WO2023145761A1 - 無延伸フィルム、積層体、および包装体 - Google Patents

無延伸フィルム、積層体、および包装体 Download PDF

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WO2023145761A1
WO2023145761A1 PCT/JP2023/002199 JP2023002199W WO2023145761A1 WO 2023145761 A1 WO2023145761 A1 WO 2023145761A1 JP 2023002199 W JP2023002199 W JP 2023002199W WO 2023145761 A1 WO2023145761 A1 WO 2023145761A1
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film
layer
copolymer
propylene
laminate
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PCT/JP2023/002199
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English (en)
French (fr)
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貴大 水間
七央 塩崎
希美 神谷
真 江川
祐貴 甲斐
裕 保谷
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三井化学株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/40Applications of laminates for particular packaging purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/80Packaging reuse or recycling, e.g. of multilayer packaging

Definitions

  • the present invention relates to an unstretched film, a laminate, and a package including a sealant film layer and a substrate layer.
  • a heat-sealable packaging film is composed of multiple layers of film.
  • non-stretched films tend to be used in multi-layer films, for example, for packages that require high sealing strength for liquids or retort packages.
  • polypropylene (PP) film and polyethylene (PE) film are widely used as films for heat-sealing packaging. is considered important from the perspective of
  • Patent Documents 1 and 2 describe a laminate having excellent low-temperature heat-sealability, including a sealant film containing a polypropylene resin, a propylene/ ⁇ -olefin copolymer, and a 1-butene/ ⁇ -olefin copolymer. It is
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a non-stretched film capable of constituting a laminate having excellent low-temperature heat-sealing property and heat-sealing strength in a well-balanced manner.
  • the present invention relates to, for example, the following [1] to [8].
  • [1] 30 to 90% by mass of a propylene-based polymer (A);
  • the propylene-based polymer (A) has a melting point (Tm) of 120° C. or higher and 135° C.
  • the copolymer (B) has a Tm measured by DSC of less than 120 ° C. or no Tm is observed by DSC, contains 50 to 99 mol% of 1-butene-derived structural units, and has 2 carbon atoms. Contain 1 to 50 mol% of ⁇ -olefin-derived structural units having 1 to 3 or 5 to 20 carbon atoms (however, the total of the 1-butene-derived structural units and the ⁇ -olefin-derived structural units is 100 mol) %), Unstretched film.
  • the maximum value of heat seal strength in the temperature range of 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower is 8 N / 15 mm or more
  • the maximum value of heat seal strength in the temperature range of 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is 15 N / 15 mm or more
  • Any of [3] to [5], wherein the peeling form of the heat-sealed portion when the heat-seal strength shows 30 N/15 mm or more in the heat-seal strength measurement in the temperature range of 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is edge breakage.
  • the laminate according to any one of the above.
  • [7] further having at least one functional layer selected from a printing layer, a barrier layer and an embossed layer; Any one of [3] to [6], wherein the functional layer is adjacent to or in contact with at least one layer or film selected from the sealant layer, the base layer, and the stretched film through an adhesive layer. Laminate as described.
  • the non-stretched film of the present invention has a sealant layer and a substrate layer with predetermined thicknesses, and the sealant layer constituting the non-stretched film contains a specific propylene-based polymer and 1-butene ⁇ at a predetermined ratio.
  • a resin composition containing an olefin copolymer By using a resin composition containing an olefin copolymer, a laminate using the unstretched film has excellent low-temperature heat-sealing properties and heat-sealing strength in a well-balanced manner.
  • the laminate using the non-stretched film of the present invention tends to be excellent in peeling appearance and excellent in blocking resistance.
  • the unstretched film of the present invention has a sealant layer and a substrate layer. That is, the unstretched film of the present invention has a structure in which a sealant layer and a substrate layer are laminated.
  • the sealant layer is a layer that imparts thermal adhesiveness to the laminate having the unstretched film and the stretched film, and the base layer is a layer that holds the sealant layer.
  • the sealant layer is made of a resin composition containing the following (A) and (B) in a predetermined ratio.
  • (A) A propylene-based polymer having a melting point (Tm) of 120° C. or higher and 135° C.
  • copolymer (A) a melting point measured by DSC of less than 120°C, or no melting point observed by DSC, containing 50 to 99 mol% of 1-butene-derived structural units, and having 2 to 3 carbon atoms or a number of carbon atoms; Contain 1 to 50 mol% of structural units derived from 5 to 20 ⁇ -olefins (provided that structural units derived from 1-butene and ⁇ -olefins having 2 to 3 carbon atoms or 5 to 20 carbon atoms The total amount with units is 100 mol%.) 1-butene/ ⁇ -olefin copolymer (hereinafter also referred to as “copolymer (B)”)
  • propylene-based polymer (A) examples include random copolymers of propylene and an ⁇ -olefin having 2 carbon atoms or 4 to 20 carbon atoms, propylene and 2 carbon atoms or 4 to 20 carbon atoms. from the viewpoint of imparting flexibility and transparency to the sealant layer, preferably propylene and an ⁇ -olefin having 2 carbon atoms or 4 to 20 carbon atoms. It is a copolymer.
  • the copolymer (A) may be one kind of copolymer or two or more kinds of copolymers.
  • Examples of ⁇ -olefins having 2 carbon atoms or 4 to 20 carbon atoms to be copolymerized with propylene include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1 -hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene and the like.
  • the ⁇ -olefin may be used alone or in combination of two or more.
  • the copolymer (A) contains 50 to 90 mol%, preferably 60 to 90 mol%, more preferably 70 to 90 mol%, still more preferably 70 to 87 mol% of structural units derived from propylene, and carbon 10 to 50 mol%, preferably 10 to 40 mol%, more preferably 10 to 30 mol%, still more preferably 13 to 30 mol% of ⁇ -olefin-derived structural units having 2 atoms or 4 to 20 carbon atoms , containing (provided that the sum of the structural units derived from propylene and the structural units derived from the ⁇ -olefin is 100 mol %).
  • the proportion of the structural unit in the copolymer (A) is within the above range, the copolymer (A) tends to have excellent low-temperature sealability and excellent blocking resistance.
  • the copolymer (A) has a melting point (Tm) of 120° C. or higher and 135° C. or lower, preferably 125° C. or higher and 134° C. or lower, as measured by Differential Scanning Calorimetry (DSC). .
  • Tm melting point
  • DSC Differential Scanning Calorimetry
  • the copolymer (A) having a melting point within the above range the moldability of the sealant layer can be improved, and heat resistance and transparency can be imparted to the sealant layer.
  • the heat of fusion ( ⁇ H) obtained simultaneously with the melting point by DSC is preferably 50 mJ/mg or more.
  • the melting point (Tm) of the copolymer (A) was measured using a differential scanning calorimeter (e.g., DSCPyris1 or DSC7 manufactured by PerkinElmer) under a nitrogen atmosphere (20 mL/min) with a sample of about 5 mg up to 200 ° C. After the temperature was raised and held for 10 minutes, it was cooled to 30°C at 10°C/min, held for 5 minutes, and then heated to 200°C at 10°C/min. The melting point (Tm) of If multiple peaks are detected, the peak detected on the highest temperature side is adopted.
  • a differential scanning calorimeter e.g., DSCPyris1 or DSC7 manufactured by PerkinElmer
  • melt flow rate (MFR) of the copolymer (A) is measured according to ASTM D1238 under conditions of 230° C. and a load of 2.16 kg, preferably 0.01 to 40 g/10 min, more preferably 0.1 to 10 g/10 min.
  • the copolymer (A) is obtained by polymerizing a monomer by a known polymerization method such as a gas phase method, a bulk method, or a slurry method in the presence of a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst. can be manufactured.
  • a known polymerization method such as a gas phase method, a bulk method, or a slurry method in the presence of a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst.
  • a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst.
  • the polymerization conditions such as the amount of monomer feed are controlled, and in the case of polymerization with a Ziegler-Natta catalyst, the comonomer content is less than 20 mol%.
  • there is a method of controlling the comonomer content to less than 10 mol % there is a method of controlling the comonomer content to less than
  • the copolymer (B) may be one kind of copolymer or two or more kinds of copolymers.
  • the use of a 1-butene/ ⁇ -olefin copolymer improves the low-temperature sealability and blocking resistance of the laminate.
