JP5041110B2

JP5041110B2 - ポリオレフィン系樹脂フィルム及び積層包装材料

Info

Publication number: JP5041110B2
Application number: JP2000264881A
Authority: JP
Inventors: 真一大野; 忠夫米山; 聡納
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2020-09-01
Also published as: JP2002069213A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリオレフィン系樹脂フィルム及び積層包装材料、特に、透明性、低温域での強度保持及び高温域での寸法安定性が優れたポリオレフィン系樹脂フィルム及び該ポリオレフィン系樹脂フィルムが基材フィルムの少なくとも一方の面に積層された積層包装材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食品包装などに用いられる包装材料は、強度が優れるポリアミドやポリエステルなどの基材フィルムにヒートシール性を有するポリオレフィン系樹脂フィルムが積層されている。しかしながら、従来のポリオレフィン系樹脂フィルムを用いた包装材料も要求されるすべての特性を満足できるものではない。例えば、ポリプロピレンフィルムは低温域での強度不足のため冷凍食品包装用途に不適当である。また、ポリエチレンフィルムでは高温域での寸法安定不足のため熱水殺菌用途に向いていない。さらに、特定の密度や圧縮弾性率を有するポリエチレンを用いたポリオレフィンフィルム（特開平３−１１９３４９号公報、特開平１０−１５７０００号公報に開示）があるが、これらのフィルムは透明性などの特性が充分満足できるものではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来のポリオレフィン系樹脂フィルム及び積層包装材料の有する問題点を解決し、透明性、低温域での強度保持及び高温域での寸法安定性が優れるので、低温域での冷凍用途から高温域での熱水殺菌用途まで巾広い温度領域に使用することができるポリオレフィン系樹脂フィルム及び該ポリオレフィン系樹脂フィルムが基材フィルムの一方の面に積層された積層包装材料を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは、密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンからなる層と、密度０．９６０ｇ／ｃｍ ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレン及び直鎖状低密度ポリエチレンからなる層と、直鎖状低密度ポリエチレンからなる層とが順に積層されてなり、密度０．９６０ｇ／ｃｍ ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンの含有率Ｄ（重量％）が、
・各層の密度０．９６０ｇ／ｃｍ ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンの含有率（％）：ｄ _１、ｄ _２・・ｄ _ｎ
・各層の単位面積当たりの重量（ｇ）：ｗ _１、ｗ _２・・ｗ _ｎ
・ポリオレフィン系樹脂フィルムの単位面積当たりの重量（ｇ）：Ｗ
としたときに、下式で求めた値が３０〜７０重量％であり、かつ、熱風１００℃処理による収縮率が０．５％以下で、かつ、ヘーズが１０％以下であることを特徴とする。
Ｄ＝｛（ｄ _１ ×ｗ _１＋ｄ _２ ×ｗ _２・・ｄ _ｎ ×ｗ _ｎ）／Ｗ｝（重量％）
ここで、上記の「特定のポリエチレン」とは、出光石油化学社製の商品名モアテック０４０８Ｇを挙げることができる。
【０００５】
上記の構成からなる本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは、透明性、低温域での強度保持及び高温域での寸法安定性が優れる。
【０００６】
また、本発明の積層包装材料は、ポリオレフィン系樹脂フィルムが、基材フィルムの少なくとも一方の面に積層されてなることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成からなる本発明の積層包装材料は、透明性、低温域での強度保持及び高温域での寸法安定性が優れるので、低温域での冷凍用途から高温域での熱水殺菌用途まで巾広い温度領域に使用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のポリオレフィン系樹脂フィルム及び積層包装材料の実施の形態を説明する。
【０００９】
本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムはその構成成分中に密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンを全体に対し３０〜７０重量％含有し、かつ、熱風１００℃処理による収縮率が０．５％以下である。
【００１０】
