(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)がスチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の水素添加物であるスチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体であって、スチレンに対しエチレンとブチレンの合計の重量比が12/88から67/33の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のポリプロピレン系複合フィルム。
基材層(A)の樹脂組成物にエチレン・α−オレフィンエラストマー(a4)が3〜15重量%含有されてなる請求項1から3のいずれかに記載のポリプロピレン系複合フィルム。
シール層(B)どうしを170〜190℃のシール温度でヒートシールし、130℃×30分処理後のヒートシール強度が55N/15mm以上であることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のポリプロピレン系複合フィルム。
請求項1から9のいずれかに記載のポリプロピレン系複合フィルムの基材層(A)側に、二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、印刷紙、金属箔から選ばれる少なくとも1層を積層した積層体。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に、本発明のポリプロピレン系複合フィルムおよびそれを用いた積層体について具体的に説明する。
【0024】
本発明のポリプロピレン系複合フィルムは、基材層(A)とシール層(B)からなるポリプロピレン系複合フィルムであって、基材層(A)は、少なくともプロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)45〜84重量%、水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)3〜15重量%、および低密度のポリエチレン系重合体(a3)10〜40重量%からなり、シール層(B)はプロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)55〜85重量%、プロピレン重合体(b2)5〜15重量%、およびプロピレン系ランダム共重合体と低密度ポリエチレンの混合樹脂(b3)10〜30重量%からなる。
【0025】
ここで、基材層(A)のプロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)は、該ブロック共重合体の20℃キシレン不溶部の割合が75〜90重量%で、該不溶部の極限粘度([η]
Hと称す)が1.8〜2.2dl/gであり、該可溶部の極限粘度([η]
EPと称す)が2.5〜3.3dl/gとする必要がある。なお上記20℃キシレン不溶部、および該可溶部とは、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体ペレットを沸騰キシレンに完全に溶解させた後20℃に降温し、4時間以上放置し、その後これを析出物と溶液とに濾別した際、析出物を20℃キシレン不溶部と称し、溶液部分(濾液)を乾固して減圧下70℃で乾燥して得られる部分を該可溶部と称す。
【0026】
かかるキシレン不溶部はプロピレン・エチレンブロック共重合体中のポリプロピレンからなる海成分に相当し、キシレン可溶部はポリエチレンおよびエチレン・プロピレン共重合ゴム成分からなる島成分に相当する。これら不溶部と可溶部の割合については、不溶部の割合が75〜90重量%の範囲にあることが必要であり、該不溶部が75重量%より小さければ、可溶部の割合が大きくなることで耐ブロッキング性、耐熱性、剛性、耐屈曲白化性が低下し、該不溶部が90重量%より大きければ、可溶部の寄与による耐低温衝撃性が不足する。
また、キシレン不溶部の極限粘度([η]
H)は、1.8〜2.2dl/gであり、該極限粘度([η]
H)が1.8dl/gより小さければ、海成分のポリプロピレンの分子量が小さいことで耐低温衝撃性、耐屈曲白化性が不十分となり、2.2dl/gより大きければ、反対にポリプロピレンの分子量が大きくなりすぎ、キャスト成形が困難になる。
また、キシレン可溶部の極限粘度([η]
EP)が2.5dl/gより小さければフィルムがベタつくなど耐ブロッキング性が悪化し、3.3dl/gより大きければポリエチレンおよびエチレン・プロピレン共重合ゴム成分からなる島成分の分散粒子径が大きくなり、油性食品を包装した場合、ユズ肌現象が生じ易くなり、ゲル、フィッシュアイ等が発生する懸念がある。
なお、キシレン可溶部のエチレン含有量は20〜50重量%の範囲が好ましい。該含有率が20重量%より小さければ低温での耐低温衝撃性が低下し、逆に50重量%より大きければ、耐ブロッキング性が不十分となりやすい。
【0027】
