聚乙烯薄膜2的質量成為150 g。繼而,將兩片延伸聚乙烯薄膜1、延伸聚乙烯薄膜2的電暈處理面側的面彼此重疊。繼而,使傾斜板以1°/sec的速度傾斜,根據上部的延伸聚乙烯薄膜2開始滑動時的角度θ求出tanθ的值。
於測定電暈未處理面側表面的靜摩擦係數(tanθ)的情況下,於所述電暈處理面側表面的靜摩擦係數(tanθ)的測定方法中,將電暈處理面側置換為電暈未處理面側來進行測定。
<關於高密度聚乙烯層及中密度聚乙烯層的鑑定>
作為一例,本實施方式的延伸聚乙烯薄膜包含高密度聚乙烯層1、中密度聚乙烯層、以及高密度聚乙烯層2的情況可藉由於對延伸聚乙烯薄膜進行剖面切削的基礎上進行各層的熔點的測定來判斷。
高密度聚乙烯層1及高密度聚乙烯層2的熔點表示例如130℃以上且140℃以下的範圍,中密度聚乙烯層的熔點表示例如110℃以上且129℃以下的範圍。
<延伸聚乙烯薄膜的製造方法>
關於本實施方式的延伸聚乙烯薄膜,就使配向結晶性更良好、進一步提高機械強度的觀點而言,較佳為向單軸或雙軸延伸,就使生產性更良好的觀點而言,較佳為單軸延伸。另外,藉由於MD方向上進行單軸延伸,可進一步提高MD方向的拉伸彈性係數T
1。
延伸聚乙烯薄膜例如可藉由如下方式獲得:使用公知的單軸延伸法、同時雙軸延伸法或逐次雙軸延伸法等延伸薄膜製造方法對將用於形成高密度聚乙烯層1的高密度聚乙烯樹脂、用於形成中密度聚乙烯層的中密度聚乙烯樹脂、以及用於形成高密度聚乙烯層2的高密度聚乙烯樹脂依次共擠出成形為薄膜狀而獲得的薄膜進行延伸。
作為成形裝置及成形條件,並無特別限定,可採用先前公知的成形裝置及成形條件。作為成形裝置,可使用T-模擠出機、多層T-模擠出機、吹塑成形機或者多層吹塑成形機等。
單軸延伸法、雙軸延伸法的條件例如可採用公知的延伸聚乙烯薄膜的製造條件。更具體而言,若是單軸延伸法,則例如只要將縱向延伸溫度設為100℃~145℃、將縱向延伸倍率設為4.5倍~6倍的範圍即可。於逐次雙軸延伸法中,例如只要將縱向延伸溫度設為100℃~145℃、縱向延伸倍率設為4.5倍~6倍的範圍、橫向延伸溫度設為110℃~160℃、橫向延伸倍率設為9倍~11倍的範圍即可。
<延伸聚乙烯薄膜的用途/包裝材料/食品包裝體>
具體而言,本實施方式的延伸聚乙烯薄膜可適合用作食品包裝用薄膜。
另外,本實施方式的延伸聚乙烯薄膜可適合用作包裝材料。
於製成包裝材料時,可僅使用本實施方式的延伸聚乙烯薄膜作為包裝材料,亦可積層其他層作為包裝材料。作為其他層,可列舉基材層、塗敷層、接著層、熱密封層等。再者,就再利用的容易性的觀點而言,於積層該些層的情況下,較佳為由聚乙烯系樹脂形成。
另外,本實施方式的包裝材料可適合用於食品包裝體。食品包裝體例如以包裝食品為目的來使用,具體而言,包括本實施方式的包裝材料、以及包裝材料內的食品。
食品包裝體根據用途可僅食品包裝體的一部分包含本實施方式的包裝材料,亦可食品包裝體的實質上全部包含本實施方式的包裝材料。
由延伸聚乙烯薄膜或包裝材料製造食品包裝體的方法並無特別限定。可適宜使用熱密封或熔斷等於包裝材料/包裝體領域中公知的方法。
本實施方式的延伸聚乙烯薄膜較佳為用於要求良好的滑動性的食品包裝體。食品包裝體的形態例如可為合掌袋或自立袋(袋包裝)。該些形態就可使滑動性良好的方面而言較佳。
另外,於由本實施方式的延伸聚乙烯薄膜或包裝材料構成食品包裝體(包裝袋等)的情況下,較佳為電暈處理面為內表面側、電暈未處理面為外表面側。
另外,如上所述,於在延伸聚乙烯薄膜上進一步積層其他層的情況下,較佳為積層於電暈處理面側。即,於將使用本實施方式的延伸聚乙烯薄膜的積層體用於食品包裝體(包裝袋等)的情況下,較佳為本實施方式的延伸聚乙烯薄膜側成為食品包裝體的最外層。
由食品包裝體包裝的食品並無限定,例如可列舉烤製點心、烤米粉片、小吃點心、魚粉拌紫菜、穀物粉末等。
以上,對本發明的實施方式進行了敘述,該些是本發明的例示,可採用所述以外的各種結構。另外,本發明並不限定於所述實施方式,可達成本發明的目的的範圍內的變形、改良等包含於本發明中。
