JP4613571B2 - ヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルム及び包装体 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートシール性を有するフィルムに関し、さらに詳しくは、青果物を中心とした重量物を包装するのに好適なフィルム、および、かかるフィルムを用いてなる包装体に関する。

一般的に、包装用に使用するヒートシーラブルフィルムとしては、ポリプロピレン系樹脂に低融点のポリオレフィン系樹脂を積層した共押出しポリプロピレン系樹脂積層フィルム、無延伸ポリエチレン系樹脂フィルム又はポリプロピレン系樹脂フィルムと，延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムとをラミネートしたポリプロピレン系樹脂積層フィルムが多用されている。

上記共押出しポリプロピレン系樹脂積層フィルムは、ある程度のヒートシール強度は有するものの、業務用のカット野菜のような重量物の包装に耐え得る程ではなく、重量物の包装を目的とする場合には無延伸ポリエチレン系樹脂フィルム又はポリプロピレン系樹脂フィルムと、延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムとをラミネートしたポリプロピレン系樹脂積層フィルムが使用されている。しかしながら、これらのラミネートフィルムは、ヒートシール強度は十分であるものの、有機溶剤等を使用するラミネート工程が必要であるため、経済的にも地球環境に与える影響の面からも好ましくない。

そこで、上記共押出しポリプロピレン系樹脂積層フィルムのヒートシール強度の改善が種々検討されている。例えば、特許文献１には、ポリプロピレン系樹脂を基材層とし、直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂を熱融着層に使用する例が示されており、特許文献２では、ポリプロピレン系樹脂層と直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂層の間に接着層を設けたものが提案されている。また、特許文献３では、各層に使用する樹脂のＭＦＲ（メルトフローレート）を規定することで十分なヒートシール強度が得られることが報告されている。
特開平９−２０７２９４号公報 特開平１０−７６６１８号公報 特開２００３−２２５９７９号公報

しかしながら、特許文献１に開示のフィルムは異種素材を積層しているため、層間の接着強度が弱く、重量物の包装に十分なヒートシール強度は得られ難い。また、特許文献２のように接着層を設けても、ポリエチレン系樹脂を積層するとフィルムの腰感が無くなり、製袋加工時や内容物充填後の取り扱い性に支障をきたす場合がある。さらに、積層フィルムの各層を構成する樹脂のＭＦＲをコントロールするだけでは、重量物の包装時に必要なヒートシールエネルギーは得られ難く、特に、ジャガイモなどの根菜類を包装するには不十分であった。

また、従来から包装フィルムには、上記特性に加えて、内容物の美観を高めるために透明性が求められているが、近年、特に青果物を包装する場合に、青果物の呼吸作用による水分でフィルムがくもり、内容物が見えにくくなり商品価値を低下させてしまうことが問題となっている。しかしながら、防曇性と共に十分なヒートシール強度、および、ヒートシールエネルギーを具えたフィルムはこれまで存在していなかった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、青果物を中心とした重量物の包装にも十分なヒートシール強度とヒートシールエネルギーを有し、かつ、腰感が良好なヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルム、および、かかるフィルムを用いてなる包装体を提供することを目的とする。

上記課題を解決し得た本発明のヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルムとは、表層に融点が１５０℃以下の熱融着層を有し、該熱融着層と、結晶性ポリプロピレン系樹脂からなる基材層との間に中間層を有する３層以上の積層体からなるヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルムであって、フィルムの流れ方向（ＭＤ）と、該流れ方向に直交する方向（ＴＤ）の引張弾性率の積が３．１〜６．０（ＧＰａ）²であり、フィルムのヒートシール強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上となるようにフィルムの流れ方向と、該流れ方向に直交する方向をシールしたときのそれぞれのヒートシールエネルギーが１１Ｎ・ｃｍ／１５ｍｍ以上であるところに要旨を有するものである。

本発明において、引張弾性率の積とは積層フィルムの腰感を指標するものであり、ヒートシールエネルギーとは、積層フィルムのシール部に作用する応力に対する抵抗力を指標するもので、フィルムのヒートシール強度測定の際にフィルムが破断にいたるまでのヒートシール強度とフィルムの伸びとの関係から導き出されるものである（シール部が破断にいたるまでの吸収エネルギー）。ここで、「フィルムのヒートシール強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上となるように」とは、本発明の積層フィルムを重量物の包装に使用することを考慮したもので、かかるヒートシール強度を有するものであれば、重量物の包装にも十分耐え得る強度を有するものであると考えられるからである。

上記構成を有する積層フィルムは、適度な腰感を有し、また、優れたヒートシール強度、ヒートシールエネルギーを有するため、重量物の包装にも好適に使用することができる。

上記基材層の厚みをｘ、中間層の厚みをｙとしたときに、該基材層と中間層の厚みが下記関係式を満足するものであるのが好ましい。
２ｘ＜ｙ

また、上記中間層は、冷キシレン可溶分３質量％以下のα‐オレフィン共重合体を含むものであるのが好ましく、上記α‐オレフィン共重合体は、中間層中に１０〜７０質量％含まれるものであるのが望ましい。

さらに、上記中間層が、基材層を構成する結晶性ポリプロピレン系樹脂と、熱融着層を構成する樹脂とを含むものでれば、積層フィルムを構成する各層間の接着強度が優れるため好ましい。