また、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)のメルトフローレート(MFR、単位g/10分)としては、キャスト成形性の観点及び耐低温衝撃性の低下やゲル、フィッシュアイの発生懸念の観点から0.5〜5g/10分の範囲が好ましく、より好ましくは、1〜3.5g/10分の範囲である。MFRが0.5未満では溶融粘度が高すぎて、製膜時に安定して口金から押出しするのが難しく、MFRが5を越えると耐低温衝撃性が悪化する。
【0028】
ここで、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)のキシレン不溶分及び可溶分の極限粘度、及びメルトフローレートの調整方法としては、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体の重合時の各工程で水素ガスや金属化合物などの分子量調整剤を加える方法、パウダー状で得られた重合体を溶融混練しペレタイズする際に添加剤を添加する方法、パウダーで得られた重合体を溶融混練しペレタイズする際の混練条件を調整する方法等を挙げることができる。
【0029】
なお、本発明に用いるプロピレン・エチレンブロック共重合体の製造方法としては、触媒を用いて原料であるプロピレンやエチレンなどを重合させる方法が挙げられる。ここで、触媒としてはチーグラー・ナッタ型やメタロセン触媒などを用いることができ、例えば、特開平07−216017号公報に挙げられるものを好適に用いることができる。具体的には(1)Si−O結合を有する有機ケイ素化合物及びエステル化合物の存在下、一般式Ti(OR)
aX
4−a(式中、Rは炭素数が1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン原子、aは0<a≦4の値を表し、好ましくは2≦a≦4、特に好ましくはa=4である。)で表されるチタン化合物を有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、エステル化合物で処理した後、エーテル化合物と四塩化チタンの混合物もしくはエーテル化合物と四塩化チタンとエステル化合物の混合物で処理することにより、得られる3価のチタン化合物含有固体触媒、(2)有機アルミニウム化合物、(3)電子供与性化合物(ジアルキルジメトキシシラン等が好ましく用いられる)よりなる触媒系が挙げられる。
【0030】
プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造方法として、生産性及び耐低温衝撃性の観点から、第1工程で実質的に不活性剤の不存在下にプロピレンを主体とした重合体部分を重合し、次いで第2工程で気相中にてエチレン・プロピレン共重合体を重合する方法を用いるのが好ましい。
ここでプロピレンを主体とした重合体部分は、耐熱性、剛性などの観点から、融点が160℃以上のプロピレン単独重合体が好ましいが、融点が160℃以上の範囲のものであれば、プロピレンと少量のエチレン、1−ブテンなどのα−オレフィンとの共重合体であってもよい。
【0031】
次に、基材層(A)に用いる水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)とは、少なくとも1個のビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAと少なくとも1個の水素添加された共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBからなる構造を有しており、例えばA−B−A、B−A−B−A、B−A−B−A−B及びこれらの混合物等からなる水添ブロック共重合体が挙げられる。該水添ブロック共重合体はビニル芳香族化合物を10〜40重量%含むのが望ましい。
重合体ブロックAを構成するビニル芳香族化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレンが挙げられ、特にスチレンが好ましい。また、重合体ブロックBを構成する水素添加された共役ジエン化合物の水添前の共役ジエン化合物としては、例えばブタジエン、イソプレン、1、3−ペンタジエンが挙げられ、特にブタジエン、イソプレンが好ましい。ビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体において、共役ジエン化合物に基づく脂肪族二重結合の80%、好ましくは90%以上が水素添加され、オレフィン系化合物重合体ブロックBとしたものが好ましい。
【0032】