[實施例]
<原料>
以下示出實施例及比較例中使用的原料。
再者,關於密度,依據JIS K 7112:1999進行測定。關於MFR,依據ASTM D1238,於190℃、2.16 kg負荷的條件下測定。關於熔點,使用示差掃描量熱計(DSC)測定。
(高密度聚乙烯)
·高密度聚乙烯(HDPE1):密度:949 kg/m
3、MFR:1.1 g/10分鐘、熔點:130℃
(中密度聚乙烯)
·中密度聚乙烯(MDPE1):密度:928 kg/m
3、MFR:1.7 g/10分鐘、熔點:127℃
<延伸聚乙烯薄膜的製造>
按照表1所示的配方,對實施例及比較例的高密度聚乙烯(HDPE1)、中密度聚乙烯(MDPE1)、高密度聚乙烯(HDPE1)依次進行T-模擠出成形以形成為薄膜狀,獲得流延片材後,對流延片材進行單軸延伸處理。然後,於單軸延伸後的流延片材的高密度聚乙烯2層側進行電暈處理,製作各例的延伸聚乙烯薄膜。以下示出擠出條件及單軸延伸條件。
多層擠出成形機:75 mmφ多層T-模擠出成形機(L/D=29,三菱重工業股份有限公司製造)
擠出設定溫度:230℃、加工速度:70 m/min
縱向延伸溫度:110℃~130℃
縱向延伸倍率:5倍
對於所獲得的各例的延伸聚乙烯薄膜,測定高密度聚乙烯層1、高密度聚乙烯層2及中密度聚乙烯層的密度。另外,分別進行以下的評價。將所獲得的結果分別示於表1中。
<延伸聚乙烯薄膜的小角X射線散射(SAXS)測定>
於各例的延伸聚乙烯薄膜中,以薄膜的MD方向為上下、TD方向為左右,X射線源方向與薄膜面所成的角為垂直的方式將測定薄膜安置於以下的裝置。於以下的裝置、條件下進行小角X射線散射(SAXS)測定。
裝置:理學(RIGAKU)公司製造,製品名:尤樂提馬(Ultima)IV(小角散射附件系統)
X射線入射方向:薄膜法線方向
X射線波長:0.15418 nm
光學單元規格:
1.光學系統選擇狹縫:小角散射用0.03 mm(=第一個(1
st.)狹縫)
2.DS:防散射狹縫1.00 mm(=第二個(2
nd.)狹縫)
3.入射側索拉狹縫:使用柔性光學系統的5°
4.第一個~第二個狹縫間距離:70 mm
5.第二個~試樣間距離:98 mm
6.真空路徑長度:100 mm(設置於受光狹縫盒前表面、專用台)
7.RS,SS:散射狹縫(scattering slit)0.20 mm、受光狹縫(receiving slit)0.10 mm
8.相機長度:285 mm
9.受光側索拉狹縫:使用柔性光學系統的5°
10.單色化:無(藉由多層膜鏡於入射側單色化)
11.檢測器:理學(RIGAKU)公司閃爍檢測器(HV:762 V)(一維)
X射線照射條件:
A.掃描軸:2塞塔(theta)
B.測定方法:連續
C.掃描開始角度:0.1°
D.掃描結束角度:1.0°
E.採樣寬度:0.02°
F.掃描速度:0.5°/min
G.電壓-電流:40 kV-40 mA
H.試樣積層片數:為了獲得充分的散射強度,於使試樣方位一致的狀態下,積層為約0.5 mm。
對根據所述測定條件獲得的X射線散射圖案進行檢測器的空氣散射校正,獲得SAXS輪廓I(q)。對SAXS輪廓I(q)的結晶長週期來源的峰值的散射向量的大小根據式(1)算出繞射角θ,將其代入至布拉格的式(2),算出結晶長週期(d)。
q=4πsinθ/λ (1)
θ:繞射角
q:散射向量的大小
λ:X射線波長
2dsinθ=λ (2)
d:結晶長週期
θ:繞射角
λ:X射線波長
另外,參考基於霓佳斯(Nichias)技術時報(2014)2號No.365散射法的結晶性高分子材料的結構分析,藉由下述(3)式對SAXS輪廓I(q)進行傅立葉轉換,藉此算出電子密度相關函數γ(r)。γ(r)具有可直接用於結構的表徵的特殊性質,算出作為結構資訊獲得的各例的延伸聚乙烯薄膜的非晶厚度(da)。另外,r表示距離(nm)。
[數1]
(3)
另外,將自結晶長週期(d)減去非晶厚度(da)後的值作為結晶厚度(dc)算出。