上記熱融着層表面の水洗後の濡れ張力が３１ｍＮ／ｍ以上であり、前記熱融着層の水洗前の表面には防曇剤が存在するものであるのが好ましい。

上記積層フィルムは２軸延伸されてなるものであるのが望ましい。

上記積層フィルムからなる包装体は、重量物の包装にも好適に用いることができる。

本発明のヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルムは、高いヒートシール強度とヒートシールエネルギーを有し、また、腰感も良好であり商品の取り扱い性に優れるため、重量物の包装にも好適に使用することができる。また、防曇性も有し得るので青果物の包装用フィルムとしても用いることができる。

本発明のヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルムとは、表層に融点が１５０℃以下の熱融着層を有し、該熱融着層と、結晶性ポリプロピレン系樹脂からなる基材層との間に中間層を有する３層以上の積層体からなるヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルムであって、フィルムの流れ方向（ＭＤ）と、該流れ方向に直交する方向（ＴＤ）の引張弾性率の積が３．１〜６．０（ＧＰａ）²であり、フィルムのヒートシール強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上となるようにフィルムの流れ方向と、該流れ方向に直交する方向をシールしたときのそれぞれのヒートシールエネルギーが１１Ｎ・ｃｍ／１５ｍｍ以上であるところに特徴を有するものである。

本発明の積層フィルムは、上述したように重量物の包装も考慮しているため、かかる商品包装時の取扱い性を確保する観点から、ＪＩＳ−Ｋ−７１２７の規定に準じて測定されるフィルム流れ方向（ＭＤ）およびこれと直交する方向（ＴＤ）の引張弾性率の積が３．１（ＧＰａ）²以上、６．０（ＧＰａ）²以下であることが要求される。好ましくは３．３（ＧＰａ）²以上、より好ましくは３．４（ＧＰａ）²以上であり、好ましくは５．５（ＧＰａ）²以下、より好ましくは５．０（ＧＰａ）²以下である。

一般的に、包装材料として使用するフィルムの引張弾性率は、包装材料取り扱い時の腰感と相関があることが知られている。なお、本発明では、引張弾性率ではなく、ＭＤおよびＴＤにおける引張弾性率の積をフィルムの腰感の判断基準として採用しているが、これは、たとえば、フィルムを袋状の包装体として使用する場合には、フィルムの流れ方向（ＭＤ）とこれに直交する方向（ＴＤ）の両方向の腰感が必要とされることによるものである。

従って、引張弾性率の積が上記範囲に満たない場合にはフィルムの腰感が低下し、包装体の取扱い性が悪くなる傾向がある。一方、上記範囲を超える場合には、フィルムが硬くなる傾向があり、包装体を開封する際にフィルムに入る亀裂が伝播し易くなり、開封時に内容物がこぼれてしまうおそれがある。また、引っ張り弾性率が大き過ぎると、フィルムが伸びにくくなり、後述するヒートシールエネルギーが得られ難くなる場合がある。

なお、引張弾性率の積が上記範囲内に含まれるのであれば、ＭＤ、ＴＤそれぞれの引張弾性率の値は特に限定されないが、ＭＤにおける引張弾性率は１．４０ＧＰａ以上であるのが好ましく、より好ましくは１．４５ＧＰａであり、ＴＤにおける引張り弾性率は２．２５ＧＰａ以上であるのが好ましく、より好ましくは２．３５ＧＰａ以上である。

また、本発明の積層フィルムは、フィルムのヒートシール強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であり、且つ、積層フィルムの流れ方向と、該流れ方向に直交する方向をシールしたときのそれぞれのヒートシールエネルギーが１１Ｎ・ｃｍ／１５ｍｍ以上である必要がある。好ましくは１２Ｎ・ｃｍ／１５ｍｍ以上であり、より好ましくは１２．５Ｎ・ｃｍ／１５ｍｍ以上である。

ここで、ヒートシールエネルギーとは、ヒートシール強度測定時の、ヒートシール強度とフィルムの伸びの関係から導かれる値であり、シール部が破断（あるいは降伏）するまでのフィルム吸収エネルギーを意味するものである。

積層フィルムを袋状の包装体として用いる場合、輸送時の振動や衝撃、あるいは流通途上の落下などによりシール部が破断してしまうことがある。この現象は、特に重量物を包装した場合に顕著である。このようなシール部の破断には、シール部の強度（ヒートシール強度）のみならず、破断にいたるまでのシール部の伸びが大きく影響する。したがって、シール部が伸びれば、輸送・荷役作業時における衝撃が分散されるため、シール部の破断、すなわち包装体の破袋を防止することができる。すなわち、ヒートシールエネルギーが小さいということは、シール部が伸びにくいことを意味しており、このような場合には衝撃を分散することができず、シール部に局所的に負荷が加わるため、かかる積層フィルムで重量物を包装した場合には破袋が発生し易くなる。

なお、上記「ヒートシール強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であり、且つ、積層フィルムのＭＤおよびＴＤをシールしたとき」との規定は、ヒートシール強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であれば、重量物の包装にも十分な強度を有するものと判断できることによる。これは、ヒートシール温度の特定では、積層フィルムを構成する各層を構成する樹脂の種類や層の厚みによっては、上述のヒートシール強度が得られ難くなる場合があるからである。そこで、本発明では、包装体が重量物の包装にも耐え得るヒートシール強度の値として８Ｎ／１５ｍｍ以上との規定を設けた。従って、ヒートシール強度が上記値に満たない場合は、強度が不十分となり、包装体取り扱い時に破袋が生じる場合がある。