代表的な水添スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の耐候性、耐熱性を向上させるために二重結合に水素を添加した水素添加物であるスチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体、同じくスチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体の水素添加物であるスチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体などが挙げられ、特にスチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS)が好ましい。スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体の中でも、スチレン含有量が低く、エチレンとブチレン含有量が高いものが、ポリプロピレンからなる海成分とポリエチレンおよびエチレン・プロピレン共重合ゴム成分からなる島成分への相溶性に優れ、具体的にはJSR(株)製“ダイナロン”8601Pや旭化成(株)製“タフテック”H1062やクレイトンポリマージャパン(株)製のG1660などが好適に使用でき、スチレンに対しエチレンとブチレン合計の重量比が12/88から67/33の範囲のものが好ましい。
【0033】
本発明において、プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)に、水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)を添加することで、耐低温衝撃性を向上させることができるとともに、ポリエチレンおよびエチレン・プロピレン共重合ゴム成分からなる島成分の分散性を向上させ、分散粒子径を小さくすることで耐ユズ肌性を向上させることができる。本発明のポリプロピレン系フィルムにおける水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)の組成割合は3〜15重量%の範囲であることが重要であり、該水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)が3重量%未満の場合は、レトルト処理後の耐低温衝撃性、及び耐ユズ肌性の改善効果が小さくなる。逆に15重量%を越える場合はレトルト処理での耐熱性が不十分となり、耐ブロッキング性も低下する。かかる水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)のメルトフローレート(MFR)は、耐低温衝撃性の点で5g以下/10分が好ましく、さらに好ましくは0.2〜5g/10分である。
次に本発明における、基材層(A)に用いるもう1つの成分は、低密度のポリエチレン系重合体(a3)である。低密度とは0.900〜0.935g/cm
3の範囲の密度のことを指す。ポリエチレン系重合体とは、エチレン単独またはエチレンと炭素数3以上のα−オレフィン、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等との共重合体であり、一般的に知られている方法によって製造されているものが使用できる。具体的には、高圧法低密度ポリエチレンや、直鎖状低密度ポリエチレンが使用でき、中でも密度0.900〜0.935g/cm
3であって、190℃でのMFRが1〜20g/10分の直鎖状低密度ポリエチレンであることが好ましい。かかるポリエチレン系重合体の密度が0.900g/cm
3未満では耐ブロッキング性が低下し、0.935g/cm
3より高い場合は耐低温衝撃性が低下する。
【0034】
本発明において、プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)に、上述の低密度のポリエチレン系重合体(a3)を添加し、ポリプロピレンよりも低いガラス転移点の成分を増やすことで耐低温衝撃性を向上させることができ、またポリエチレン成分をより多く均一にポリプロピレン中に微分散させることで耐ユズ肌性を向上させることができる。
【0035】
かかる低密度のポリエチレン系重合体(a3)は、本発明のポリプロピレン系フィルムにおける組成割合として、10〜30重量%を含有することが必要である。該ポリエチレン系重合体が10重量%未満の場合、耐低温衝撃性及び耐ユズ肌性の改善効果が十分でなく、逆に30重量%を超える場合はヒートシール性が低下する。
【0036】
本発明のポリプロピレン系フィルムは、さらに第4成分として、エチレン・α−オレフィンエラストマー(a4)を3〜15重量%含有させてもよく、かかるエチレン・α−オレフィンエラストマー(a4)を含有させることにより、更に低温での耐低温衝撃性を向上できる。含有量が3重量%未満では追添の効果は見られず、逆に15重量%より多い場合は、ヒートシール性が低下する場合があるので、要求特性のバランスを調整しつつ配合割合を最適化するのが好ましい。
【0037】
かかるエチレン・α−オレフィンエラストマー(a4)は、低結晶性もしくは非晶性の共重合体エラストマーであり、主成分としての50〜90重量%のエチレンと共重合モノマーとしてのα−オレフィンとのランダム共重合体であり、具体的にはメタロセン系触媒により製造されるものが好ましい。
【0038】