  • the use of a propylene/ ⁇ -olefin copolymer is inexpensive and improves the heat-sealing strength, but the low-temperature sealability and blocking resistance are not sufficient. Therefore, by using it in combination with a relatively expensive 1-butene/ ⁇ -olefin copolymer, the laminate has excellent heat seal strength, low temperature sealability and blocking resistance, and various physical properties and production costs can be reduced. It becomes easy to achieve compatibility with
  • Examples of ⁇ -olefins having 2 to 3 carbon atoms or 5 to 20 carbon atoms to be copolymerized with 1-butene include ethylene, propylene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene and 4-methyl-1-pentene. , 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, etc.
  • ethylene, propylene, 1 - Pentene is preferred, ethylene and propylene are more preferred, and propylene is even more preferred.
  • the ⁇ -olefin may be used alone or in combination of two or more.
  • the copolymer (B) contains 50 to 99 mol%, preferably 60 to 97 mol%, more preferably 70 to 95 mol% of structural units derived from 1-butene, and has 2 to 3 carbon atoms or carbon Contain 1 to 50 mol%, preferably 3 to 40 mol%, more preferably 5 to 30 mol% of a structural unit derived from an ⁇ -olefin having 5 to 20 atoms (provided that a structural unit derived from 1-butene and the above The sum of the constituent units derived from ⁇ -olefin is 100 mol%.). By setting it as the said range, it is excellent in handleability and becomes easy to heat-seal even if it is a comparatively low temperature.
  • the copolymer (B) has a melting point measured by DSC of less than 120° C. or no melting point observed by DSC, preferably 50° C. or higher and 115° C. or lower, more preferably 60° C. or higher and 110° C. or higher. °C or less, more preferably 65°C or more and 110°C or less.
  • the melting point (Tm) of the copolymer (B) was determined by using a differential scanning calorimeter (eg, DSC manufactured by Seiko Instruments Inc.), filling about 10 mg of a sample in an aluminum pan for measurement, and heating at 100 ° C./min to 200. C. and held for 5 minutes, then cooled to -100.degree. C. at 10.degree. C./min and then heated to 200.degree. C. at 10.degree. Let it be the melting point (Tm). If multiple peaks are detected, the peak detected on the highest temperature side is adopted.
  • a differential scanning calorimeter eg, DSC manufactured by Seiko Instruments Inc.
  • the melt flow rate (MFR) of the copolymer (B) measured under conditions of 230° C. and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 is preferably 0.1 to 30 g/10 min, more preferably is 0.5 to 20 g/10 min, more preferably 1.0 to 10 g/10 min.
  • the melt flow rate (MFR) measured under the conditions of 190°C and a load of 2.16 kg in accordance with ASTM D1238 is preferably 0.5. 1 to 30 g/10 min, more preferably 0.5 to 20 g/10 min, still more preferably 1.0 to 10 g/10 min.
  • the copolymer (B) is obtained by polymerizing a monomer by a known polymerization method such as a gas phase method, a bulk method, or a slurry method in the presence of a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst. can be manufactured.
  • a known polymerization method such as a gas phase method, a bulk method, or a slurry method in the presence of a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst. can be manufactured.
  • the comonomer content is 20 mol % or more and 50 mol % or less, and the metallocene
  • the resin composition that constitutes the sealant layer in the present invention contains the copolymer (A) and the copolymer (B).
  • the copolymer (A) is 30 to 90% by weight, preferably 40 to 90% by weight, more preferably 40 to 80% by weight
  • the copolymer (B) is 10 to 70% by weight. %, preferably 10 to 60 mass %, more preferably 20 to 60 mass % (however, the total content of copolymer (A) and copolymer (B) is 100 mass %).
  • the content of each component contained in the resin composition is within the above range, the laminate has excellent low-temperature sealability and a non-stretched film having sufficient heat seal strength can be produced.
  • the content of the copolymer (A) and the copolymer (B) satisfies the above range, and the content of the copolymer (A) is equal to or greater than the content of the copolymer (B). is more preferable.
  • the content of the copolymer (A) is greater than or equal to the content of the copolymer (B)
  • the heat-sealed portion of the laminate tends to be peeled off at the edge, which will be described later.
  • the sealant layer contains a resin other than the copolymer (A) and the copolymer (B), a tackifier, a weather stabilizer, a heat stabilizer, an antistatic agent, and a slip
  • Additives such as agents, anti-blocking agents, lubricants, pigments, dyes, plasticizers, anti-aging agents, hydrochloric acid absorbents, and antioxidants may be included as necessary.
  • the sealant layer may consist of one layer or may consist of a plurality of layers.
  • the (co)polymers (A) and (B) used in the resin composition constituting the sealant layer, and the (co)polymers used in the resin composition constituting the base material layer described later are each at least one or more biomass-derived monomers (biomass-derived propylene, biomass-derived ethylene, biomass-derived ⁇ -olefin having 4 to 20 carbon atoms). may contain The same kind of monomers constituting the polymer may be only biomass-derived monomers, may be only fossil fuel-derived monomers, or may contain both biomass-derived monomers and fossil fuel-derived monomers.
  • the resin composition constituting the base material layer is polypropylene.
  • the polypropylene include homopolymers of propylene and copolymers containing propylene as a main monomer. In the case of a copolymer, it may be a random copolymer or a block copolymer.
  • Monomers to be copolymerized with propylene include ⁇ -olefins having 2 carbon atoms or 4 to 20 carbon atoms, diene compounds, and the like.
  • the polypropylene contains structural units derived from propylene, preferably 85 to 100 mol%, more preferably 90 to 99.5 mol%, and structural units derived from other monomers, preferably 0 to 15 mol%, more preferably contains 0.5 to 10 mol % (however, the total of structural units derived from propylene and structural units derived from other monomers is 100 mol %).
  • Examples of ⁇ -olefins having 2 carbon atoms or 4 to 20 carbon atoms to be copolymerized with propylene include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1 -hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene and the like.
  • the ⁇ -olefin may be used alone or in combination of two or more.
  • the melt flow rate (MFR) of the polypropylene is measured under conditions of 230°C and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238, preferably 0.01 to 400 g/10 min, more preferably 0.1 to 100 g/10 min. and a melting point (Tm) of preferably 115 to 175°C, more preferably 120 to 170°C.
  • polypropylene examples include propylene homocopolymer, propylene/ethylene random copolymer, propylene/1-butene random copolymer, propylene/1-butene/ethylene random copolymer, propylene/1- Hexene random copolymers, propylene/3-methyl-1-butene random copolymers, propylene/4-methyl-1-pentene random copolymers and the like can be mentioned.
  • the polypropylene can be used singly or in combination of two or more.
  • the polypropylene can be produced by polymerizing a monomer by a known polymerization method such as a gas phase method, a bulk method, or a slurry method in the presence of a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst. .
  • the polypropylene contained in the resin composition constituting the base material layer is preferably the copolymer (A) contained in the resin composition constituting the sealant layer described above.
  • the type of the copolymer (A) is the copolymer (A ) may be the same or different.
  • the base material layer contains a resin other than polypropylene, a tackifier, a weather stabilizer, a heat stabilizer, an antistatic agent, a slip agent, an antiblocking agent, a lubricant, a pigment, a dye, a Additives such as plasticizers, anti-aging agents, hydrochloric acid absorbents, and antioxidants may be included.
  • the substrate layer may consist of one layer or may consist of a plurality of layers.
  • the unstretched film of the present invention is obtained by laminating a sealant layer and a substrate layer. For example, using two extruders to which a T-die is connected, the resin composition constituting the sealant layer described above and the resin composition constituting the base layer are supplied to the respective extruders, and co-extruded. It can be produced by
  • the thickness of the sealant layer is 3-30 ⁇ m, preferably 5-25 ⁇ m.
  • the thickness of the base layer is 10-100 ⁇ m, preferably 20-75 ⁇ m.
  • the thickness of each sealant layer is preferably within the above range.
  • the thickness of the entire unstretched film of the present invention is usually 13-130 ⁇ m, preferably 25-100 ⁇ m.
  • the laminate of the present invention has the unstretched film and stretched film described above.