本発明におけるヒートシール強度およびヒートシールエネルギーの規定は、下記の測定方法により測定される値を意味するものである。

ヒートシール強度：
フィルムの流れ方向が袋の長さ方向となるようにして切り出した試料を、袋のシール部分の断面が図１に示すようなＴ字形となるようにヒートシール（シール幅：１０ｍｍ）して（中央合掌シール形）、サイズ１８５ｍｍ×２５５ｍｍのセンタープレスシール袋を作成する。ヒートシールは、シール温度１５０℃、圧力２Ｋｇ／ｃｍ²、ヒートシール時間２秒の条件で行う。

得られた袋の長さ方向（ＭＤ）および幅方向（ＴＤ）のそれぞれに平行なシール部より、幅１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの試験片を切り出す。次いで、この試験片を、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置した後、東洋精機社製「テンシロン」（ＵＴＭ―ＩＩＩＬ）を用いて、チャック間距離２０ｍｍとし（ヒートシール部から１０ｍｍの位置を把持する）、２００ｍｍ／分の速度（チャート速度２００ｍｍ／分）で１８０度剥離した際の強度を測定し、ヒートシール強度〔Ｎ／１５ｍｍ〕とした。図１に作成した袋の形状と、ヒートシール強度測定用試験片の模式図を示す。

ヒートシールエネルギー：
ヒートシールエネルギーは、ヒートシール強度の測定で得られたチャートから導くことができる。本発明では、ヒートシール強度を示す曲線とチャート移動距離とで囲まれた面積をヒートシールエネルギー〔Ｎ・ｃｍ／１５ｍｍ〕とする（図２）。

次に、本発明の積層フィルムを構成する各層について説明する。

本発明の積層フィルムの基材層に用いる結晶性ポリプロピレン系樹脂としては、通常の押出成形用途で用いられるｎ‐ヘプタン不溶性のアイソタクチックポリプロピレンを使用するのが好ましい。ｎ‐ヘプタン不溶性とは、ポリプロピレンの結晶性を指標すると同時に食品包装用として使用する際の安全性を示すものであり、本発明では、昭和５７年２月厚生省告示第２０号によるｎ‐ヘプタン不溶性（２５℃、６０分抽出した際の溶出分が１５０ｐｐｍ以下〔使用温度が１００℃を超えるものは３０ｐｐｍ以下〕）に適合するものを使用することが好ましい態様である。

アイソタクチックポリプロピレンは、ホモポリプロピレン（プロピレン単独重合体）であっても、ポリプロピレンと他のα‐オレフィンとのランダム共重合体あるいはブロック共重合体であってもよい。なお、他のα‐オレフィンとの共重合体を採用する場合には、プロピレンを７０質量％以上含有するポリプロピレンを採用するのが好ましく、上記共重合成分としての他のα‐オレフィンには、エチレン、ブテン‐１、ヘキセン‐１、４‐メチル‐１‐ペンテンなどの炭素数が２〜８のα‐オレフィンを用いるのが好ましい。また、基材層は、上述の結晶性ポリプロピレン系樹脂を単独で用いるものであってもよく、２種以上の混合物からなるものであってもよい。

上記基材層に用いるポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上であるのが好ましく、より好ましくは０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上、さらに好ましくは１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、１００ｇ／１０ｍｉｎ以下であるのが好ましく、より好ましくは２０ｇ／１０ｍｉｎ以下、さらに好ましくは１５ｇ／１０ｍｉｎ以下である。ＭＦＲが、上記範囲に満たない場合には、樹脂の流動性が乏しくフィルムの製造が困難となる場合がある。一方、上記範囲を超える場合には、フィルム強度が小さくなり、ハンドリングの点で不都合が起こり易くなるからである。

本発明にかかる積層フィルムは、その表層に融点が１５０℃以下の熱融着層を有するものである。この熱融着層を構成する樹脂としては、融点が１５０℃以下の熱可塑性樹脂であって、炭素数２〜１０のα‐オレフィン系モノマーから選ばれた２種以上を重合して得られるランダム共重合体またはブロック共重合体を用いるのが好ましい。上記炭素数２〜１０のα−オレフィン系モノマーとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、デセンなどが挙げられる。なお、熱融着層を構成する樹脂には、上記共重合体を単独で、あるいは２種以上を混合して使用することができる。

特に熱融着層を構成する樹脂が、ブテン含有量の多いプロピレン‐ブテン共重合体を含むものであるのが好ましい。ここで、上記プロピレン‐ブテン共重合体におけるブテン含有量は２０質量％以上であるのが好ましい。なお、ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。上記ブテン含有量の多いプロピレン‐ブテン共重合体としては、例えば、住友化学工業（株）製「ＳＰＸ７８Ｊ１」などを例示することができる。

上記プロピレン‐ブテン共重合体は、熱融着層を構成する樹脂成分中、６５質量％以上配合することが好ましい。より好ましくは、７０質量％以上であり、９９質量％以下であるのが好ましく、より好ましくは９５質量％以下である。上記プロピレン‐ブテン共重合体の配合量が少なすぎる場合にはシール時の融着力が低くなり、十分なヒートシールエネルギーが得られ難い場合があり、一方、多すぎる場合には、中間層との層間強度が低下する場合がある。

本発明にかかる積層フィルムに十分なヒートシール強度を与えるためには、上記熱融着層を構成する樹脂成分の融点の下限は６０℃であるのが好ましい。融点の下限が低すぎる場合には、ヒートシール部の耐熱性が乏しく、一方、融点が高すぎる場合には、ヒートシール強度の向上が期待できない場合がある。従って、融点の上限は１５０℃とした。

また、フィルム製造時の作業性や強度を確保する観点からは、熱融着層を構成する樹脂のＭＦＲは０．１〜１００ｇ／１０ｍｉｎであるのが好ましく、より好ましくは０．５〜２０ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは、１．０〜１５ｇ／１０ｍｉｎである。