另外,使用X射線分析軟體PDXL-2(理學(RIGAKU)公司製造)算出MD方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(FWHM)。具體而言,自所述獲得的SAXS輪廓I(q)中去除空氣散射。使用所獲得的值,藉由所述軟體分離為結晶散射及非結晶散射,根據基於以下(分析條件)所得的結晶散射的峰值擬合結果,算出MD方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(FWHM)。
(分析條件)
擬合峰值形狀:分割型偽福格特(Voigt)函數
微晶尺寸分佈類型:洛倫茲模型(Lorentz Model)
<霧度>
依據JIS K7136:2000,使用霧度計(日本電色工業股份有限公司製造,NDH5000)分別測定各例的一片延伸聚乙烯薄膜時的霧度及四片延伸聚乙烯薄膜重疊時的霧度。
此處,四片重疊的延伸聚乙烯薄膜於延伸聚乙烯薄膜的MD方向及TD方向的方位性一致的狀態下重疊四片,進行測定。
<拉伸彈性係數>
自各例的延伸聚乙烯薄膜切出15 mm×15 cm的試驗片。繼而,使用艾安德(Orientec)公司製造的拉伸試驗機,依據JIS K7127:1999,於測定溫度23±2℃、50±5%RH、拉伸速度5 mm/min的條件下分別測定所述試驗片的MD方向的拉伸彈性係數T
1及TD方向的拉伸彈性係數T
2。根據所獲得的值,算出T
1及T
2的合計值。
<100℃下的延伸聚乙烯薄膜的MD方向的熱收縮率>
100℃下的延伸聚乙烯薄膜的MD方向的熱收縮率依據JIS C2151:2019測定。
自各例的延伸聚乙烯薄膜切出10 cm×10 cm的試驗片。繼而,於100℃下對所述試驗片進行15分鐘加熱處理。此時,試驗片於熱風循環式的恆溫槽(愛多邦得科(ADVANTEC)公司製造,製品名:DRM620DD)內,於不施加力的狀態下懸掛加熱。繼而,將試驗片冷卻至室溫後,測定試驗片的長度。繼而,將加熱處理後的試驗片的MD方向的長度設為MD
100[cm],藉由100×(10-MD
100)/10算出MD方向的熱收縮率[%]。實施三次所述測定,將所獲得的測定值的平均值作為100℃下的延伸聚乙烯薄膜的熱收縮率而採用。
<120℃下的延伸聚乙烯薄膜的MD方向的熱收縮率>
120℃下的延伸聚乙烯薄膜的MD方向的熱收縮率依據JIS C2151:2019測定。
自各例的延伸聚乙烯薄膜切出10 cm×10 cm的試驗片。繼而,於120℃下對所述試驗片進行15分鐘加熱處理。此時,試驗片於熱風循環式的恆溫槽(愛多邦得科(ADVANTEC)公司製造,製品名:DRM620DD)內,於不施加力的狀態下懸掛加熱。繼而,將試驗片冷卻至室溫後,測定試驗片的長度。繼而,將加熱處理後的試驗片的MD方向的長度設為MD
120[cm],藉由100×(10-MD
120)/10算出MD方向的熱收縮率[%]。
實施三次所述測定,將所獲得的測定值的平均值作為120℃下的延伸聚乙烯薄膜的熱收縮率而採用。
<撕裂強度>
自各例的延伸聚乙烯薄膜切出於MD方向上為63.5 mm、於TD方向上為50.0 mm的試驗片。對於一片所述試驗片,使用輕負荷撕裂試驗機(東洋精機製作所股份有限公司製造,型號-D)並於振子重物重量:96.09 g、撕裂長度:12.7 mm、振子抬起角:90°的條件下測定MD方向的撕裂強度(mN)。
另外,自各例的延伸聚乙烯薄膜切出於MD方向上為50.0 mm、於TD方向上為63.5 mm的試驗片。對於所述試驗片,與所述MD方向的撕裂強度(mN)的測定同樣地,進行TD方向的撕裂強度(mN)的測定。
<耐彎曲性能>
自各例的延伸聚乙烯薄膜切出297 cm×210 cm的試驗片,使用蓋爾波-佛蘭克思測試儀(測試儀產業股份有限公司製造)並以440度的彎曲角度、40次/分鐘的彎曲速度、於-30℃的環境下進行3000次的彎曲試驗後,利用彎曲試驗後的試驗片製作袋,利用三菱氣體化學製造的不老化密封檢查液(Ageless Seal Check Solution)測定針孔產生數。