  • Examples of the aspect of the laminate include, but are not limited to, structures such as unstretched film/stretched film and unstretched film/stretched film/stretched film.
  • an adhesive layer may optionally be provided between the unstretched film and the stretched film.
  • the substrate layer contained in the unstretched film is adjacent to the stretched film or in contact with the stretched film via an adhesive layer.
  • ⁇ Stretched film> Conventionally known films can be employed as the film constituting the stretched film according to the application. Specific examples thereof include polyester films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyethylene carbonate films, polyamide films such as nylon 6 and nylon 66, ethylene-vinyl alcohol copolymer films, polyvinylidene chloride films, and polypropylene. films made of polyolefins such as The stretched film composed of the above films may be used singly or in combination of two or more. Moreover, the film may be a film in which an inorganic substance such as aluminum, zinc, silica, or an oxide thereof is vapor-deposited.
  • a stretched PET film obtained by stretching a film formed from polyethylene terephthalate (PET) and a stretched PP film obtained by stretching a film formed from polypropylene (PP).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • a stretching method a known method for producing a stretched film can be used. Specific examples include roll stretching, tenter stretching, tubular stretching, and the like.
  • the draw ratio is usually 1.5 to 20 times, preferably 2 to 15 times.
  • the thickness of the stretched film is usually 10 to 50 ⁇ m, preferably 15 to 45 ⁇ m. When there are a plurality of stretched films, the thickness of each stretched film is preferably within the above range.
  • the thickness of the laminate of the present invention as a whole is usually 30-150 ⁇ m, preferably 40-115 ⁇ m.
  • the laminate of the present invention has excellent low-temperature sealability and sufficient heat seal strength. This heat seal strength is obtained by superimposing the sealant layer surfaces of two identical laminates, setting the temperature of the lower seal bar to 70 ° C., and the temperature of the upper seal bar to 70, 80 ° C., 90 ° C., and 100 ° C.
  • Excellent low-temperature sealability means the maximum value of the heat seal strength of the laminate in the temperature range of 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. is 8 N/15 mm or more, preferably 9 N/15 mm or more, and more preferably 10 N/15 mm or more.
  • the upper limit of the maximum heat seal strength in the temperature range of 70°C or higher and 120°C or lower is usually 50 N/15 mm.
  • the maximum value of the heat seal strength of the laminate in the temperature range of 70° C. or higher and 120° C. or lower is 8 N/15 mm or more, heat sealing at a low temperature is possible and high-speed filling is also possible.
  • Having sufficient heat seal strength means the maximum value of the heat seal strength of the laminate in the temperature range of 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, that is, in the measurement of the heat seal strength described above, the temperature of the upper seal bar is set to 70 to 70 ° C.
  • the maximum value of the heat seal strength of each test piece produced by changing within the range of 200 ° C. is preferably 15 N / 15 mm or more, more preferably 20 N / 15 mm or more, further preferably 25 N / 15 mm or more. and particularly preferably 30 N/15 mm or more.
  • the upper limit of the maximum heat seal strength in the temperature range of 70°C or higher and 200°C or lower is usually 100 N/15 mm.
  • the maximum value of the heat seal strength of the laminate in the temperature range of 70° C. or higher and 200° C. or lower is 15 N/15 mm or more, the adhesion of the sealed portion is excellent, and filling of heavy objects becomes possible.
  • the two laminated bodies that are sealed are peeled in the form of edge breakage, cohesive peeling, or the like, or film breakage, tearing of the film, etc. .
  • the heat seal strength shows a value of 30 N/15 mm or more for the first time in the heat seal strength measurement in the temperature range of 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, that is, the heat seal strength in the heat seal strength measurement described above Among the test pieces with a temperature of 30 N / 15 nm or more, in the test piece with the lowest temperature of the upper seal bar at the time of test piece preparation, the heat-sealed part of the laminate peeled off, and the peeled shape was edge cut.
  • the heat seal strength shows a value of 30 N/15 mm or more for the first time in the heat seal strength measurement in the temperature range of 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, that is, the heat seal strength in the heat seal strength measurement described above Among the test pieces with a temperature of 30 N / 15
  • the laminate of the present invention may also be excellent in blocking resistance.
  • the blocking force is within the above range, blocking during storage can be effectively prevented.
  • a method for measuring the blocking force is described in detail in Examples.
  • the laminate of the present invention may be produced by laminating a non-stretched film and a stretched film by dry lamination, non-solvent lamination, sand lamination, or the like, or by laminating a non-stretched film and a stretched film by melt extrusion lamination.
  • a method of laminating by dry lamination or melt extrusion lamination is preferable.
  • the laminate of the present invention may further have at least one functional layer selected from a print layer, a barrier layer and an embossed layer in order to impart a specific function to the sealant layer, base layer and stretched film.
  • the functional layer is adjacent to or adheres to at least one layer or film selected from the sealant layer, base layer and stretched film. It is preferable that they are in contact with each other through the agent layer.
  • a resin film on which an inorganic compound or an inorganic oxide is vapor-deposited, a metal foil, a coating film of a resin having a special function, a resin film on which a pattern is printed, or the like can be used.
  • the resin film used it is possible to use a resin film similar to the resin film used for the base film, and furthermore, similar plastic compounding agents and additives may be used to improve other performance. It can also be added in an arbitrary amount depending on the purpose within a range that does not give adverse effects.
  • the resin film for example, one or two or more resins selected from the same group of resins as the resin for the base film are used, and extrusion method, cast molding method, T-die method, cutting method, inflation method, etc. It can be produced by a conventionally used film-forming method, or by a multi-layer co-extrusion film-forming method using two or more resins. Furthermore, from the viewpoint of film strength, dimensional stability, and heat resistance, the film can be stretched uniaxially or biaxially using, for example, a tenter method or a tubular method.
  • a laminate further comprising a barrier layer can be obtained by forming the barrier layer as one layer in the sealant layer, base layer or stretched film by metal deposition, coating or co-extrusion, and It can be produced by a method similar to the method for producing a laminate including the step of laminating a stretched film.
  • the laminate of the present invention has excellent low-temperature sealability and high heat-seal strength. Furthermore, it tends to be excellent in blocking resistance and peeling appearance of the heat-sealed portion.
  • a package can be obtained from the laminate of the present invention.
  • a package formed from the laminate of the present invention is excellent in low-temperature sealability.
  • the package formed by the laminate of the present invention obtained in this way has the same heat seal strength as the conventional product when molded at the conventional heat seal temperature (for example, over 100 ° C. to 160 ° C.). more can be maintained.
  • the sealant layers of the laminate are opposed to each other, or the sealant layers of the laminate are opposed to another film, and then at least part of the periphery is heated from the outer surface side so that the desired container shape is obtained.
  • a package can be produced by sealing. Also, by heat-sealing the entire periphery, a hermetically sealed package can be produced. When this package forming process is combined with the content filling step, the bottom and sides of the package are heat-sealed, the content is filled, and then the top is heat-sealed to form the content-filled package. can be manufactured.
  • This package can be used in an automatic packaging device for solids, powders, or liquid materials such as snacks and bread.
  • the laminate or a sheet comprising the laminate may be used as a cup-shaped container formed in advance by vacuum forming, pressure forming, etc., a container obtained by injection molding, or a container formed from a paper base material.
  • a container in which the contents are packaged is obtained by filling the contents, covering the laminate with the laminate of the present invention as a lid material, and heat-sealing the top or side of the container.
  • This container is suitable for packaging instant noodles, miso, jelly, pudding, snacks, and the like.
  • the laminate or package When the laminate or package has a monomaterial structure, it can be effectively used as a recycled product.
  • a molded article that is a recycled product of the laminate or package makes it possible to reduce the amount of newly polymerized plastic used, and is an article that can contribute to the reduction of environmental load.
