JP3883682B2

JP3883682B2 - ラミネート用ポリエチレン系積層体

Info

Publication number: JP3883682B2
Application number: JP02157798A
Authority: JP
Inventors: 律子室橋; 和典落合
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: JPH11198306A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材層と貼合されて熱融着層として用いられる共押出し法により製膜されるポリエチレン系積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フレキシブルパッケージ材料として、基材フィルムに熱融着性を有するラミネート用フィルムをラミネートした複合フィルムが多く用いられている。すなわち、食品包装等を中心として、前記複合フィルムは、袋包装やプラスチック成形品に対する蓋材として、食料品・飲料品・肥料・金属加工品、プラスチック加工品等の包装に利用される。
特に、前記熱融着フィルムは、生産量の向上、コスト削減等のために包装ラインの高速化する目的で低温シール性が要望されることがある。また、低温での流通が必要となる内容物の包装の際にも、包装材の低温シール性が望まれることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、低温でのシール性を示す密度が0.915g/cm³以下の、特には0.910g/cm³以下のポリエチレン系樹脂を用いたラミネート用フィルムとすると、滑り性が低下し、ラミネート時、内容物充填時の加工適性や、製袋後の開口性等に劣るものとなる。
この問題を解決するために、２次加工時に澱粉等の顆粒を散布して滑り性を改善する方法を用いることもあるが、加工機周辺や内容物の衛生性を損なうことがある。一方フィルム製膜時に多量のアンチブロッキング剤を添加する方法では、シール強度やフィルムの透明性等を劣化させる。さらに有機滑剤を多量に添加する方法では、滑剤の過度のブリードにより後加工時のロール汚れやシール阻害、ラミネート阻害を起こすことがある。
また、上記のような低密度のポリエチレン系樹脂を用いたフィルムは、一般的に剛性が不足し、包材としての風合いが悪いという欠点があった。
そこで本発明は、包装材料として、剛性があって、かつ、低温シール適性を有し、アンチブロッキング剤、スリップ剤の添加量を適性化するとともに、それらが、フィルムの内部に移行しないで、安定して使用できるラミネート用のフィルムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記のような問題点を解決すべく種々研究の結果、次のような層構成の共押出し法による積層体とすることによって課題を解決することができた。すなわち、本発明は、片面にシーラント層と、前記シーラント層と反対の面にラミネート面となるラミネート層とを有する共押出し法により多層に製膜されたポリエチレン系樹脂からなる積層体であって、前記積層体のヤング率が１５００kgf/cm²以上であり、前記積層体のシーラント層が平均密度が０．８８０g/cm³〜０．９１５g/cm³の範囲で、前記シーラント層を構成する樹脂の５０重量％以上が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂であり、また、前記シーラント層以外のポリエチレン系樹脂層は、その平均密度が０．９２０ g/cm ³ 以上で、その厚みの和が前記積層体の総厚みの５０％〜９０％であり、更に、前記ラミネート層を除く全層には、少なくとも有機添加剤として、それぞれのポリエチレン系樹脂１００重量部に対してエルカ酸アミド０．５重量部とエチレンビスオレイン酸アミド２．０重量部とが添加され、また、前記積層体のラミネート面が表面処理により、３８ dyne/cm 以上の表面濡れ性を有することを特徴とするラミネート用ポリエチレン系積層体からなる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、ラミネート用に用いられるフィルムであって、該フィルムの製膜工程をはじめ、ラミネート工程または製袋の工程において、安定して加工することができるフィルム材質とし、それを用いたラミネート品及び製袋品についても、使用性を良くしたものである。
【０００６】
本発明にかかるラミネート用ポリエチレン系積層体は、基材等と貼り合わせてラミネートフィルムとして包装用等に用いられ、ヒートシール等によって製袋されて袋としたり、成形したトレー容器の蓋材等として用いられる。
前記基材としては、印刷適性があり、表面フィルムとして耐熱性また抗張力のあるフィルム、例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等の特に２軸延伸フィルムや、内容物の保存性等のために必要な、酸素遮断性を有するフィルム、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体のけん化樹脂からなるフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、珪素酸化物薄膜層を設けたフィルム等を前記基材層と本発明のラミネート用ポリエチレン系積層体との中間にラミネートしてもよい。
【０００７】