尚、α−オレフィンとしては、炭素数が3〜10のプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンなどのものが使用でき、具体的なα−オレフィンエラストマーとしては、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・ブテンランダム共重合体、エチレン・オクテンランダム共重合体等を挙げることができ、中でもエチレン・プロピレンランダム共重合体或いはエチレン・ブテンランダム共重合体を好ましく用いることができる。
【0039】
また、該エチレン・α−オレフィンエラストマー(a4)のメルトフローレートとしては、190℃、荷重21.18N下で、プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)との混和性の観点及び耐ブロッキング性の観点から、0.3〜6g/10分の範囲が好ましい。
【0040】
次に、シール層(B)はプロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)55〜85重量%、プロピレン重合体(b2)5〜15重量%、およびプロピレン系ランダム共重合体とポリエチレンの混合樹脂(b3)10〜30重量%からなる。シール層(B)の機能はヒートシール性とシール層どうしの耐ブロッキング性であり、これらの樹脂を上記割合で配合することで、これらの特性がバランス良く発現できる。
【0041】
本発明におけるシール層(B)に用いるプロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)は、(a1)のプロピレン・エチレンブロック共重合体とは異なっても良いが、(a1)と同様20℃キシレン不溶部の割合が75〜90重量%で、該不溶部の極限粘度([η]
H)が1.8〜2.2dl/gであり、該可溶部の極限粘度([η]
EP)が2.5〜3.3dl/gであることを満たす必要がある。前述のように回収を行い、基材層(A)の特性を安定化するには20℃キシレン不溶部の割合や、該不溶部、および該可溶部の極限粘度は(a1)と同一であることが好ましい。
【0042】
本発明におけるシール層(B)におけるプロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)の割合は55〜85重量%である。55重量%未満では耐低温衝撃性とヒートシール強度が不十分となる。85重量%を超えると耐ブロッキング性が悪化する。本発明におけるシール層(B)に用いるプロピレン重合体(b2)とは、プロピレン単独の重合体であるホモポリプロピレンのことである。プロピレン重合体(b2)を添加することで耐ブロッキング性が改善される。プロピレン重合体(b2)の230℃でのMFRは、樹脂どうしの分散性の観点から1〜20g/10分の範囲であり、好ましくは1〜10g/10分の範囲、より好ましくは5〜8g/10分の範囲である。シール層(B)中にプロピレン重合体(b2)は5〜15重量%を含有することが必要である。プロピレン重合体(b2)が5重量%未満の場合、耐ブロッキング性の改善効果が十分でなく、逆に15重量%を超える場合、耐低温衝撃性が低下する。
【0043】
本発明におけるシール層(B)のもう1つの成分は、プロピレン系ランダム共重合体とポリエチレンの混合樹脂(b3)である。あらかじめこれらの樹脂を溶融混錬しペレット化した混合樹脂であっても、ドライブレンドした混合樹脂であっても良いが、耐ブロッキング性を効率よく発現させるためには溶融混錬した混合樹脂であることが好ましい。
プロピレン系ランダム共重合体とポリエチレンの混合樹脂(b3)中のポリエチレン樹脂の含有量は、10〜30重量%の範囲であることが好ましい。混合樹脂(b3)中のポリエチレンの含有量が10重量%未満の場合は、表面粗さが小さくなりブロッキング性が悪くなり、30重量%を超える場合は、シール強度が低下する場合がある。
【0044】
プロピレン系ランダム共重合体とは、プロピレン・エチレンランダム共重合体およびプロピレン・エチレン・ブテン共重合体から選ばれる1種以上の樹脂である。
プロピレン系ランダム共重合体とポリエチレンの混合樹脂(b3)は、シール層(B)中に10〜30重量%を含有することが必要である。10重量%未満の場合、耐ブロッキング性の改善効果が十分でなく、30重量%を超える場合は、ヒートシール性が悪くなる。
【0045】
更に、本発明における本発明のシール層(B)は、さらに第4成分として密度0.900〜0.935g/cm
3で、メルトフローレートが1〜20g/10分の直鎖状低密度ポリエチレン(b4)を3〜7重量%含有させてもよく、かかる直鎖状低密度ポリエチレンを含有させることにより、更に耐低温衝撃性を向上できる。含有量が3重量%未満では耐低温衝撃性の改善効果は見られず、逆に7重量%より多い場合は、耐ブロッキング性、ヒートシール性が低下する場合があるので、要求特性のバランスを調整しつつ配合割合を最適化するのが好ましい。
【0046】
上記直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレンと炭素数3以上のα−オレフィン、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等との共重合体であり、一般的に知られている方法によって製造され市販されているものが使用できる。中でも、190℃でのMFRが3〜5g/10分の直鎖状低密度ポリエチレンであることが好ましい。