通常、一般のポリエチレンをその構成成分中に含有するポリオレフィン系樹脂フィルムは、熱水処理を行うことにより大きな寸法変化を生ずる。これは、ポリエチレンが高温域で分子運動が活発になり、軟化変形するためと考えられている。特に、熱風１００℃処理による収縮率が０．５％を超えるポリオレフィン系樹脂フィルムは、食品包装材料などとして用いて熱水処理した後において、ガスバリア性の劣化といった問題が生じる。ところが、密度の高いポリエチレンは耐熱性に優れ、ポリオレフィン系樹脂フィルム中に適量配合することで熱水処理温度域での軟化変形を防止できる。即ち、ポリオレフィン系樹脂フィルム中に密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンを３０〜７０重量％含有させることで熱水処理時の寸法変化を小さくすることができることが判明した。
【００１１】
このように、密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレン以外の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を用いたフィルムは低温域での強度保持や透明性を満足することができない。さらに、ＬＬＤＰＥを用いた場合であっても、その密度が０．９５０ｇ／ｃｍ^３未満のＬＬＤＰＥを用いたフィルムでは熱水処理した後において包装材料が軟化変形するという問題がある。
【００１２】
本発明において用いる特定のポリエチレンとして、出光石油化学社製の商品名モアテック０４０８Ｇを挙げることができる。
【００１３】
本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムの構成成分の、３０〜７０重量％を占める上記特定のポリエチレン以外のポリオレフィン系樹脂としては、種々のポリオレフィンを特に限定することなく使用できる。具体的には、ポリエチレン（直鎖状低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなど）、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１などの単独重合体、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／ブテン−１共重合体、エチレン／４−メチル−ペンテン−１共重合体、エチレン／デセン−１共重合体、プロピレン／ブテン−１共重合体、プロピレン／４−メチル−ペンテン−１共重合体、デセン／４−メチル−ペンテン−１共重合体、エチレン／プロピレン／ブテン−１共重合体などの共重合体などが挙げられる。
【００１４】
本発明において用いるポリオレフィン系樹脂の、好ましいメルトインデックス（ＭＩ）の範囲は、１〜１５ｇ／１０分（ＪＩＳＫ７２１０に準じた２３０℃での値）である。ポリオレフィン系樹脂は、例えば、減圧処理などで脱臭処理したものを用いるのが好ましい。
【００１５】
なお、本発明において用いるポリオレフィン系樹脂には、通常、ポリオレフィン系樹脂組成物に加えられている各種添加剤、例えば可塑剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、フィラー、帯電防止剤、抗菌剤、滑剤、アンチブロッキング剤などを本発明の効果を損なわない範囲で適量使用してもよい。アンチブロッキング剤としては、球状の微粒子を用いることが好ましい。球状微粒子は、フィルムの透明性、滑り性及び耐ブロッキング性のバランスを取る効果を有する。
【００１６】
本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは単層で用いる他、シーラント層として基材フィルムと積層して積層フィルムの表層に積層して用いる場合が多いので、シーラントフィルムとして必要な、ヒートシール性、滑り性、耐ブロッキング性、ラミネート性、ガスバリア性、耐衝撃性、表面保護性、機械的性質などに優れていることも好ましい。従って、本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは単層構成としてもよいが、上記各性質を異なる層に分担させてポリオレフィン系樹脂フィルムを２層以上、さらには３層以上の積層構造で構成することが好ましい。
【００１７】
ポリオレフィン系樹脂フィルムが複数の層、即ち、２層又は３層以上の積層構造で構成されている場合、密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンはポリオレフィン系樹脂フィルムを構成する全樹脂中で３０〜７０重量％含有する。即ち、ポリオレフィン系樹脂フィルムを構成する複数層の各層が均一な含有率であっても、各層毎に異なる含有率であってもよく、また、一層だけに集中して存在してもよい。なお、含有率Ｄ（重量％）は、
・各層の密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンの含有率（％）：ｄ_１、ｄ_２・・ｄ_ｎ
・各層の単位面積当たりの重量（ｇ）：ｗ_１、ｗ_２・・ｗ_ｎ
・ポリオレフィン系樹脂フィルムの単位面積当たりの重量（ｇ）：Ｗ
としたときに、下式で求めた値である。
Ｄ＝｛（ｄ_１×ｗ_１＋ｄ_２×ｗ_２・・ｄ_ｎ×ｗ_ｎ）／Ｗ｝（重量％）
【００１８】
ポリオレフィン系樹脂フィルムを２層以上の複数の層とするときの各層を構成するポリオレイン系樹脂については、同一の単量体からなる重合体の共重合体、変性物、ブレンド物あるいは異種重合体の積層のいずれであってもよい。この場合、密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンは、ポリオレフィン系樹脂フィルム中で合計量として３０〜７０重量％含有し、かつ、ポリオレフィン系樹脂フィルムとして熱風１００℃処理による収縮率が０．５％以下であるように含有される。