低密度のポリエチレン系樹脂により製膜したラミネート用ポリエチレン系積層体は、製膜の工程あるいはラミネートまでの保存期間にフィルム同士が仮着するブロッキング現象を起こすことがあり、その程度が軽微であってもラミネートの際のスピードを低下させ、袋の場合には開口性が極めて悪くなり、また、フィルムとしての透明性の低下ともなり問題となる。そこで、前述のように、澱粉等の顆粒によるダスティングをすることがある。しかし、ダスティングすると装置の汚染の心配があり、また、包材にダスティングの前記顆粒が付着すると外観が不良となり、食品包装等においては望ましくないこととなる。
また、低密度のポリエチレン系樹脂からなるラミネート用フィルムを用いて複合フィルムとしても、該複合フィルムは剛性が低く、包材としての風合いが良くない。
【０００８】
前記の各課題に対し、種々の検討を重ねた結果、本発明にかかるラミネート用ポリエチレン系積層体は、先ず、そのヤング率が1500kgf/ｃm²以上であるものとする。ヤング率が1500kgf/ｃm²以上になると、フィルムとしての風合いがよくなり、また、滑りもよくなる。前記ヤング率が1500kgf/ｃm²未満の場合には、ラミネートフィルムとした場合、剛性が不足し、包装材料として風合いが悪いものとなる。
そして、シーラント層として、平均密度が0.880 〜0.915g/cm³の範囲の直鎖状低密度ポリエチレンを主としたシーラント層とすることにより、基材とラミネートして包装材料とし、該包装材料としてヒートシールする際に、低温シール性を示し、実際の包装工程におけるシール時間の短縮、すなわち、包装スピードを高速化することができた。前記シーラント層を構成する樹脂としては、前記密度の範囲にある他の樹脂で直鎖状低密度ポリエチレンとブレンド可能であり、かつ、ヒートシール性を有する樹脂をブレンドしてもよい。例えば、低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等である。安定したテイオンシール性を得るために、直鎖状低密度ポリエチレンを50重量％以上のブレンドとすることが望ましい。
【０００９】
本発明にかかるラミネート用ポリエチレン系積層体の前記シーラント層に対し他の面をラミネート層とし、また、その表面をラミネート面とする。該ラミネート面は、表面処理により表面濡れ性が38dyne/cm 以上とすることにより、基材とのドライラミネーションにおいて安定した複合フィルムとすることができる。
【００１０】
本発明にかかるラミネート用ポリエチレン系積層体を構成する共押出フィルムの前記ラミネート層を除く全層に有機添加剤を含有することが望ましい。ここでいう有機添加剤とは、滑剤（脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸アルコール、金属石鹸類等、パラフィン類）、静電防止剤及び防曇剤（多価アルコールの部分的脂肪酸エステル、アミン塩等）である。
【００１１】
また、本発明にかかるラミネート用ポリエチレン系積層体の、前記シーラント層を除く層に、平均樹脂密度が0.920g/cm³以上のポリエチレン系樹脂からなる層を設けることにより、シーラント層に添加した有機添加剤を該シーラント層に保留せしめ、本来の添加剤の機能が低下しないようにする。そのためには、前記平均樹脂密度が0.920g/cm³以上のポリエチレン系樹脂からなる層の厚さが、本発明のラミネート用ポリエチレン系積層体の総厚の50％以上とする。前記平均樹脂密度が0.920g/cm³以上のポリエチレン系樹脂からなる層の厚さが50％未満であると、時間の経過とともに、前記添加剤が、フィルムの中心層あるいは裏面層( ラミネート層）へと移行し、シーラント表面での機能の低下となる。
従来、このような、ラミネートフィルムの中心層またはラミネート層への添加剤の添加量は、前記のようなラミネートフィルムの中心層さらには裏面層への移行による機能低下を考慮して多量の添加をすることにより対処していたが、その場合、ラミネートフィルムとして実際の使用にあたって、シール強度あるいは透明性の低下等となることがあった。本発明の前記構成とすることにより、シーラント層に添加した添加剤は、フィルムの中心部に移行することは殆どないため、過剰の添加をする必要がなくなった。
【００１２】
【実施例】
１．単膜
＜実施例１＞
Ａ層（シーラント面層）、Ｂ，Ｃ層( 中間層) 、Ｄ層( ラミネート面層) の樹脂組成物及び厚み表１を示す。各層はポリエチレン系樹脂からなる。
Ｂ，Ｃ層にそれぞれポリエチレン系樹脂100 に対してエルカ酸アミド0.5 、エチレンビスオレイン酸アミドを2.0 重量部添加。Ａ層にポリエチレン系100 に対してエルカ酸アミド0.5 、エチレンビスオレイン酸アミドを2.0 、AB剤( 平均粒径8 μｍ、球状、合成ゼオライト) を5.0 重量部添加。
また、ラミネート面側には表面処理（コロナ放電処理）を行う。
表１に示した内容の樹脂組成物を、Ａ〜Ｄ層は65mmφの押出機を用いて、170 ℃で溶融後４層インフレにて製膜し、50μｍのポリエチレン系無延伸フィルムを得た。
＜実施例２，３＞
表１に示した内容の樹脂組成物を、実施例１と同様の方法で製膜し各50μｍのポリエチレン系無延伸フィルムを得た。
< 比較例１〜５＞
表１に示した内容の樹脂組成物を実施例１と同様の方法で製膜し、各50μｍのポリエチレン系無延伸フィルムを得た。
【００１３】
表１に示した内容の樹脂組成物を、実施例１と同様の方法で製膜し、各50μｍのポリエチレン系無延伸フィルムを得た。
【００１４】
【表１】
( ) 内厚みμｍ