<熱熔接強度>
藉由於140℃、壓力2.0 kgf、密封時間1.0秒的條件下將切斷成15 mm寬度的各例的兩片延伸聚乙烯薄膜的電暈未處理面彼此熱熔接,而獲得積層薄膜。繼而,於15 mm寬度、90°剝離、剝離速度300 mm/分鐘、向MD方向拉伸的條件下,剝離兩片延伸聚乙烯薄膜,將此時的剝離強度設為熱熔接強度(N/15 mm)。
<層壓強度>
自各例的延伸聚乙烯薄膜切出297 cm×210 cm的試驗片,利用酯系接著劑(三井化學製造的泰克拉克(Takelac)A310/塔克奈特(Takenate)A3/乙酸乙酯=12/1/7)貼合所述試驗片的電暈處理面側與其中一個面進行了電暈處理後的厚度50 μm的流延LLDPE薄膜(三井化學東瑟洛(Mitsui Chemicals Tohcello)製造的TUX FCS#50)的電暈處理面側,於40℃下進行3天的老化而作為樣品。將所述樣品切出15 mm寬度,使用拉伸試驗機(艾安德(Orientec)公司製造的滕喜龍(Tensilon)萬能試驗機RTC-1225),依據JIS Z 0238:1998,測定於剝離角度:90°、夾具間距離:100 mm、十字頭速度:300 mm/分鐘的條件下向MD方向剝離時的剝離強度而作為層壓強度。
<靜摩擦係數>
作為滑動性的指標,如以下般進行靜摩擦係數的測定。
準備兩片切斷成50 mm×75 mm的尺寸的各例的延伸聚乙烯薄膜(以下,設為延伸聚乙烯薄膜1及延伸聚乙烯薄膜2),將其中的一片延伸聚乙烯薄膜1以電暈處理面側朝上的方式固定於傾斜板。繼而,於另一片延伸聚乙烯薄膜2的與電暈處理面側相反的一側的表面的中心固定底面(尺寸為41 mm×26 mm)包含黃銅的摩擦體,於摩擦體上安裝重物,以使自摩擦體施加至延伸聚乙烯薄膜2的質量成為150 g。繼而,將兩片延伸聚乙烯薄膜1、延伸聚乙烯薄膜2的電暈處理面側的面彼此重疊。繼而,使傾斜板以1°/sec的速度傾斜,根據上部的延伸聚乙烯薄膜2開始滑動時的角度θ求出tanθ的值而作為電暈處理面側表面的靜摩擦係數。
另外,藉由所述方法,將電暈處理面變更為電暈未處理面,求出將電暈未處理面彼此重疊時的tanθ的值而作為電暈未處理面側表面的靜摩擦係數。
關於靜摩擦係數的評價,於電暈處理面及電暈未處理面的兩者中將tanθ為0.65以下的情況記載為「A」(良好),於電暈處理面及電暈未處理面中的至少一者中將tanθ大於0.65的情況記載為「B」(不良)。
[表1]
表1
比較例1 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 比較例2 | |||
結構 | 外層1 (電暈未處理面) | 種類 | HDPE1 | HDPE1 | HDPE1 | HDPE1 | HDPE1 | HDPE1 |
厚度(μm) | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 7 | ||
密度(kg/m 3) | 949 | 949 | 949 | 949 | 949 | 949 | ||
中間層 | 種類 | MDPE1 | MDPE1 | MDPE1 | MDPE1 | MDPE1 | HDPE1 | |
厚度(μm) | 14 | 12 | 10 | 8 | 4 | 7 | ||
密度(kg/m 3) | 928 | 928 | 928 | 928 | 928 | 949 | ||
外層2 (電暈處理面) | 種類 | HDPE1 | HDPE1 | HDPE1 | HDPE1 | HDPE1 | HDPE1 | |
厚度(μm) | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 7 | ||
密度(kg/m 3) | 949 | 949 | 949 | 949 | 949 | 949 | ||