本発明の積層フィルムは、上述の基材層と熱融着層との間に中間層を有するものである。この中間層は、上記基材層および熱融着層の層間強度を向上させるとともに、本発明の積層フィルムが適度な腰感とヒートシールエネルギーとを有するものとするために設けるものである。

上記中間層を構成する樹脂は、冷キシレン可溶分（CXS）が３質量％以下のα‐オレフィン共重合体を少なくとも１種以上含むものであるのが好ましい。

上記「冷キシレン可溶分」とは、α‐オレフィン共重合体に含まれる非晶部の量を示しており、「冷キシレン可溶分が３質量％以下」であると言うことは、非晶部が少なく結晶性の高いα‐オレフィン共重合体を意味している。

α‐オレフィン共重合体は、衝撃強度や引き裂き特性などの機械的強度や低温特性、耐候性などに優れるものであり、かかる成分を配合することで、積層フィルムに優れた特性を付与することができる。しかしながら、α‐オレフィン共重合体は、主成分のα‐オレフィン分子鎖中に、第２成分や第３成分として異種のα‐オレフィンがランダムに導入された構造を有しているため、結晶化が抑制されて、ホモポリプロピレンなどのα‐オレフィンのホモポリマーに比べて結晶性が低く、α‐オレフィン共重合体の配合は、結果としてフィルムの腰感を低下させることとなる。一方、非晶部が少なすぎると、フィルムが硬くなり伸びにくくなるため充分なヒートシールエネルギーが得られ難くなる。そこで、これらの観点から、適度な腰感を有し、かつ、負荷に応じて伸びることのできる積層フィルムとするため、中間層に冷キシレン可溶分が３質量％以下のα‐オレフィン共重合体を配合することとしたのである。

中間層への上記冷キシレン可溶分が３質量％以下のα‐オレフィン共重合体の配合量は１０質量％以上とするのが好ましく、より好ましくは１５質量％以上であり、７０質量％以下であるのが好ましく、より好ましくは６０質量％以下である。上記α−オレフィン共重合体の配合量が少なすぎる場合には、積層フィルムを構成する各層間における接着力が不十分となって十分なヒートシール強度が得られない場合がある。一方、多すぎる場合は、フィルム全体の腰感を低下させるおそれがある。α‐オレフィン共重合体の配合量が上記範囲であれば、高温でヒートシールを行う場合に、熱融着層と共に中間層も若干変形し得るため、シール層が変形（肉細り）してヒートシールエネルギーが低下するのを抑制することができる。

上記冷キシレン可溶分３質量％以下のα−オレフィンとしては、特開２００３−２７７４１２号に記載の連続気相重合法により合成された重合体が例示でき、たとえば、「ＦＳＸ６６Ｅ８」（住友化学工業〔株〕製）を使用することができる。

なお、上記冷キシレン可溶分とは、試料１ｇを沸騰キシレン１００ｍｌに完全に溶解させ、これを２０℃まで降温して４時間放置した後、析出物をろ別したろ液から溶媒を留去し、減圧下７０℃で乾燥して、得られた析出物の質量から算出した値を示す。

本発明の積層フィルムの中間層には、上述のα‐オレフィン共重合体に加えて、基材層および熱融着層のそれぞれを構成する樹脂を少なくとも１種以上配合するのが好ましい。これらの樹脂を配合することにより、基材層−中間層、中間層−熱融着層間の親和性が増し、積層フィルム層間の接着力が高められるからである。これらの樹脂の配合量は、中間層を構成する樹脂成分中、それぞれ６質量％以上とするのが好ましく、より好ましくは１０質量％以上であり、６９質量％以下であるのが好ましく、より好ましくは６５質量％以下である。配合量が少ない場合には、層間における接着力が不十分になる傾向がある。一方、基材層を構成する樹脂の配合量が多い場合には、ヒートシールエネルギーが不十分となるおそれがあり、熱融着層を構成する樹脂が多すぎる場合には、中間層が軟化して腰感が損なわれる場合がある。

さらに、上記基材層、中間層、熱融着層には、防曇剤を配合してもよい。上述のように、近年、特に、青果物の包装に用いられるフィルムには防曇性が要求されるようになってきている。防曇性は内容物を見えやすくするといった外観特性に加えて、青果物の生理作用により生じた水滴による内容物の水腐れの抑制にも効果を有するものである。また、防曇剤の添加によって、フィルムのすべり性も向上するため、フィルムの製造工程や該フィルムを使用した包装工程をスムーズに行なうことができる。

本発明の積層フィルムに配合可能な防曇剤としては、例えば、グリセリンモノオレート、グリセリンラウレート、グリセリンカプレート、ジグリセリンオレート、ジグリセリンラウレート、トリグリセリンオレートなどのグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタンラウレートなどのソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールオレート、ポリエチレングリコールラウレートなどポリエチレングリコール脂肪酸エステルなどの多価アルコールの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、ステアリン酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイドなどの高級脂肪酸のアマイド類や高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。

なお、防曇剤は、フィルムの製造時に積層フィルムを構成する各層の構成樹脂と混合して用いればよいが、特定の層にのみ配合してもよい。特定の層のみに配合する場合であっても、防曇剤はフィルム製造時およびフィルム製造後の保管時に他の層へと順次移行して（ブリードアウト）、最終的には熱融着層表面にまで到達し、熱融着層表面が防曇性を有する状態となるからである。