  • rPP Propylene-based polymer
  • rPP (a-1): random polypropylene (MFR (230°C, 2.16 kg load, according to ASTM D1238): 5 g/10 min, melting point: 133°C, propylene content: 85 mol%, 1 - butene content: 15 mol%)
  • rPP (a-2): random polypropylene (MFR (230 ° C., 2.16 kg load, according to ASTM D1238): 5 g / 10 min, melting point: 131 ° C., propylene content: 79 mol%, 1-butene content: 21 mol%
  • rPP (a′-1): random polypropylene (MFR (230° C., 2.16 kg load, according to ASTM D1238): 7 g/10 min, melting point: 138° C., propylene content: 95 mol %, ethylene content: 2 mol %, 1-butene content: 3 mol%)
  • B 1-butene/ ⁇ -olefin copolymer
  • BPR (B-1) 1-butene/propylene copolymer (MFR (230°C, 2.16 kg load, according to ASTM D1238): 9 g/10 min, MFR (190° C., 2.16 kg load, according to ASTM D1238): 4 g/10 min, melting point: 100° C., 1-butene content: 87 mol %, propylene content: 13 mol %)
  • the melting point, heat seal strength, and blocking force of each copolymer were measured by the following measurement methods.
  • the temperature of the upper seal bar at the time of manufacturing the test body when the heat seal strength first showed 30 N / 15 mm or more was the temperature when manufacturing the test body in which edge breakage or cohesive peeling occurred in the evaluation of peel appearance described later.
  • the heat seal strength was not measured for the specimens that were above the temperature of the top seal bar.
  • the upper limit of the temperature of the upper seal bar in this test was set to 180°C, and the heat seal strength was not measured for the test pieces whose heat seal strength did not exceed 30 N/15 mm up to 180°C.
  • the low-temperature sealability of the laminate was evaluated according to the following criteria. ⁇ : The maximum value of heat seal strength in the temperature range of 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower is 8 N / 15 mm or more ⁇ : The maximum value of heat seal strength in the temperature range of 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower is less than 8 N / 15 mm
  • the maximum heat seal strength of the laminate was evaluated according to the following criteria. ⁇ : The maximum value of heat seal strength in the temperature range of 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is 30 N / 15 mm or more ⁇ : The maximum value of heat seal strength in the temperature range of 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is less than 30 N / 15 mm
  • the laminate is made into a strip with a width of 200 mm, the sealant surfaces of the two strip-shaped laminates are overlapped, placed in an air oven at 50 ° C., and a load of 20 kg is applied from above the overlapped laminate for 3 days. bottom. After that, the laminate was taken out from the air oven, and the strength when the two strip-shaped laminates were peeled off at a rate of 200 mm/min in the direction of 180° to the laminate surface was measured, and the numerical value was defined as the blocking force. .
  • Blocking force The blocking force of the laminate was evaluated according to the following criteria. ⁇ : Blocking force is less than 10 N/m ⁇ : Blocking force is 10 N/m or more
  • Example 1 70 parts by mass of rPP (a-1) and 30 parts by mass of BPR (B-1) were blended to prepare a resin composition for producing a sealant layer. Furthermore, 1000 ppm of erucic acid amide as a slip agent and 1200 ppm of silica (particle size: 3 ⁇ m) as an anti-blocking agent were added to the resin composition and blended.
  • the resin composition for producing the sealant layer to which the additive is added and the rPP (a'-1) for producing the base layer are added to each extruder.
  • a laminated unstretched film was produced.
  • a 25 ⁇ m-thick stretched PET film (manufactured by Toray Industries, Inc.) was laminated on the substrate layer surface of the obtained non-stretched film via an adhesive layer by a dry lamination method to produce a laminate.
  • the low-temperature sealability, maximum heat seal strength, peel appearance, and blocking force were determined by the above-described measurement methods. Table 1 shows the results.
  • Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 4 Laminate in the same manner as in Example 1 except that the composition of the resin composition for producing the sealant layer was changed to the composition shown in Table 1, or the stretched PP film (manufactured by Mitsui Chemicals Tohcello) was used as the stretched film. manufactured. Using each of these laminates, low-temperature sealability, maximum heat seal strength, peel appearance, and blocking force were determined by the above-described measurement methods. Table 1 shows the results.