HDPE含量 | [質量%] | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 | |
FWHM | [deg] | 0.21 | 0.19 | 0.16 | 0.16 | 0.15 | 0.12 | |
霧度 | 每一片 | [%] | 7.6 | 4.1 | 4.9 | 4.3 | 4.0 | 3.3 |
每四片 | [%] | 31.1 | 22.3 | 19.0 | 17.8 | 16.9 | 13.5 | |
拉伸彈性係數 | T 1(MD方向) | [MPa] | 720 | 854 | 1038 | 1101 | 1380 | 1782 |
T 2(TD方向) | [MPa] | 839 | 987 | 1098 | 1291 | 1549 | 1814 | |
T 1+T 2 | [MPa] | 1559 | 1841 | 2136 | 2392 | 2929 | 3597 | |
MD方向的熱收縮 | 100℃15分鐘 | [%] | 2.5 | 2.3 | 2.1 | 1.9 | 1.5 | 1.4 |
120℃15分鐘 | [%] | 12.1 | 9.9 | 10.4 | 8.9 | 8.3 | 7.0 | |
耐彎曲性(-30℃、針孔產生數) | [個/m 2] | 1866 | 2009 | 2583 | 5602 | 3794 | 6763 | |
撕裂強度 | MD方向 | [m/N] | 1093 | 1157 | 157 | 115 | 74 | 43 |
TD方向 | [m/N] | 225 | 335 | 380 | 450 | 599 | 839 | |
熱熔接強度 | [N/15 mm] | 8.0 | 5.6 | 5.7 | 1.0 | 1.2 | 1.3 | |
層壓強度 | [N/15 mm] | 1.07 | 1.09 | 1.03 | 0.96 | 0.94 | 0.91 | |
靜摩擦係數 | 電暈處理面側表面 | [tanθ] | 0.68 | 0.59 | 0.52 | 0.43 | 0.49 | 0.39 |
電暈未處理面側表面 | [tanθ] | 0.57 | 0.53 | 0.59 | 0.51 | 0.59 | 0.68 | |
評價 | B | A | A | A | A | B |
於使用實施例的延伸聚乙烯薄膜的情況下,可獲得滑動性提高的食品包裝用薄膜。
本申請案主張以2022年9月30日提出申請的日本專利申請案特願2022-157676號為基礎的優先權,將其揭示的全部內容併入至本申請案中。
100:延伸聚乙烯薄膜
101:高密度聚乙烯層1
102:中密度聚乙烯層
103:高密度聚乙烯層2
圖1是示意性地表示本發明的實施方式的延伸聚乙烯薄膜的結構的一例的剖面圖。
100:延伸聚乙烯薄膜
101:高密度聚乙烯層1
102:中密度聚乙烯層
103:高密度聚乙烯層2
Claims (21)
- 一種延伸聚乙烯薄膜,依次包含: 高密度聚乙烯層1、 中密度聚乙烯層、以及 高密度聚乙烯層2,所述延伸聚乙烯薄膜中, 根據小角X射線散射(SAXS)測定求出的縱向方向的繞射角2θ為0.2°~0.4°的範圍內的峰值的半高全寬(FWHM)為0.20°以下。
- 如請求項1所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於將所述延伸聚乙烯薄膜的整體設為100質量%時,所述延伸聚乙烯薄膜中的所述高密度聚乙烯層1與所述高密度聚乙烯層2的合計量為35質量%以上且85質量%以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述高密度聚乙烯層1及所述高密度聚乙烯層2的依據日本工業標準K 7112:1999測定而得的密度分別為940 kg/m 3以上且970 kg/m 3以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述中密度聚乙烯層的依據日本工業標準K 7112:1999測定而得的密度為910 kg/m 3以上且小於940 kg/m 3。