上述のような防曇剤のブリードアウトをスムーズに起こすためには、積層フィルムを構成する各層における防曇剤濃度に勾配をつけておくのが好ましい。すなわち、基材層から熱融着層に向かって、防曇剤濃度が次第に低くなるように配合するのが好ましい。

上記防曇剤の配合量は、保存ないし流通時の気温変化を考慮して決定すればよく、５〜３０℃の間で温度変化を繰り返す間中継続して防曇性を示し得る程度の防曇剤が熱融着層表面に存在していることが望ましい。かかる観点から、防曇剤の配合量は、積層フィルムを構成する全層換算で０．１質量％以上であるのが好ましく、より好ましくは０．２質量％以上であり、１０質量％以下であるのが好ましく、より好ましくは５質量％以下である。なお、ヒートシール性を確保する観点からは、熱融着層構成成分中における防曇剤の配合量を５質量％以下とするのが好ましく、より好ましくは１．０質量％以下であり、０．０１質量％以上であるのが好ましい。

上述のような防曇剤の効果が十分に発揮されるためには、本発明の積層フィルムを構成する熱融着層表面を水洗した後の濡れ張力が３１ｍＮ／ｍ以上、４１ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましい。ここで、水洗後の熱融着層表面の濡れ張力を防曇性評価の指標として用いたのは、洗浄前の熱融着層の表面には、当然、積層フィルムの内部からブリードアウトした防曇剤が存在しており、かかる状態で測定される濡れ張力は熱融着層自身の特性に併せて防曇剤による寄与も含まれるからである。

表面洗浄後の濡れ張力が低い場合には、熱融着層表面における防曇剤の拡散効果が不十分となる傾向があり、一方、濡れ張力が大きすぎる場合には、熱融着層のヒートシール性が低下する傾向がある。

本発明の積層フィルムを構成する各層には、必要に応じて、各層の特性を害しない範囲で、各種添加剤や充填剤を加えてもよい。例えば、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、難燃剤、顔料、染料、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、マイカ、タルク、クレー、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、抗菌剤、自然分解性を付与する添加剤などが挙げられる。さらに、上記以外の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、ゴム類、炭化水素樹脂、石油樹脂なども、積層フィルムの特性を害さない範囲で配合することができる。

本発明にかかる積層フィルムは、上記基材層の厚みをｘ、中間層の厚みをｙとしたときに、該基材層と中間層の厚みが下記関係式を満足するものであるのが好ましい。
２ｘ＜ｙ

上述の構成に加えて、基材層と中間層との厚みが上記関係式を満たすものであれば、積層フィルムのヒートシールエネルギーや腰感が得られ易いからである。

なお、本発明の積層フィルムは、基材層と中間層の厚みが上記関係を満たすものであれば特に限定されず、基材層は積層フィルム全層の厚みの１０％以上、３２％以下（より好ましくは１５％以上３０％以下）とするのが好ましく、熱融着層は１％以上、２０％以下（より好ましくは１．５％以上１５％以下）、中間層は３０％以上、８９％以下（より好ましくは４０％以上８３．５％以下）である。基材層の厚みが１０％未満で、熱融着層が２０％を越え、中間層が８９％を越える場合には、積層フィルムの腰感が得られ難くなる傾向にあり、商品の取り扱い上好ましくない。また、基材層の厚みが５０％を越え、熱融着層が１％未満、中間層が４０％未満である場合は、目的とするヒートシール強度、ヒートシールエネルギーが得られ難い場合がある。

本発明にかかる積層フィルムの構成は、上記基材層、中間層、熱融着層を備えていれば特に限定されず、上記基材層の表面に、基材層の構成樹脂と同種のポリプロピレン系樹脂層や積層フィルムに諸特性を付与するための他の樹脂層（例えば、エチレン‐酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリビニルアルコールなどのガスバリア性樹脂層など）を積層する態様も本発明に含まれる。また、積層フィルムの特性が害されない限り、上記他の樹脂層の積層位置も限定されるものではなく、例えば、基材層と中間層との間、中間層と熱融着層との間に上述のような他の層を設けることもできる。

本発明にかかる積層フィルムの製造方法は特に限定されず、従来公知の方法で任意に製造することができる。例えば、積層数に見合う押出機を用いてＴダイ法やインフレーション法などで溶融積層した後、冷却ロール法、水冷法、または空冷法で冷却して未延伸の積層フィルムを製造した後、逐次２軸延伸法、同時２軸延伸法、チューブ延伸法などで延伸して製造する方法を例示することができる。

本発明にかかる積層フィルムには、当該フィルムの特性を阻害しない範囲であれば、必要に応じて（例えば印刷性の向上など）表面処理を施してもよい。表面処理の方法としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、酸処理などの方法が例示できる。上記例示の方法の中でも、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理は、連続処理が可能であり、フィルム製造時の巻き取り工程前に容易に実施できるため好ましい。特に、熱融着層表面の濡れ張力を向上する手段としては、コロナ放電処理を採用することが推奨される。また、用途に応じて、フィルムに穴あけ加工などの特殊加工を施してもよい。例えば、１〜５００μｍの穴あけ加工を施したフィルムは、青果物の鮮度保持包装として使用することができる。

本発明のヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルムは、重量物を包装するのに十分なヒートシール強度を有するのは勿論のこと、取扱い性にも優れ、また透明性も良好であるため、小麦粉、米、麦などの穀物類；ジャガイモ、ダイコン・ニンジンなどの根菜類；板・糸こんにゃく類、たくあん漬；醤油漬、奈良漬などの各種漬物類；各種味噌類；だしのもと、めんつゆ、醤油、ソース、ケチャップ、マヨネーズなどの外装材、ラーメン等の個包装を数個まとめて包装する集合包装用包装材に好適である。特に、防曇性を必要とする、業務用のカット野菜などの包装に最適な包装材料として用いることができる。また、本発明の積層フィルムは、食品包装用のみならず、肌着や衣服などの衣料品、ショッピング用、医薬品や化粧品などの包装にも使用することができる。