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Abstract

本発明は無延伸フィルム、積層体、および包装体に関し、該無延伸フィルムは、プロピレン系重合体(A)を30~90質量%、および1-ブテン・α-オレフィン共重合体(B)を10~70質量%含む樹脂組成物からなるシーラント層および基材層を有する:前記プロピレン系重合体(A)は、示差走査熱量測定(DSC)により測定した融点(Tm)が120℃以上135℃以下であり、プロピレン由来の構成単位を50~90モル%含有し;前記共重合体(B)は、DSCにより測定した融点が120℃未満であるか、DSCにより融点が観測されず、1-ブテン由来の構成単位を50~99モル%含有し、α-オレフィン由来の構成単位を1~50モル%含有し(但し、1-ブテン由来の構成単位とα-オレフィン由来の構成単位との合計は100モル%である。)、前記シーラント層の厚さが3~30μmであり、かつ前記基材層の厚さが10~100μmである。

Description

無延伸フィルム、積層体、および包装体
 本発明は、シーラントフィルム層および基材層を含む無延伸フィルム、積層体、ならびに包装体に関する。
 ヒートシール包装用フィルムは、多層のフィルムで構成される。ヒートシール包装用フィルムの分野において、例えば、液体向けやレトルト包装向けの高いシール強度が要求される包装体には、多層フィルム中に無延伸フィルムが採用される傾向にある。
 また、ポリプロピレン(PP)フィルムおよびポリエチレン(PE)フィルムが、広くヒートシール包装用フィルムとして利用されるが、その中でも、PPモノマテリアル包装、PEモノマテリアル包装等のモノマテリアル構成のフィルムが、リサイクルニーズの観点から重要視されている。
 包装材用途のシーラントフィルムとして、プロピレン系共重合体にエチレン系共重合体をブレンドした樹脂組成物やエチレン系共重合体のみを使用したフィルムが広く用いられている。例えば、特許文献1および2には、ポリプロピレン樹脂、プロピレン・α-オレフィン共重合体および1-ブテン・α-オレフィン共重合体を含むシーラントフィルムを含む、低温ヒートシール性に優れた積層体が記載されている。
国際公開第2016/027885号 特開2021-070250号公報
 通常、オレフィン材料(例えばPP)によるモノマテリアル包装においては、基材(例えばPP)の耐熱性が低下するため、基材が熱収縮しない温度での無延伸フィルムのシーラント層におけるシール性(低温シール性)が必要となる。しかしながら、特許文献1および2に記載のフィルムを無延伸フィルムとして用いる場合、得られる積層体の低温ヒートシール性およびヒートシール強度のバランス観点でさらなる改良が求められている。
 本発明は、以上のことに鑑みてなされたものであり、低温ヒートシール性およびヒートシール強度がバランスよく優れた積層体を構成することができる無延伸フィルムを提供することを目的とする。
 本発明は、例えば以下の[1]~[8]に関する。
[1]
 プロピレン系重合体(A)30~90質量%と、
 1-ブテン・α-オレフィン共重合体(B)を10~70質量%と
を含む樹脂組成物(但し、プロピレン系重合体(A)および共重合体(B)の合計は100質量%である。)からなるシーラント層;および
 基材層
を有する無延伸フィルムであり:
 前記プロピレン系重合体(A)は、示差走査熱量測定(DSC)により測定した融点(Tm)が120℃以上135℃以下であり、プロピレン由来の構成単位を50~90モル%含有し;
 前記共重合体(B)は、DSCにより測定したTmが120℃未満であるか、DSCによりTmが観測されず、1-ブテン由来の構成単位を50~99モル%含有し、炭素原子数2~3または炭素原子数5~20のα-オレフィン由来の構成単位を1~50モル%含有する(但し、1-ブテン由来の構成単位と前記α-オレフィン由来の構成単位との合計は100モル%である。)、
無延伸フィルム。
[2]
 前記シーラント層の厚さが3~30μmであり、かつ前記基材層の厚さが10~100μmである、[1]に記載の無延伸フィルム。
[3]
 [1]または[2]に記載の無延伸フィルムおよび延伸フィルムを有する積層体。
[4]
 前記延伸フィルムが、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムおよび延伸ポリプロピレンフィルムからなる群より選ばれるフィルムである、[3]に記載の積層体。
[5]
 前記延伸フィルムの厚さが10~50μmである、[3]または[4]に記載の積層体。
[6]
 70℃以上120℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値が、8N/15mm以上であり、
 70℃以上200℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値が、15N/15mm以上であり、
 70℃以上200℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度測定において、ヒートシール強度が30N/15mm以上を示したときのヒートシール部の剥離形態がエッジ切れである、[3]~[5]のいずれかに記載の積層体。
[7]
 印刷層、バリア層およびエンボス加工層から選ばれる少なくとも一つの機能層をさらに有し、
 前記機能層は、前記シーラント層、基材層、および延伸フィルムから選ばれる少なくとも一つの層またはフィルムと隣接するか、または接着剤層を介して接する、[3]~[6]のいずれかに記載の積層体。
[8]
 [3]~[7]のいずれかに記載の積層体により形成された包装体。
 本発明の無延伸フィルムは、所定の厚さのシーラント層および基材層を有し、該無延伸フィルムを構成するシーラント層に、所定の割合で特定のプロピレン系重合体および1-ブテン・α-オレフィン共重合体を含む樹脂組成物を用いることにより、前記無延伸フィルムを用いた積層体は、低温ヒートシール性およびヒートシール強度がバランスよく優れる。また、本発明の無延伸フィルムを用いた積層体は、剥離外観に優れ、耐ブロッキング性にも優れる傾向にある。
 [無延伸フィルム]
 本発明の無延伸フィルムは、シーラント層と基材層とを有する。すなわち、本発明の無延伸フィルムは、シーラント層と基材層とが積層された構造を有する。前記シーラント層は、前記無延伸フィルムおよび延伸フィルムを有する積層体に、熱融着性を付与する層であり、前記基材層は前記シーラント層を保持する層である。
 ≪シーラント層≫
 前記シーラント層は、下記(A)および(B)を所定の割合で含む樹脂組成物からなる。
 (A)示差走査熱量測定(DSC)により測定した融点(Tm)が120℃以上135℃以下であり、プロピレン由来の構成単位を50~90モル%含有するプロピレン系重合体(以下「共重合体(A)」ともいう。)
 (B)DSCにより測定した融点が120℃未満であるか、DSCにより融点が観測されず、1-ブテン由来の構成単位を50~99モル%含有し、炭素原子数2~3または炭素原子数5~20のα-オレフィン由来の構成単位を1~50モル%含有する(但し、1-ブテン由来の構成単位と炭素原子数2~3または炭素原子数5~20のα-オレフィン由来の構成単位との合計は100モル%である。)1-ブテン・α-オレフィン共重合体(以下「共重合体(B)」ともいう。)
 <プロピレン系重合体(A)>
 前記プロピレン系重合体(A)としては、例えば、プロピレンと炭素原子数2または炭素原子数4~20のα-オレフィンとのランダム共重合体、プロピレンと炭素原子数2または炭素原子数4~20のα-オレフィンとのブロック共重合体が挙げられ、シーラント層に柔軟性と透明性を付与できる観点から、好ましくはプロピレンと炭素原子数2または炭素原子数4~20のα-オレフィンとのランダム共重合体である。前記共重合体(A)は、1種類の共重合体でもよく、2種類以上の共重合体でもよい。
 プロピレンと共重合する炭素原子数2または炭素原子数4~20のα-オレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等が挙げられる。前記α-オレフィンは、1種単独で用いてもよく、2種以上用いてもよい。
 前記共重合体(A)は、プロピレン由来の構成単位を50~90モル%、好ましくは60~90モル%、より好ましくは70~90モル%、さらに好ましくは70~87モル%含有し、炭素原子数2または炭素原子数4~20のα-オレフィン由来の構造単位を10~50モル%、好ましくは10~40モル%、より好ましくは10~30モル%、さらに好ましくは13~30モル%、含有する(但し、プロピレン由来の構成単位と前記α-オレフィン由来の構成単位との合計は100モル%である。)。前記共重合体(A)中の構造単位の割合が前記範囲であると、低温シール性に優れるとともに耐ブロッキング性に優れる傾向にある。
 また、前記共重合体(A)は、示差走査熱量測定(Diferential Scanning Calorimetry(DSC))により測定した融点(Tm)が120℃以上135℃以下であり、好ましくは125℃以上134℃以下である。
 融点が前記範囲内にある共重合体(A)を用いることで、シーラント層の成形性が向上し、シーラント層に耐熱性および透明性を付与することができる。
 さらに、DSCにより融点と同時に得られる融解熱量(ΔH)は、50mJ/mg以上であることが好ましい。
 前記共重合体(A)の融点(Tm)は、示差走査熱量計(例えば、パーキンエルマー社製DSCPyris1またはDSC7)を用いて、窒素雰囲気下(20mL/min)、約5mgの試料を200℃まで昇温し10分間保持した後、10℃/minで30℃まで冷却し5分間保持し、次いで10℃/minで200℃まで昇温させたときの結晶溶融ピークのピーク頂点の温度を重合体の融点(Tm)とする。なお、複数のピークが検出される場合には、最も高温側で検出されるピークを採用する。
 また、前記共重合体(A)のメルトフローレート(MFR)は、ASTM D1238に準拠して230℃、2.16kg荷重の条件で測定され、好ましくは0.01~40g/10min、より好ましくは0.1~10g/10minである。MFRが前記範囲内にある重合体(A)を用いることで、シーラント層を構成する樹脂組成物の流動性を向上させ、比較的大きめのシートであっても成形が容易となる。