【００１９】
ポリオレフィン系樹脂フィルムを３層の積層構造とするときの各層を構成するポリオレイン系樹脂については、その組み合わせとしては、例えば、（密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレン（以下、単に「特定ポリエチレン」という場合がある。）／ＭＤＰＥ／ＬＤＰＥ）ポリエチレン、（特定ポリエチレン／特定ポリエチレン＋ＭＤＰＥ／ＭＤＰＥ）ポリエチレンのような３層構成にすることにより、ヒートシール部の厚みの細り防止、添加剤のブリード防止が可能になり、低温ヒートシール性が安定するという点で好ましい組み合わせである。
【００２０】
上記のような積層型のポリオレフィン系樹脂フィルムを製造するには、共押出し成形法が好ましく、例えば、円形ダイを用いるインフレーション成形法、Ｔダイを用いるＴダイ成形が採用できる。Ｔダイ成形を行う場合には、ドラフト率を１〜１０％、樹脂温度を１５０〜３００℃に設定して冷却ドラム上に押出すことが好ましい。厚みは、ポリオレフィン系樹脂フィルムとしては、通常５〜１５０μｍ、より一般的には１５〜８０μｍの範囲である。ポリオレフィン系樹脂フィルムの厚みは、１５０μｍ以上であると、フレキシブル性が不足し、５μｍ以下であると包装物の破袋という問題が生じる。上記の範囲で積層包装材料の全厚みに応じて適宜設定することができる。
【００２１】
本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムから積層包装材料を製造するために基材フィルムに積層する場合の層構造は特に限定されないが、ポリオレフィン系樹脂フィルムはシーラントフィルムとして適しているので、ポリオレフィン系樹脂フィルムに次のような基材フィルムを積層した積層包装材料であるのが好ましい。
【００２２】
基材フィルムとしては、透明なフィルム形成能を有する熱可塑性樹脂からなるフィルムであれば、特に制限はないが、ポリプロピレン、ポリブテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレートやそれらの共重合体などに代表されるポリエステル系樹脂、ポリオキシメチレンに代表されるポリエーテル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ポリメタキシレンアジパミドなどに代表されるポリアミド系樹脂、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニルやそれらの共重合体に代表されるビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などやセロファン、アセテートなどに代表されるセルロース系樹脂、さらにはポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、フッ素含有重合体その他の多くの樹脂の単体、共重合体、混合体、複合体よりなる、未延伸あるいは一軸又は直行する二軸方向に延伸された配向フィルムなどを挙げることができる。
【００２３】
なかでも、本発明の趣旨からは、基材フィルムには耐熱寸法変化や機械的強度、さらには成形性や経済性などの面から二軸延伸されたポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミドなどのフィルムである場合が好適である。
【００２４】
基材フィルムの厚みは特に限定はされないが、通常は１〜２５０μｍであり、積層包装材料としては３〜５０μｍである場合が特に好ましい。この基材フィルムは、単体であっても複合された多層フィルムであってもよく、多層フィルムにおける複合方法や層数などは任意である。
【００２５】
本発明のポリオレフィン系樹脂フィルム及び積層包装材料は、透明性、低温域での強度保持及び高温域での寸法安定性に優れている、という特性を活かし、食品包装材料として味噌、漬物、惣菜、ベビーフード、佃煮、こんにゃく、ちくわ、蒲鉾、水産加工品、ミートボール、ハンバーグ、ジンギスカン、ハム、ソーセージ、その他の畜肉加工品、茶、コーヒー、紅茶、鰹節、とろろ昆布、ポテトチップス、バターピーナッツなどの油菓子、米菓、ビスケット、クッキー、ケーキ、饅頭、カステラ、チーズ、バター、切り餅、スープ、ソース、ラーメン、わさびなど、あるいは練り歯磨きなどの包装に幅広く用いられ、さらにはペットフード、農薬、肥料、輸液パック、あるいは半導体や精密材料包装など、医療、電子、化学、機械などの産業材料包装にも広く活用することができる。また包装材料の使用形態にも特に制限がなく、袋、フタ材、カップ、チューブ、スタンディングパウチなどとして広く実用化できる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、本発明の内容及び効果を具体的に説明する。なお、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。また、本明細書中で下記実施例で採用した各種の性能試験は次の方法によって行った。
【００２７】
（１）収縮率
対象フィルムを直径２００ｍｍの円形に切断し、１００℃の空気中で３０分間処理する前と後の寸法変化を、縦（０度）、横（９０度）についてＪＩＳ−Ｋ−６７８２に準ずる方法で測定し、それぞれの値を縦方向及び横方向の収縮率とした。
【００２８】
（２）ヘーズ
ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準じ測定した。
【００２９】
（３）実用強度
透明蒸着ポリアミドフィルム（厚さ１５μｍ）とドライラミネート後、得られたラミネートフィルムから１３５×１６５ｍｍ（シール巾５ｍｍ）の袋を製造し、次いで水２００ｃｃを入れ、ヒートシール後、９５℃、３０分のボイル処理を行った。次いで５℃に冷却して１．５ｍの高さから袋を繰り返し落下させ、破袋までの回数を測定した。
【００３０】
（４）酸素透過度
透明蒸着ポリアミドフィルム（厚さ１５μｍ）とドライラミネート後、得られたラミネートフィルムを９５℃、３０分のボイル処理を行い、モコン法・ＡＳＴＭＤ３９８５にて測定した。
【００３１】
（実施例１）
３層のポリオレフィン系樹脂フィルムを形成するため、Ａ層として密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレン（出光石油化学社製、商品名モアテック０４０８Ｇ）を、Ｂ層として密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレン（同）とＬＬＤＰＥ（密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分）との３３：６７（重量比）の割合の混合物を、Ｃ層としてＬＬＤＰＥ（密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分）を、それぞれ溶融し、３層共押出し式製膜機でＴダイから冷却ロール上に押出し、各層１０／３０／１０μｍのポリオレフィン系樹脂フィルムを得た。
【００３２】
（比較例１）
実施例１において、下記の点を変更した他は同様にしてポリオレフィン系樹脂フィルム（合計５０μｍ）を得た。Ｂ層として密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレン（同）とＬＬＤＰＥ（密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３）とを９０：１０の割合で混合した。
【００３３】
（比較例２）
実施例１において、下記の点を変更した他は同様にしてポリオレフィン系樹脂フィルム（合計５０μｍ）を得た。Ｂ層として密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレン（同）とＬＬＤＰＥ（密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３）とを１０：９０の割合で混合した。
【００３４】
（比較例３）
実施例１において、下記の点を変更した他は同様にしてポリオレフィン系樹脂フィルム（合計５０μｍ）を得た。Ｂ層として他のＨＤＰＥ（密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３）とＬＬＤＰＥ（密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３）とを３３：６７の割合で混合した。
【００３５】
（積層包装材料の製造）
ポリアミド２軸延伸フィルム（厚み１５μｍ：東洋紡績社製）の表面に２液型ポリウレタン系接着剤（Ｔｇ：−１２℃、武田薬品社製「Ａ３１０／Ａ１０」）を５ｇ／ｍ^２塗布し、その上に実施例１、比較例１〜３で得られたポリオレフィン系樹脂フィルムを、それぞれドライラミネートし、積層包装材料を得た。
【００３６】
実施例１、比較例１〜３で得られたポリオレフィン系樹脂フィルム及び積層包装材料をそれぞれ熱収縮率、ヘーズ、実用強度／酸素透過度を測定した。評価結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【発明の効果】
本発明のポリオレフィン系樹脂フィルム及び積層包装材料によれば、透明性、低温域での強度保持及び高温域での寸法安定性が優れ、寸法変化と透明性の両立ができるので、低温域での冷凍用途から高温域での熱水殺菌用途まで巾広い温度領域に使用することができる。

Claims

密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンからなる層と、密度０．９６０ｇ／ｃｍ ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレン及び直鎖状低密度ポリエチレンからなる層と、直鎖状低密度ポリエチレンからなる層とが順に積層されてなり、密度０．９６０ｇ／ｃｍ ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンの含有率Ｄ（重量％）が、
・各層の密度０．９６０ｇ／ｃｍ ^３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分、融点１３５℃の特定のポリエチレンの含有率（％）：ｄ _１、ｄ _２・・ｄ _ｎ
・各層の単位面積当たりの重量（ｇ）：ｗ _１、ｗ _２・・ｗ _ｎ
・ポリオレフィン系樹脂フィルムの単位面積当たりの重量（ｇ）：Ｗ
としたときに、下式で求めた値が３０〜７０重量％であり、かつ、熱風１００℃処理による収縮率が０．５％以下で、かつ、ヘーズが１０％以下であることを特徴とするポリオレフィン系樹脂フィルム。
Ｄ＝｛（ｄ_１×ｗ_１＋ｄ_２×ｗ_２・・ｄ_ｎ×ｗ_ｎ）／Ｗ｝（重量％）
請求項１記載のポリオレフィン系樹脂フィルムが、基材フィルムの少なくとも一方の面に積層されてなることを特徴とする積層包装材料。