さらに、本発明の積層フィルムは、ペーパーカートン、チューブ用、袋用、カップ用、スタンディングパック用、トレイ用などの包装体としても用いることができる。

以下、本発明の具体例を実施例によってさらに説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、本明細書中における特性は下記方法により評価を行なった。

〔ヒートシール強度〕
下記実験例で得られた包装用フィルムから、該フィルムの流れ方向が袋の長さ方向となるようにして切り出した試料を、袋のシール部分の断面が図１に示すようなＴ字形となるようにヒートシール（シール幅：１０ｍｍ）して（中央合掌シール形）、１８５ｍｍ×２５５ｍｍのセンタープレスシール袋を作成した。尚、ヒートシールは、西部機械社製シーラー「テストシーラー」を用い、シール温度１５０℃、圧力１９６ｋＰａ（２Ｋｇ／ｃｍ²）、ヒートシール時間２秒の条件で行った。

この袋の長さ方向（ＭＤ）および幅方向（ＴＤ）のそれぞれに平行なシール部より、幅１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの試験片を切り出した。次いで、この試験片を、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置した後、東洋精機社製「テンシロン」（ＵＴＭ―ＩＩＩＬ）を用いて、チャック間距離２０ｍｍとし（ヒートシール部から１０ｍｍの位置を把持する）、２００ｍｍ／分の速度（チャート速度２００ｍｍ／分）で１８０度剥離した際の強度を測定し、ヒートシール強度（Ｎ／１５ｍｍ）とした。図１に作成した袋の形状と、ヒートシール強度測定用試験片の模式図を示す。

〔ヒートシールエネルギー〕
上記ヒートシール強度の測定で得られたチャートの、ヒートシール強度とチャート移動距離で囲まれた部分の面積を測定してヒートシールエネルギー（Ｎ・ｃｍ／１５ｍｍ）とした。図２にチャートの形状例を示す。

〔引張弾性率〕
ＪＩＳ−Ｋ−７１２７法に準じて、フィルム流れ方向（ＭＤ）およびフィルム流れ直交方向（ＴＤ）の引張弾性率（ＧＰａ）を測定した。測定はそれぞれの方向について３回行い、これらの平均値を各方向の引張弾性率とした。

〔商品取扱い性〕
上記ヒートシール強度測定法と同様にして作成した袋の中に約４００ｇのジャガイモをいれ、袋口を絞り、袋口より２ｃｍの位置をテープ幅約１ｃｍのテープにてパックシール留めした。この際のジャガイモの袋詰め作業性、および、袋詰め後の商品の取扱い性を下記評価基準に従って評価した。
評価基準
評価５級：フィルムに腰があり、袋詰・箱詰・箱出し・陳列作業が容易にできる。
評価４級：袋を持ったとき多少頼りなく感じるが、作業は問題なく行える。
評価３級：腰がない感じがして、手に持った際頼りなく感じ、多少、作業がしづらい。
評価２級：腰がなく、手に持った際頼りなく感じ、作業がしづらい。
評価１級：腰が全くなく、作業が困難。

〔商品取り扱い時の耐破袋性〕
商品取扱い性試験で準備したジャガイモ入りの袋を、高さ１２０ｃｍの位置から落下させて、破袋の有無および破袋が生じるまでの落下回数を確認した。

〔防曇性〕
下記製造例で得られたフィルムの防曇性を以下の手順にしたがって評価した。
１．５００ｃｃの上部開口容器（開口部面積７８．５ｃｍ²）に５０℃の温水を３００ｃｃ入れる。
２．フィルムの熱融着層（防曇性測定面）を内側にしてフィルム容器開口部を密閉する。
３．５℃の冷室中に１２時間放置する。
４．５℃の冷室中に放置した後、３０℃の環境に移し１２時間放置する。
５．３．および４．の操作を２日間繰り返した後、フィルムの熱融着層表面の露付着状態を下記評価基準にしたがって評価した。
評価基準
評価６級：全面露なし（付着面積０）
評価５級：若干の露付着（付着面積１／５まで）
評価４級：多少の露付着（付着面積１／４まで）
評価３級：約１／２の露付着（付着面積２／４まで）
評価２級：ほとんど露付着（付着面積３／４まで）
評価１級：全面露付着（付着面積３／４以上）