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於所述延伸聚乙烯薄膜中,依據日本工業標準K 7136:2000測定而得的每一片所述延伸聚乙烯薄膜的霧度為7.5%以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於所述延伸聚乙烯薄膜中,依據日本工業標準K 7136:2000測定而得的每四片所述延伸聚乙烯薄膜的霧度為30.0%以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,依據日本工業標準K7127:1999並使用拉伸試驗機於測定溫度23±2℃、50±5%RH、且拉伸速度5 mm/min的條件下測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的縱向方向的拉伸彈性係數T 1與橫向方向的拉伸彈性係數T 2的合計值為1600 MPa以上且3300 MPa以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於100℃下進行15分鐘加熱處理時的依據日本工業標準C2151:2019測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的縱向方向的熱收縮率小於2.5%。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於120℃下進行15分鐘加熱處理時的依據日本工業標準C2151:2019測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的縱向方向的熱收縮率為12.0%以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,使用蓋爾波-佛蘭克思測試儀並以440度的彎曲角度且40次/分鐘的彎曲速度,並於-30℃的環境下,藉由3000次的彎曲試驗測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的針孔產生數為6000個/m 2以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,使用輕負荷撕裂試驗機並於試驗片尺寸:縱向方向:63.5 mm、橫向方向:50.0 mm、振子重物重量:96.09 g、撕裂長度:12.7 mm、且振子抬起角:90°的條件下測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的縱向方向的撕裂強度為50 mN以上且1500 mN以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,使用輕負荷撕裂試驗機並於試驗片尺寸:縱向方向:50.0 mm、橫向方向:63.5 mm、振子重物質量:96.09 g、撕裂長度:12.7 mm、且振子抬起角:90°的條件下測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的橫向方向的撕裂強度為250 mN以上且800 mN以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面為電暈處理面。