【0047】
本発明におけるシール層(B)の中心線平均表面粗さ(Ra)は0.15μm以上であることが好ましい。0.15μm以上とすることで耐ブロッキング性に優れたものとすることができやすい。本発明におけるシール層(B)どうしのブロッキング剪断力は10N/12cm
2以下であることが好ましい。
【0048】
本発明におけるシール層(B)どうしをヒートシールした場合、170−190℃のシール温度で、ヒートシールした場合、レトルト処理後(130℃×30分)のヒートシール強度が55N/15mm以上であることが好ましい。
【0049】
本発明のポリプロピレン系複合フィルムは、1軸または2軸の溶融押出機で2台の押出機を用いて、1台の押出機から基材層(A)樹脂として、上記(a1)、(a2)および(a3)の3成分か、或いは好ましくは上記(a1)、(a2)、(a3)および(a4)の4成分を、もう1台の押出機から、シール層(B)樹脂として、上記(b1)、(b2)および(b3)の3成分を、或いは好ましくは上記(b1)、(b2)、(b3)および(b4)の4成分を通常の方法で混合して得られた混練物をフィルターで濾過して、フラットダイ(例えばTダイ)または環状のダイからフィルム状に押し出すことによって製造できる。溶融押出機から押出す溶融ポリマの温度は通常200〜300℃が適用できるが、ポリマの分解を防ぎ良好な品質のフィルムを得るためには、220〜270℃が好ましい。Tダイから押出す場合は、押出されたフィルムは20〜65℃の一定温度に設定した冷却ロールに接触させて、冷却・固化させた後巻き取る。環状ダイから押出す場合は、一般にインフレーション法と呼ばれる方法でバブルを形成し、これを冷却・固化させた後、巻き取る。
【0050】
本発明のポリプロピレン系複合フィルムは冷却固化の後に延伸を行うこともできるが、好ましくは実質的に延伸を行わない無延伸フィルムであることが好ましい。実質的に延伸を行わない無延伸フィルムの方が、引き裂き強さに優れ、ヒートシールする際のヒートシール温度を過度に高める必要がない(比較的低温でヒートシールできる)ことから好ましい。また、本発明において、無延伸フィルムとは、押出キャストフィルムのことであるが、実際の製膜工程においては、フィルムの長手方向または幅方向に若干配向したフィルムとなる場合もあるため、本発明における無延伸フィルムの複屈折率(フィルムの長手方向と幅方向の屈折率の差)は0.005以下であることが、ヒートシール性と熱寸法安定性の点で好ましい。尚、複屈折率(Δn)は、コンペンセーター法を用い、サンプルのリターデーションR(nm)を測定し、該測定部のフィルムの厚みd(nm)より、Δn=R/dとして求めることができる。
【0051】
このようにして得られた本発明のポリプロピレン系複合フィルムの厚さは20〜300μm、より好ましくは40〜100μmである。また、基材層(A)とシール層(B)の厚さの比率は、基材層(A)65〜95%、シール層(B)5〜35%が好ましく、耐低温衝撃性およびヒートシール強度のバランスを考慮すると、基材層(A)75〜85%、シール層(B)15〜25%であることがより好ましい。
【0052】
本発明のポリプロピレン系複合フィルムは、単独で包装用のフィルムとして使用することもできるが、一般のAl箔を含むレトルト食品包装袋用のシーラントフィルムとして好ましく使用できる。
【0053】
本発明のポリプロピレン系複合フィルムは、本発明の目的を損なわない範囲で各層に、酸化防止剤、耐熱安定剤、中和剤、帯電防止剤、塩酸吸収剤、アンチブロッキング剤、滑剤、造核剤等を含むことができる。これらの添加剤は1種用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0054】
ここで酸化防止剤の具体例としては、ヒンダードフェノール系として、2,6−ジ−t−ブチルフェノール(BHT)、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(“イルガノックス”1076、“Sumilizer”BP−76)、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(“イルガノックス”1010、“Sumilizer”BP−101)、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート(“イルガノックス”3114、Mark AO−20)等を、また、ホスファイト系(リン系)酸化防止剤として、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト(“Irgafos” 168、Mark 2112)、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4−4’−ビフェニレン−ジホスホナイト(“Sandstab”P−EPQ)、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト(“Ultranox”626,Mark