〔濡れ張力〕
下記製造例で得られたフィルムの熱融着層表面を蒸留水で４０〜５０秒間洗い流した後、ＪＩＳ−Ｋ−６７６８法に準じて、フィルムの濡れ張力を評価した。

下記製造例で使用した各層を構成する樹脂は次の通りである。
プロピレン単独重合体：住友化学工業（株）製「ＦＳ２０１１ＤＧ３」，ＭＦＲ：２．５ｇ／１０分，融点：１５８℃，冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）：３．３質量％
プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−１：住友化学工業（株）製「ＦＳＸ６６Ｅ８」，エチレン含有量：２．５モル％，ブテン含有量：７モル％，ＭＦＲ：３．１ｇ／１０分，融点：１３３℃，冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）：１．６質量％
プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−２：住友化学工業（株）製「Ｗ１７１」，エチレン含有量：４．６モル％，ブテン含有量：４．２モル％，ＭＦＲ：４．６ｇ／１０分，融点：１２８℃，冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）：４．６質量％
プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−３：住友化学工業（株）製「ＷＦ５８４Ｓ」，エチレン：含有量２．６モル％，ブテン含有量：５．４モル％，ＭＦＲ：４．０ｇ／１０分，融点：１３５℃，冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）：３．６質量％（溶液重合法により製造されたものである。）
プロピレン・ブテン共重合体−１：住友化学工業（株）製「ＳＰＸ７８Ｊ１」，ブテン含有量：２５モル％，ＭＦＲ：８．５ｇ／１０分，融点：１２８℃，冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）：１４．０質量％
プロピレン・ブテン共重合体−２：住友化学工業（株）製「ＳＰ８９３２」，ブテン含有量：３３モル％，ＭＦＲ：９．０ｇ／１０分，融点：１３０℃

〔製造例１〕
３台の溶融押出機を用い、第１の押出機にて基材層Ａ（プロピレン単独重合体）を、第２の押出機にて熱融着層Ｃ（プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−１：１０質量部，プロピレン・ブテン共重合体−１：９０質量部の混合樹脂）を、第３の押出機にて中間層Ｂ（プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−１：４０質量％，プロピレン単独重合体：６０質量％の混合樹脂）を、それぞれ樹脂温度２６０℃で溶融押し出しし、Tダイ内にて基材層Ａ／中間層Ｂ／熱融着層Ｃとなるように積層し、これを２０℃のチルロールにて冷却固化した。次いで、得られた未延伸フィルムを、縦方向に４．５倍延伸した後、横方向に８倍延伸し、基材層Ａ：１０μｍ、中間層Ｂ：２８μｍ、熱融着層Ｃ：２μｍの包装用積層フィルム１（４０μｍ）を得た。表１に、積層フィルム１の構成と評価結果を示す。

得られた積層フィルム１は、十分なヒートシール強度とヒートシールエネルギー、腰感を有し、取り扱い性、重量物充填後の耐破袋性のすべてに優れるものであった。

〔製造例２〕
３台の溶融押出機を用い、第１の押出機で基材層A（プロピレン単独重合体：１００質量部に、ポリオキシエチレン（２）ステアリルアミンモノステアリン酸エステル：０．８質量部、ポリオキシエチレン（２）ステアリルアミン：０．２質量部、ステアリン酸モノグリセリンエステル：０．２質量部配合した混合樹脂）を、第２の押出機にて熱融着層C（プロピレン・エチレン・ブテン共重合体−１：１０質量部とプロピレン・ブテン共重合体−１：９０質量部からなる混合樹脂）を、第３の押出機にて中間層B（プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−１：４０質量％、プロピレン単独重合体：６０質量％とした混合樹脂に、ポリオキシエチレン（２）ステアリルアミンモノステアリン酸エステル：０．３重量部、ポリオキシエチレン（２）ステアリルアミン：０．１重量部、ステアリン酸モノグリセリンエステル：０．２４重量部を配合した混合樹脂）をそれぞれ樹脂温度２６０℃で溶融押し出しし、Tダイ内にて基材層Ａ／中間層Ｂ／熱融着層Ｃとなるように積層した後、これを２０℃のチルロールにて冷却固化した。次いで、得られた未延伸フィルムを、縦方向に４．５倍、横方向に８倍延伸し、基材層Ａ：１０μｍ、中間層Ｂ：２８μｍ、熱融着層Ｃ：２μｍの３層の包装用積層フィルム２（４０μｍ）を得た。

得られた積層フィルム２の熱融着層Ｃの表面にコロナ放電処理を行い、コロナ放電処理後の熱融着層C表面（水洗後）の濡れ張力が３６ｍＮ／ｍとなるようにした。表１に、積層フィルムの構成と評価結果を示す。

得られた積層フィルム２は、ヒートシール強度、ヒートシールエネルギー、腰感に加えて防曇性を有し、取り扱い性、重量物充填後の耐破袋性、商品の見栄え等いずれも十分なものであった。

〔製造例３〕
熱融着層C表面の濡れ張力（水洗後）が表１に示す値となるようにコロナ処理度を調整したこと以外は製造例２と同様にして積層フィルム３および４を得た。表１に、積層フィルムの構成と評価結果を示す。

積層フィルム３および４は、ヒートシール強度、ヒートシールエネルギー、腰感に優れていた。積層フィルム４は、コロナ放電処理が不十分であったため、防曇性がやや低いものであった。

〔製造例４〕
積層フィルムの各層を構成する樹脂の配合比を表１に示すように変更したこと以外は製造例１と同様にして積層フィルム５を製造した。

得られた積層フィルム５は、ヒートシール強度、ヒートシールエネルギー、腰感に優れていた。

〔製造例５〕
中間層Bおよび／または熱融着層Cを構成する樹脂の配合組成および各層の厚みを表２に示すように変更したこと以外は製造例１と同様にしてフィルム６〜１１を製造した。表２および表３に、積層フィルムの構成と評価結果を示す。

フィルム６は、基材層が薄すぎるため腰感が得られておらず商品の取り扱い性に劣るものであった。さらに、基材層が薄いため積層フィルム自体の強度が低下し、耐破袋性に劣るものであった。また、熱融着層中におけるプロピレン‐ブテン共重合体の配合量が少なく、ヒートシールエネルギーが劣るものであった。

フィルム７およびフィルム８は、腰感は十分であるものの、中間層が薄すぎるため、ヒートシールエネルギーが低く、かかるフィルムで作成した包装体は耐破袋性が著しく悪いものであった。