 前記共重合体(A)は、チーグラー・ナッタ系触媒、メタロセン系触媒などの公知の触媒の存在下に、モノマーを気相法、バルク法、スラリー法などの公知の重合法により重合させることにより製造することができる。融点を120℃以上135℃以下とする方法としては、一例として、モノマーフィード量等の重合条件を制御して、チーグラー・ナッタ系触媒で重合の場合はコモノマー含有率を20モル%未満、メタロセン系触媒で重合の場合はコモノマー含有率を10モル%未満に制御する方法が挙げられ、この方法により目標とする融点を有する重合体を得ることができる。
 <1-ブテン・α-オレフィン共重合体(B)>
 前記1-ブテン・α-オレフィン共重合体(B)としては、例えば、1-ブテンと炭素原子数2~3または炭素原子数5~20のα-オレフィンとの共重合体が挙げられる。前記共重合体(B)は、1種類の共重合体でもよく、2種類以上の共重合体でもよい。
 一般的に、1-ブテン・α-オレフィン共重合体を用いることで、積層体の低温シール性および耐ブロッキング性が向上する。一方、プロピレン・α-オレフィン共重合体を用いることで、安価かつヒートシール強度が向上するが、低温シール性および耐ブロッキング性が十分ではない。このため、比較的高価な1-ブテン・α-オレフィン共重合体と組み合わせて使用することにより、積層体のヒートシール強度、低温シール性および耐ブロッキング性に優れると共に、各種物性と製造コストの低減との両立を実現することが容易になる。
 1-ブテンと共重合する炭素原子数2~3または炭素原子数5~20のα-オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等が挙げられ、これらのα-オレフィンのうち、エチレン、プロピレン、1-ペンテンが好ましく、エチレン、プロピレンがより好ましく、プロピレンがさらに好ましい。前記α-オレフィンは、1種単独で用いてもよく、2種以上用いてもよい。
 前記共重合体(B)は、1-ブテン由来の構成単位を50~99モル%、好ましくは60~97モル%、さらに好ましくは70~95モル%含有し、炭素原子数2~3または炭素原子数5~20のα-オレフィン由来の構成単位を1~50モル%、好ましくは3~40モル%、さらに好ましくは5~30モル%含有する(但し、1-ブテン由来の構成単位と前記α-オレフィン由来の構成単位との合計は100モル%である。)。
 前記範囲とすることで、ハンドリング性に優れ、比較的低温であってもヒートシールが容易となる。
 また、前記共重合体(B)は、DSCにより測定した融点が120℃未満であるか、DSCにより融点が観測されず、好ましくは融点が50℃以上115℃以下、より好ましくは60℃以上110℃以下、さらに好ましくは65℃以上110℃以下である。融点が前記範囲内にある共重合体(B)を用いることで、比較的低温であってもヒートシールが容易かつ良好な表面特性となり、耐ブロッキング性に優れる傾向にある。
 前記共重合体(B)の融点(Tm)は、示差走査熱量計(例えば、セイコーインスツルメンツ社製DSC)を用いて、測定用アルミパンに約10mgの試料を詰めて、100℃/minで200℃まで昇温し5分間保持した後、10℃/minで-100℃まで冷却し、次いで10℃/minで200℃まで昇温させたときの結晶溶融ピークのピーク頂点の温度を重合体の融点(Tm)とする。なお、複数のピークが検出される場合には、最も高温側で検出されるピークを採用する。
 また、前記共重合体(B)の、ASTM D1238に準拠して230℃、2.16kg荷重の条件で測定されるメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.1~30g/10min、より好ましくは0.5~20g/10min、さらに好ましくは1.0~10g/10minである。さらに、230℃におけるMFRが前記範囲にある共重合体(B)において、ASTM D1238に準拠して190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.1~30g/10min、より好ましくは0.5~20g/10min、さらに好ましくは1.0~10g/10minである。MFRが前記範囲内にある共重合体(B)を用いることで、シーラント層を構成する樹脂組成物の流動性を向上させ、比較的大きめのシートであっても成形が容易となる。
 前記共重合体(B)は、チーグラー・ナッタ系触媒、メタロセン系触媒などの公知の触媒の存在下に、モノマーを気相法、バルク法、スラリー法などの公知の重合法により重合させることにより製造することができる。融点を120℃未満とする方法としては、一例として、モノマーフィード量等の重合条件を制御して、チーグラー・ナッタ系触媒で重合する場合はコモノマー含有率を20モル%以上50モル%以下、メタロセン系触媒で重合する場合はコモノマー含有率を10モル%以上50モル%以下に制御する方法が挙げられ、この方法により目標とする融点を有する共重合体を得ることができる。
 <シーラント層を構成する樹脂組成物>
 本発明におけるシーラント層を構成する樹脂組成物は、共重合体(A)および共重合体(B)を含む。各成分の含有量については、共重合体(A)を30~90質量%、好ましくは40~90質量%、より好ましくは40~80重量%含み、共重合体(B)を10~70重量%、好ましくは10~60質量%、より好ましくは20~60質量%含む(但し、共重合体(A)および共重合体(B)の含有量の合計は100質量%である。)。前記樹脂組成物に含まれる各成分の含有量が上記範囲内にあると、積層体の低温シール性に優れ、十分なヒートシール強度を有する無延伸フィルムを作製することができる。
 ここで、前記共重合体(A)および共重合体(B)の含有量について、上記範囲を満たした上で、共重合体(A)の含有量が共重合体(B)の含有量以上であることがさらに好ましい。前記共重合体(A)の含有量が共重合体(B)の含有量以上であると、積層体のヒートシール部の剥離形態が後述するエッジ切れとなる傾向にある。
 前記シーラント層は、本発明の目的を損なわない範囲で、前記共重合体(A)および共重合体(B)以外の樹脂、粘着付与剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、滑剤、顔料、染料、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を必要に応じて含むことができる。
 前記シーラント層は、一層からなっていてもよく、複数の層からなっていてもよい。
 前記シーラント層を構成する樹脂組成物に用いられる(共)重合体(A)、(B)、および後述する基材層を構成する樹脂組成物に用いられる(共)重合体(以下、まとめて「本発明に用いられる(共)重合体」ともいう。)は、それぞれ、少なくとも1種以上のバイオマス由来モノマー(バイオマス由来プロピレン、バイオマス由来エチレン、炭素数が4~20のバイオマス由来α-オレフィン)を含んでいてもよい。重合体を構成する同じ種類のモノマーがバイオマス由来モノマーのみでもよいし、化石燃料由来モノマーのみであってもよいし、バイオマス由来モノマーと化石燃料由来モノマーの両方を含んでもよい。
 ≪基材層≫
 前記基材層を構成する樹脂組成物は、ポリプロピレンであることが好ましい。前記ポリプロピレンとしては、プロピレンの単独重合体およびプロピレンを主モノマーとする共重合体を挙げることができる。共重合体の場合、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。プロピレンと共重合するモノマーとしては、炭素原子数2または炭素原子数4~20のα-オレフィン、ジエン化合物などが挙げられる。前記ポリプロピレンはプロピレン由来の構造単位を、好ましくは85~100モル%、より好ましくは90~99.5モル%含有し、他のモノマー由来の構造単位を、好ましくは0~15モル%、より好ましくは0.5~10モル%含有する(但し、プロピレン由来の構成単位と他のモノマー由来の構造単位との合計は100モル%である。)。
 プロピレンと共重合する炭素原子数2または炭素原子数4~20のα-オレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン等が例示できる。前記α-オレフィンは、1種単独で用いてもよく、2種以上用いてもよい。
 前記ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)は、ASTM D1238に準拠して230℃、2.16kg荷重の条件で測定され、好ましくは0.01~400g/10min、より好ましくは0.1~100g/10minであり、融点(Tm)が好ましくは115~175℃、より好ましくは120~170℃である。
 前記ポリプロピレンとしては、具体的には、プロピレン単独共重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・1-ブテンランダム共重合体、プロピレン・1-ブテン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・1-ヘキセンランダム共重合体、プロピレン・3-メチル-1-ブテンランダム共重合体、プロピレン・4-メチル-1-ペンテンランダム共重合体などが挙げられる。前記ポリプロピレンは1種単独で使用することもできるし、2種以上を併用することもできる。
 前記ポリプロピレンは、チーグラー・ナッタ系触媒、メタロセン系触媒などの公知の触媒の存在下に、モノマーを気相法、バルク法、スラリー法などの公知の重合法により重合させることにより製造することができる。
 前記基材層を構成する樹脂組成物に含まれるポリプロピレンは、上述したシーラント層を構成する樹脂組成物に含まれる共重合体(A)であることが好ましい。基材層を構成する樹脂組成物に共重合体(A)が含まれる場合、該共重合体(A)の種類は、シーラント層を構成する樹脂組成物に使用している共重合体(A)と同じであっても異なっていてもよい。
 前記基材層は、本発明の目的を損なわない範囲で、ポリプロピレン以外の樹脂、粘着付与剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、滑剤、顔料、染料、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を含むことができる。