- 如請求項13所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,於所述延伸聚乙烯薄膜中,使用滑動測試儀並藉由下述方法1(傾斜法)測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的所述電暈處理面側的表面的靜摩擦係數(tanθ)為0.65以下; (方法1) 準備兩片切斷成50 mm×75 mm的尺寸的所述延伸聚乙烯薄膜(以下,設為延伸聚乙烯薄膜1及延伸聚乙烯薄膜2),將其中的一片所述延伸聚乙烯薄膜1以所述電暈處理面側朝上的方式固定於傾斜板;繼而,於另一片所述延伸聚乙烯薄膜2的與所述電暈處理面側相反的一側的表面的中心固定底面(尺寸為41 mm×26 mm)包含黃銅的摩擦體,於所述摩擦體上安裝重物,以使自所述摩擦體施加至所述延伸聚乙烯薄膜2的質量成為150 g;繼而,將兩片所述延伸聚乙烯薄膜1及所述延伸聚乙烯薄膜2的所述電暈處理面側的面彼此重疊;繼而,使所述傾斜板以1°/sec的速度傾斜,根據上部的所述延伸聚乙烯薄膜2開始滑動時的角度θ求出tanθ的值。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面為電暈未處理面, 於所述延伸聚乙烯薄膜中,使用滑動測試儀並藉由下述方法2(傾斜法)測定而得的所述延伸聚乙烯薄膜的所述電暈未處理面側的表面的靜摩擦係數(tanθ)為0.65以下; (方法2) 準備兩片切斷成50 mm×75 mm的尺寸的所述延伸聚乙烯薄膜(以下,設為延伸聚乙烯薄膜1及延伸聚乙烯薄膜2),將其中的一片所述延伸聚乙烯薄膜1以所述電暈未處理面側朝上的方式固定於傾斜板;繼而,於另一片所述延伸聚乙烯薄膜2的與所述電暈未處理面側相反的一側的表面的中心固定底面(尺寸為41 mm×26 mm)包含黃銅的摩擦體,於所述摩擦體上安裝重物,以使自所述摩擦體施加至所述延伸聚乙烯薄膜2的質量成為150 g;繼而,將兩片所述延伸聚乙烯薄膜1及所述延伸聚乙烯薄膜2的所述電暈未處理面側的面彼此重疊;繼而,使所述傾斜板以1°/sec的速度傾斜,根據上部的所述延伸聚乙烯薄膜2開始滑動時的角度θ求出tanθ的值。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜的至少其中一個表面為電暈未處理面, 貼合所述延伸聚乙烯薄膜的所述電暈未處理面側並於140℃下進行熱密封時的熱熔接強度為7.5 N/15 mm以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜的藉由下述方法3測定而得的層壓強度為0.92 N/15 mm以上; (方法3) 自所述延伸聚乙烯薄膜切出297 cm×210 cm的試驗片,利用酯系接著劑貼合所述試驗片的電暈處理面側與其中一個面進行了電暈處理後的厚度50 μm的流延線狀低密度聚乙烯薄膜的電暈處理面側,於40℃下進行3天的老化而作為樣品,將所述樣品切出15 mm寬度,使用拉伸試驗機,依據日本工業標準Z 0238:1998,求出以剝離角度:90°、夾具間距離:100 mm、且十字頭速度:300 mm/分鐘向縱向方向剝離時的剝離強度而作為層壓強度。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,其中,所述延伸聚乙烯薄膜整體的厚度為10 μm以上且100 μm以下。
- 如請求項1或2所述的延伸聚乙烯薄膜,為食品包裝用薄膜。
- 一種包裝材料,使用如請求項1至19中任一項所述的延伸聚乙烯薄膜。
- 一種食品包裝體,包含:如請求項20所述的包裝材料、以及 所述包裝材料內的食品。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022-157676 | 2022-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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TW202417258A true TW202417258A (zh) | 2024-05-01 |
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