ＬＬ１：直鎖状低密度ポリエチレン密度＝0.905g/cm³ ＭＩ＝2.1
ＬＬ２：直鎖状低密度ポリエチレン密度＝0.915g/cm³ ＭＩ＝2.0
ＬＬ３：直鎖状低密度ポリエチレン密度＝0.920g/cm³ ＭＩ＝2.0
ＬＬ４：直鎖状低密度ポリエチレン密度＝0.930g/cm³ ＭＩ＝1.5
＜物性の評価方法＞
（１）ブロッキング(g/70mm)〔単膜、ラミネート〕
12cm× 15cm のフィルムのシーラント面同士を重ねあわせて、50℃で60分間予熱処理後、7cm ×7cm 部分をエアーシリンダーを用いたフィルム加圧装置で1.6kgf/cm²で50℃、15分間加圧した。これを23℃、37％RHの条件下でASTM D-1893-67に準拠して引っ張り試験機により測定した。
（２）動摩擦係数〔単膜、ラミネート〕
フィルムの単膜およびラミネート後のシーラント面の滑り性をJIS SK7215-1987 に準じて測定した。
（３）ヤング率〔単膜〕
ASTM D882 に準じて測定した。
（４）ヘイズ〔単膜〕
JIS K7105-1981に準じて測定した。
（５）シール開始温度（ラミネート）
ラミネート後にシーラント面同士を重ね合わせ、圧力1kg/cm²×1secの条件下でヒートシールした後にその強度を測定した。その強度が2kg/15mmとなるときの温度をシール開始温度とした。
＜評価結果＞
評価結果を表２に示す。
実施例１〜３は若干透明性が落ちるがヤング率が高く、滑り性、耐ブロッキング性は良好である。これに対して、比較例１〜４は透明性はよいが、剛性（ヤング率）が劣る。また、比較例３は耐ブロッキング性が不良である。比較例５は剛性及びブロッキングが良好であるが、透明性に問題がある。
【００１５】
【表２】

２．ラミネート
実施例１〜３，比較例１〜５で得られたフィルムを無延伸ナイロンフィルムとコロナ放電処理面を貼り合わせ面としてドライラミネート加工を行った。得られたラミネートフィルムをエージング(37 ℃，72時間) した後、ブロッキング強度、ヘイズ及び滑り性を評価した。
【００１６】
【表３】

＜評価結果＞
実施例１〜３で得られたフィルムは、良好な滑り性を示し、耐ブロッキング性及び滑り性が低下する。シール温度も低い。
これに対して、比較例１〜３はシール開始温度は良好だが、耐ブロッキング性及び滑り性が低下する。また、比較例４，５は耐ブロッキング性と滑り性には優れるが、シール開始温度が高い。
３．製袋
上記実施例および比較例のラミネートフィルムを用いて袋を製袋した。

＜評価結果＞
実施例１〜３を用いて製袋した袋は、腰があり、風合いの良いものとなったのに対し、比較例１〜３の袋は、剛性が低く袋としての風合いがよくない。比較例４および５の袋は風合いの点では比較的良好であったが、前記評価による結果に示すように低温シール性の点で問題がある。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のラミネート用ポリエチレン系積層体とすることによって、製膜時または、ラミネート等の工程においてブロッキング等の発生もなく、滑りの良いフィルムを得ることができた。
本発明のラミネート用ポリエチレン系積層体をラミネートしたラミネート品により製袋をする際、フィルムとして剛性があって風合いがよい上に、低温シール性も良好であり、生産性を阻害することもない材質構成となった。
また、本発明によるラミネート用ポリエチレン系積層体をラミネートした複合フィルムによって製袋した袋には剛性があり、その包装材としての風合いも良好であり、また、その袋は開口性においても問題のないものであった。

Claims

片面にシーラント層と、前記シーラント層と反対の面にラミネート面となるラミネート層とを有する共押出し法により多層に製膜されたポリエチレン系樹脂からなる積層体であって、前記積層体のヤング率が１５００kgf/cm²以上であり、前記積層体のシーラント層が平均密度が０．８８０g/cm³〜０．９１５g/cm³の範囲で、前記シーラント層を構成する樹脂の５０重量％以上が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂であり、また、前記シーラント層以外のポリエチレン系樹脂層は、その平均密度が０．９２０ g/cm ³ 以上で、その厚みの和が前記積層体の総厚みの５０％〜９０％であり、更に、前記ラミネート層を除く全層には、少なくとも有機添加剤として、それぞれのポリエチレン系樹脂１００重量部に対してエルカ酸アミド０．５重量部とエチレンビスオレイン酸アミド２．０重量部とが添加され、また、前記積層体のラミネート面が表面処理により、３８ dyne/cm 以上の表面濡れ性を有することを特徴とするラミネート用ポリエチレン系積層体。