 前記基材層は、一層からなっていてもよく、複数の層からなっていてもよい。
 ≪無延伸フィルムの作製方法≫
 本発明の無延伸フィルムは、シーラント層と基材層とを積層することで得られる。例えば、Tダイが接続された2台の押し出し機を用いて、上述したシーラント層を構成する樹脂組成物と、基材層を構成する樹脂組成物をそれぞれの押出機に供給し、共押出成形することにより作製することができる。
 前記シーラント層の厚さは、3~30μmであり、好ましくは5~25μmである。前記基材層の厚さは、10~100μmであり、好ましくは20~75μmである。シーラント層および基材層が複数ある場合は、各シーラント層の厚さが、上記範囲内となることが好ましい。また、本発明の無延伸フィルム全体の厚さは、通常13~130μm、好ましくは25~100μmである。
 ≪積層体≫
 本発明の積層体は、上述した無延伸フィルムおよび延伸フィルムを有する。前記積層体の態様としては、例えば、無延伸フィルム/延伸フィルム、無延伸フィルム/延伸フィルム/延伸フィルムのような構造が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、本発明の無延伸フィルムを複数用いる場合、1種単独で用いても2種以上でもよい。また、無延伸フィルムと延伸フィルムとの間に任意で接着剤層を設けることもできる。本発明の積層体において、前記無延伸フィルムに含まれる基材層が、前記延伸フィルムに隣接しているか、接着剤層を介して接していることが好ましい。
 <延伸フィルム>
 前記延伸フィルムを構成するフィルムは、用途に合わせて従来公知のものを採用することができる。その具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルからなるフィルム、ポリエチレンカーボネートフィルム、ナイロン6、ナイロン66等からなるポリアミドフィルム、エチレン・ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、およびポリプロピレン等のポリオレフィンからなるフィルムなどが挙げられる。
 上記フィルムから構成される延伸フィルムは、1種単独で用いても2種以上でもよい。また、上記フィルムは、アルミニウム、亜鉛、シリカ等の無機物またはその酸化物を蒸着したフィルムであってもよい。
 それらの中でも好ましいものは、ポリエチレンテレフタレート(PET)から形成されたフィルムに延伸処理を施して得られる延伸PETフィルム、およびポリプロピレン(PP)から形成されたフィルムに延伸処理を施して得られる延伸PPフィルムからなる群より選ばれる少なくとも1種である。延伸方法としては、延伸フィルムを製造する公知の方法を用いることができる。具体的には、ロール延伸、テンター延伸、チューブラー延伸等を挙げることができる。延伸倍率としては、通常1.5~20倍、好ましくは2~15倍である。
 前記延伸フィルムの厚さは、通常10~50μm、好ましくは15~45μmであり、延伸フィルムが複数ある場合は、各延伸フィルムの厚さが、上記範囲内となることが好ましい。また、本発明の積層体全体の厚さは、通常30~150μm、好ましくは40~115μmである。
 本発明の積層体は、低温シール性に優れ、十分なヒートシール強度を有する。このヒートシール強度とは、2体の同一の積層体のシーラント層面同士を、重ね合せ、下部のシールバーの温度を70℃、上部のシールバーの温度を70、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃または200℃で、0.2MPaの圧力で1秒間、シールバーの幅5mmで加熱した後、放冷し、次いで、ヒートシールできた試験体からそれぞれ15mm幅の試験片を切り取り、各試験片について、積層体面に対して180°方向にクロスヘッドスピード300mm/分でヒートシール部を剥離した際の剥離強度(N/mm)である。
 低温シール性に優れるとは、70℃以上120℃以下の温度範囲における積層体のヒートシール強度の最大値、すなわち、上述したヒートシール強度の測定において、上部のシールバーの温度を70~120℃の範囲内で変更して作製した各試験片の剥離強度の中で最大の値が、8N/15mm以上であり、好ましくは9N/15mm以上、より好ましくは10N/15mm以上である。70℃以上120℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値の上限は、通常50N/15mmである。70℃以上120℃以下の温度範囲における積層体のヒートシール強度の最大値が前記8N/15mm以上であると、低温でのヒートシールが可能であり、また、高速充填にも対応できる。
 十分なヒートシール強度を有するとは、70℃以上200℃以下の温度範囲における積層体のヒートシール強度の最大値、すなわち、上述したヒートシール強度の測定において、上部のシールバーの温度を70~200℃の範囲内で変更して作製した各試験片のヒートシール強度の中で最大の値が、好ましくは15N/15mm以上であり、より好ましくは20N/15mm以上、さらに好ましくは25N/15mm以上であり、特に好ましくは30N/15mm以上である。70℃以上200℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値の上限は、通常100N/15mmである。70℃以上200℃以下の温度範囲における積層体のヒートシール強度の最大値が15N/15mm以上であると、シール部の密着性に優れ、重量物の充填も可能となる。
 ここで、上述したヒートシール強度の測定において、シールされた2体の積層体は、ヒートシール部がエッジ切れ、凝集剥離等の形態で剥離する、または、フィルム切れ、フィルムの引き裂き等が発生する。本発明においては、70℃以上200℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度測定において、ヒートシール強度が初めて30N/15mm以上の値を示したとき、すなわち、上述したヒートシール強度の測定においてヒートシール強度が30N/15nm以上となった試験片のうち、試験片作製時の上部のシールバーの温度が最も低かった試験体において、積層体のヒートシール部が剥離して、その剥離形態がエッジ切れであることが好ましい。
 また、本発明の積層体は、耐ブロッキング性にも優れる場合がある。ブロッキング力は、値が小さいほど、アンチブロッキング特性に優れることを意味し、通常15N/m以下であり、好ましくは10N/m以下であり、より好ましくは7N/m以下である。ブロッキング力が前記範囲内であると、保存時のブロッキングを有効に防ぐことができる。ブロッキング力の測定方法については実施例において詳述する。
 本発明の積層体は、ドライラミネーション、ノンソルベントラミネーション、サンドラミネーション等により、無延伸フィルムと延伸フィルムとを積層して製造してもよく、溶融押出しラミネートにより無延伸フィルムと延伸フィルムとを積層して製造してもよい。中でも、ドライラミネーションまたは溶融押出ラミネーションで積層する方法が好適である。
 また、本発明の積層体は、シーラント層、基材層、および延伸フィルムに特定の機能を付与するため、印刷層、バリア層およびエンボス加工層から選ばれる少なくとも一つの機能層をさらに有することができる。シーラント層、基材層、および延伸フィルムへの機能付与という観点から、前記機能層は、前記シーラント層、基材層、および延伸フィルムから選ばれる少なくとも一つの層またはフィルムと隣接しているか、接着剤層を介して接していることが好ましい。
 前記機能材層には、無機化合物や無機酸化物を蒸着させた樹脂フィルム、金属箔、特殊な機能を有する樹脂の塗布膜、絵柄が印刷された樹脂フィルム等を用いることが出来る。
 ここで、用いられる樹脂フィルムとしては、基材フィルムに用いられた樹脂フィルムと同様な樹脂フィルムを用いることが可能であり、更には、同様なプラスチック配合剤や添加剤等を、他の性能に悪影響を与えない範囲で目的に応じて、任意の量で添加することもできる。
 樹脂フィルムは、例えば、基材フィルム用の樹脂と同様な樹脂の群から選ばれる1種又は2種以上の樹脂を使用し、押し出し法、キャスト成形法、Tダイ法、切削法、インフレーション法等従来から使用されている製膜化法により、又は、2種以上の樹脂を使用して多層共押し出し製膜化法により、製造することができる。さらに、フィルムの強度、寸法安定性、耐熱性の観点から、例えば、テンター方式、あるいは、チューブラー方式等を利用して、1軸ないし2軸方向に延伸することができる。
 例えば、バリア層をさらに含む積層体は、前記バリア層を金属蒸着、コーティング法または共押出法によって前記シーラント層、基材層または延伸フィルム中の一層として形成する工程、および前述した無延伸フィルムと延伸フィルムとを積層する工程を含む積層体の製造方法と同様の方法により製造することができる。
 本発明の積層体は、前述のとおり低温シール性に優れ、高いヒートシール強度を有する。さらに、耐ブロッキング性およびヒートシール部の剥離外観にも優れる傾向にある。
 <包装体>
 本発明の積層体から包装体を得ることができる。本発明の積層体により形成された包装体は低温シール性に優れる。また、このようにして得られる本発明の積層体により形成された包装体は、従来通りのヒートシール温度(例えば100℃超~160℃)で成形した場合のヒートシール強度も、従来品と同等以上に維持できる。
 例えば、前記積層体のシーラント層同士を向かい合わせ、あるいは積層体のシーラント層と他のフィルムとを向かい合わせ、その後、外表面側から所望の容器形状になるようにその周囲の少なくとも一部をヒートシールすることによって、包装体を製造することができる。また、その周囲を全てヒートシールすることにより、密封された包装体を製造することができる。この包装体の成形加工を内容物の充填工程と組み合わせると、すなわち、包装体の底部および側部をヒートシールした後内容物を充填し、次いで上部をヒートシールすることで内容物入りの包装体を製造することができる。この包装体は、スナック菓子やパン等の固形物、粉体、あるいは液体材料の自動包装装置に利用することができる。
 また、前記積層体ないし、前記積層体からなるシートを、予め真空成形や圧空成形等によりカップ状に成形した容器、射出成形等で得られた容器、あるいは紙基材から形成された容器等に内容物を充填し、その後本発明の積層体を蓋材として被覆し、容器上部ないし側部をヒートシールすることにより、内容物を包装した容器が得られる。この容器は、即席麺、味噌、ゼリー、プリン、スナック菓子等の包装に好適に利用される。