積層フィルム９は、中間層への冷キシレン可溶分が３質量％以下のα‐オレフィン共重合体の配合量が多すぎたため、積層フィルムの腰感が低く、商品取り扱い性に劣るものであった。

積層フィルム１０は中間層への冷キシレン可溶分が３質量％以下のα‐オレフィン共重合体の配合量が少ない例であり、積層フィルム１１は中間層に冷キシレン可溶分が３質量％以下のα‐オレフィン共重合体を配合しなかった例である。これらの積層フィルムはいずれもヒートシール強度、ヒートシールエネルギーが低く、耐破袋性に劣るものであった。

〔製造例６〕
積層フィルムを構成する各層の厚みを表３に示すように変更したこと以外は製造例２と同様にして積層フィルム１２を製造した。表３に、積層フィルムの構成と評価結果を示す。

積層フィルム１２は、ヒートシール強度は満足するものの、中間層の厚みが薄すぎるためヒートシールエネルギーが小さく、この積層フィルムで作成した包装体は耐破袋性に劣るものであった。

〔製造例７〕
熱融着層C表面の濡れ張力（水洗後）が表３に示す値となるようにコロナ処理度を調整したこと以外は製造例２と同様にして積層フィルム１３を得た。

積層フィルム１３は、コロナ処理が過処理であったため、濡れ張力が大きくなりすぎてシール性が低下し、ヒートシール強度は満足するレベルにあるものの、ヒートシールエネルギーが低く、かかる積層フィルムで作成した包装体は耐破袋性に劣るものであった。

〔製造例８〕
３台の溶融押出機を用い、第１の押出機にて基材層Ａ（プロピレン単独重合体）を、第２の押出機にて熱融着層Ｃ（プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−３：４０質量％プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−２：６０質量％とした混合樹脂）を、第３の押出機にて中間層Ｂ（プロピレン単独重合体：４０質量％、プロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体−３：６０質量％とした混合樹脂）を、ダイス内にて基材層Ａ／中間層Ｂ／熱融着層Ｃの順にＴダイ方式にて溶融共押し出しした後、２０℃のチルロールにて冷却固化し、縦方向に４．５倍延伸した後、横方向に８倍延伸し、基材層Ａ：１４μｍ、中間層Ｂ：１４μｍ、熱融着層Ｃ：２μｍである積層フィルム１４を製造した。表３に、積層フィルムの構成と評価結果を示す。

積層フィルム１４は、中間層Bに冷キシレン可溶分３質量%以下のα‐オレフィン共重合体を含んでおらず、また、中間層が薄いため、ヒートシールエネルギーが低く、かかる積層フィルムで作成した包装体は耐破袋性に劣るものであった。

本発明のヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルムは、重量物を包装するのに十分なヒートシール強度を有するのは勿論のこと、取扱い性にも優れ、また透明性も良好であるため、小麦粉、米、麦などの穀物類；ジャガイモ、ダイコン・ニンジンなどの根菜類；板・糸こんにゃく類；たくあん漬、醤油漬、奈良漬などの各種漬物類；各種味噌類；だしのもと、めんつゆ、醤油、ソース、ケチャップ、マヨネーズなどの外装材、ラーメン等の個包装を数個まとめて包装する集合包装用包装材に好適である。特に、防曇性を必要とする、業務用のカット野菜などの包装に最適な包装材料として用いることができる。

また、本発明の積層フィルムは、ペーパーカートン、チューブ用、袋用、カップ用、スタンディングパック用、トレイ用などの包装体としても用いることができる。

実施例で作成した袋の形状とヒートシール強度測定用の試験片の模式図である。 ヒートシール強度測定時のチャートの例である。

Claims (6)

1. 表層に融点が１５０℃以下であり、炭素数２〜１０のα−オレフィン系モノマーから選ばれた２種以上を重合して得られるランダム共重合体またはブロック共重合体を２種以上含む熱融着層を有し、該熱融着層と、結晶性ポリプロピレン系樹脂からなる基材層との間に、冷キシレン可溶分３質量％以下のα−オレフィン共重合体を含む中間層を有する３層以上の積層フィルムからなり、
   上記基材層の厚みをｘ、中間層の厚みをｙとしたときに、該基材層と中間層の厚みが関係式２ｘ＜ｙを満足し、
   積層フィルムの流れ方向（ＭＤ）と、該流れ方向に直交する方向（ＴＤ）の引張弾性率の積が３．１〜６．０（ＧＰａ）²であり、
   積層フィルムのヒートシール強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であり、且つ、積層フィルムの流れ方向と、該流れ方向に直交する方向をシールしたときのそれぞれのヒートシールエネルギーが１１Ｎ・ｃｍ／１５ｍｍ以上であることを特徴とするヒートシール性ポリプロピレン系樹脂積層フィルム。
2. 上記α−オレフィン共重合体は、中間層中に１０〜７０質量％含まれるものである請求項１に記載の積層フィルム。
3. 上記中間層が基材層を構成する結晶性ポリプロピレン系樹脂と、熱融着層を構成する上記共重合体とを含むものである請求項１または２に記載の積層フィルム。
4. 上記熱融着層表面の水洗後の濡れ張力が３１ｍＮ／ｍ以上であり、前記熱融着層の水洗前の表面には防曇剤が存在するものである請求項１〜３のいずれかに記載の積層フィルム。
5. 上記積層フィルムが２軸延伸されてなるものである請求項１〜４のいずれかに記載のフィルム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の積層フィルムからなることを特徴とする包装体。

Images