 前記積層体または包装体は、モノマテリアル構成をとる場合、リサイクル品としても有効利用することができる。前記積層体または包装体のリサイクル品である成形体は、新たに重合されたプラスチックの使用量を減らすことを可能にし、環境負荷低減に貢献可能な物品となる。
 次に、本発明の積層体について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
 実施例および比較例に使用した材料を以下に示す。
 (A)プロピレン系重合体
 rPP(a-1): ランダムポリプロピレン(MFR(230℃、2.16kg荷重、ASTM D1238に準拠):5g/10min、融点:133℃、プロピレン含量:85モル%、1-ブテン含量:15モル%)
 rPP(a-2): ランダムポリプロピレン(MFR(230℃、2.16kg荷重、ASTM D1238に準拠):5g/10min、融点:131℃、プロピレン含量:79モル%、1-ブテン含量:21モル%)
 rPP(a'-1): ランダムポリプロピレン(MFR(230℃、2.16kg荷重、ASTM D1238に準拠):7g/10min、融点:138℃、プロピレン含量:95モル%、エチレン含量:2モル%、1-ブテン含量:3モル%)
 (B)1-ブテン・α-オレフィン共重合体
 BPR(B-1): 1-ブテン・プロピレン共重合体(MFR(230℃、2.16kg荷重、ASTM D1238に準拠):9g/10min、MFR(190℃、2.16kg荷重、ASTM D1238に準拠):4g/10min、融点:100℃、1-ブテン含量:87モル%、プロピレン含量:13モル%)
 各共重合体の融点、ヒートシール強度、およびブロッキング力は、以下の測定方法により測定した。
 [融点の測定方法]
 (プロピレン系重合体)
 示差走査熱量計(パーキンエルマー社製 DSCPyris1)を用いて、窒素雰囲気下(20mL/min)、約5mgの試料を200℃まで昇温し10分間保持した後、10℃/minで30℃まで冷却し5分間保持し、次いで10℃/minで200℃まで昇温させたときの結晶溶融ピークのピーク頂点の温度をプロピレン系重合体の融点(Tm)とした。
 (1-ブテン・α-オレフィン共重合体)
 示差走査熱量計(セイコーインスツルメンツ社製 DSC)を用いて、窒素雰囲気下(20mL/min)、測定用アルミパンに約10mgの試料を詰めて、100℃/minで200℃まで昇温し5分間保持した後、10℃/minで-100℃まで冷却し、次いで10℃/minで200℃まで昇温させたときの結晶溶融ピークのピーク頂点の温度を1-ブテン・α-オレフィン共重合体の融点(Tm)とした。
 [ヒートシール強度の測定方法]
 2体の積層体のシーラント層面同士を、重ね合せ、下部のシールバーを70℃、上部のシールバーを70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃または180℃で、0.2MPaの圧力で1秒間、シールバーの幅5mmで加熱した後、放冷した。次いで、ヒートシールできた試験体からそれぞれ15mm幅の試験片を切り取り、各試験片について、積層体面に対して180°方向にクロスヘッドスピード300mm/分でヒートシール部を剥離した際の剥離強度を測定し、その数値をヒートシール強度とした。
 なお、ヒートシール強度が初めて30N/15mm以上を示したときの試験体製造時の上部シールバーの温度が、後述する剥離外観の評価においてエッジ切れまたは凝集剥離が発生した試験体を製造した際の上部シールバーの温度よりも高かった試験片については、ヒートシール強度を測定しなかった。また、本試験における上部シールバーの温度の上限は180℃とし、180℃までヒートシール強度が30N/15mmを超えなかった試験片についても、以降の温度についてヒートシール強度を測定しなかった。
 (低温シール性)
 以下の基準に従い、積層体の低温シール性を評価した。
 ○:70℃以上120℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値が、8N/15mm以上
 ×:70℃以上120℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値が、8N/15mm未満
 (最大ヒートシール強度)
 以下の基準に従い、積層体のヒートシール強度の最大値を評価した。
 ○:70℃以上200℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値が、30N/15mm以上
 ×:70℃以上200℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値が、30N/15mm未満
 (剥離外観(剥離形態))
 上記ヒートシール強度の測定において、ヒートシール強度が30N/15mm以上を示したときのヒートシール部が剥離されたサンプルのヒートシール部の剥離形態を確認し、エッジ切れ、凝集剥離、フィルム切れ、フィルムの引き裂きの発生を、以下の基準に従い評価した。なお、前記ヒートシール強度の測定において、180℃までヒートシール強度が30N/15mmを超えなかった場合は、最大の値を示したときの剥離外観を評価した。
 ○:溶着面のエッジが破断した(エッジ切れ)
 △:凝集剥離した
 ×:フィルム切れ、フィルムの引き裂きが発生した
 [ブロッキング力の測定方法]
 積層体を200mm幅の短冊状にし、2体の短冊状の積層体のシーラント面同士を重ね合わせ、50℃のエアーオーブンに入れ、重ね合わせた積層体の上から20kgの荷重をかけ3日間養生した。その後、積層体をエアーオーブンから取り出し、2体の短冊状の積層体を積層体面に対して180°方向に200mm/minの速度で剥離した際の強度を測定し、その数値をブロッキング力とした。
 (ブロッキング力)
 以下の基準に従い、積層体のブロッキング力を評価した。
 ○:ブロッキング力が10N/m未満
 △:ブロッキング力が10N/m以上
 [実施例1]
 rPP(a-1)70質量部およびBPR(B-1)30質量部をブレンドし、シーラント層作製用の樹脂組成物を調製した。さらにスリップ剤としてエルカ酸アミドを樹脂組成物に対して1000ppm、およびアンチブロッキング剤としてシリカ(粒径3μm)を樹脂組成物に対して1200ppmを加えブレンドした。
 Tダイが接続された二台の押出機を用いて、前記添加剤を加えた前記シーラント層作製用の樹脂組成物および基材層作製用のrPP(a'-1)をそれぞれの押出機に供給し、ダイおよび樹脂温度を230℃に設定し、各押出機の押出し量を調整して、共押出成形により、厚さ50μmの無延伸の基材層と、厚さ20μmの無延伸のシーラント層とが積層された無延伸フィルムを製造した。次いで、得られた無延伸フィルムの基材層面に厚さ25μmの延伸PETフィルム(東レ製)を、ドライラミネーション法により接着剤層を介して積層し、積層体を製造した。この積層体を用いて、上記の測定方法により低温シール性、最大ヒートシール強度、剥離外観、及びブロッキング力を求めた。結果を表1に示す。
 [実施例2~6、比較例1~4]
 シーラント層作製用の樹脂組成物の組成を表1に示した組成に変更したこと、または延伸フィルムとして延伸PPフィルム(三井化学東セロ製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして積層体を製造した。これらの積層体をそれぞれ用いて、上記の測定方法により低温シール性、最大ヒートシール強度、剥離外観、及びブロッキング力を求めた。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

Claims (7)

  1.  プロピレン系重合体(A)30~90質量%と、
     1-ブテン・α-オレフィン共重合体(B)を10~70質量%と
    を含む樹脂組成物(但し、プロピレン系重合体(A)および共重合体(B)の合計は100質量%である。)からなるシーラント層;および
     基材層
    を有する無延伸フィルムであり:
     前記プロピレン系重合体(A)は、示差走査熱量測定により測定した融点が120℃以上135℃以下であり、プロピレン由来の構成単位を50~90モル%含有し;
     前記共重合体(B)は、示差走査熱量測定により測定した融点が120℃未満であるか、示差走査熱量測定により融点が観測されず、1-ブテン由来の構成単位を50~99モル%含有し、炭素原子数2~3または炭素原子数5~20のα-オレフィン由来の構成単位を1~50モル%含有し(但し、1-ブテン由来の構成単位と前記α-オレフィン由来の構成単位との合計は100モル%である。)、
     前記シーラント層の厚さが3~30μmであり、かつ前記基材層の厚さが10~100μmである、無延伸フィルム。
  2.  請求項1に記載の無延伸フィルム、および延伸フィルムを有する積層体。
  3.  前記延伸フィルムが、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムおよび延伸ポリプロピレンフィルムからなる群より選ばれるフィルムである、請求項2に記載の積層体。
  4.  前記延伸フィルムの厚さが10~50μmである、請求項2に記載の積層体。
  5.  70℃以上120℃未満の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値が、8N/15mm以上であり、
     70℃以上200℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度の最大値が、15N/15mm以上であり、
     70℃以上200℃以下の温度範囲におけるヒートシール強度測定において、ヒートシール強度が30N/15mm以上を示したときのヒートシール部の剥離形態がエッジ切れである、請求項2に記載の積層体。
  6.  印刷層、バリア層およびエンボス加工層から選ばれる少なくとも一つの機能層をさらに有し、
     前記機能層は、前記シーラント層、基材層、および延伸フィルムから選ばれる少なくとも一つの層またはフィルムと隣接するか、または接着剤層を介して接する、請求項2に記載の積層体。
  7.  請求項2~6のいずれか1項に記載の積層体により形成された包装体。
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