PEP−24G)、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト(Mark PEP−8)等が挙げられるが、中でもこれらのヒンダードフェノール系とホスファイト系の両機能を合わせ持つ6−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチル)プロポキシ]−2,4,8,10−テトラ−t−ブチルジベンズ[d,f][1,3,2]−ジオキサホスフェピン(“Sumilizer”GP)、及び、アクリル酸2[1−2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ペンチルフェニル]エチル]−4,6−ジ−t−ペンチルフェニル(“Sumilizer”GS)が好ましく、特に、この両者の併用は、フィルム製膜に際し、特に20℃キシレン可溶部の分解抑制に効果を発揮し、耐低温衝撃性と耐ブロッキング性の両立に大きく寄与することから好ましい。かかるキシレン可溶部の分解が促進されると耐ブロッキング性が悪化する。
【0055】
尚、酸化防止剤の添加量としては、用いる酸化防止剤の種類にもよるが、0.05〜0.3重量%の範囲で適宜設定すればよい。
【0056】
また、中和剤としては、ハイドロタルサイト類化合物、水酸化カルシウムなどがフィルム製膜時の発煙低下に好ましい。
【0057】
また、本発明のポリプロピレン系複合フィルムは、必要に応じて通常工業的に実施されるコロナ放電処理、窒素や炭酸ガス雰囲気下でのコロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン処理などの表面処理を施すこともできる。
【0058】
また、本発明は上述したポリプロピレン系複合フィルムを用いた積層体であり、具体的には本発明のポリプロピレン系複合フィルムの基材層(A)側に、二軸延伸ポリアミドフィルム(ON)、二軸延伸ポリエステルフィルム(PET)、印刷紙、金属箔(AL箔)から選ばれる少なくとも1層を積層した積層体である。これらの代表的な構成は、PET/AL箔/ポリプロピレン系複合フィルム、PET/ON/AL箔/ポリプロピレン系複合フィルム、PET/AL箔/ON/ポリプロピレン系複合フィルム、ON/ポリプロピレン系複合フィルムである。
【0059】
かかる積層体の製造方法は、積層体を構成するフィルムを接着剤を用いて貼合わせる通常のドライラミネート法が好適に採用できるが、必要に応じて直接ポリプロピレン系樹脂を押出してラミネートする方法も採用できる。
これら積層体はポリプロピレン系複合フィルムをシール層(袋の内面)として、平袋、スタンディングパウチなどに製袋加工され使用される。
【0060】
また、これら積層体の積層構造は、包装袋の要求特性(例えば包装する食品の品質保持期間を満たすためのバリア性能、内容物の重量に対応できるサイズ・耐低温衝撃性、内容物の視認性など)に応じて適宜選択される。
【実施例】
【0061】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。また、本発明の詳細な説明および実施例中の各評価項目の測定値は、下記の方法で測定した。
【0062】
(1)20℃キシレン可溶部の含有量
ポリプロピレンペレット5gを沸騰キシレン(関東化学社製 1級)500mlに完全に溶解させた後に、20℃に降温し、4時間以上放置する。その後、これを析出物と溶液とに濾過して、可溶部と不溶部に分離した。可溶部は濾液を乾固して減圧下70℃で乾燥し、その重量を測定して含有量(重量%)を求めた。
【0063】
(2)重合体および組成物の極限粘度
ウベローデ型粘度計を用いて。135℃テトラリン中で測定を行った。
【0064】
(3)メルトフローレート(MFR)
JIS K−7210−1999に準拠し、プロピレン重合体は温度230℃、ポリエチレン系重合体は温度190℃で、それぞれ荷重21.18Nにて測定した。
【0065】
(4)密度
JIS K−7112−1999に基づき、密度勾配管による測定方法で測定した。
【0066】
(5)ブロッキング剪断力
幅30mmで長さ100mmのフィルムサンプルを準備し、シール層どうしを30mm×40mmの範囲を重ね合わせて、500g/12cm
2 の荷重をかけ、80℃のオーブン内で24時間加熱処理した後、23℃、湿度65%の雰囲気下に30分以上放置した後、オリエンテック社製テンシロンを使用して300mm/分の引張速度で剪断剥離力を測定した。 本測定法で剪断剥離力が10N/12cm
2 以下であればノンパウダーで使用できる。
【0067】
(6)耐低温衝撃性
厚さ12μmのPETフィルムと厚さ15μmのONフィルムと厚さ9μmのAL箔と評価するフィルムをこの順にウレタン系接着剤を用いて通常のドライラミネート法で貼合わせ、次の構成の積層体を作成した。
積層体構成:PET/接着剤/ON/接着剤/AL箔/接着剤/フィルム(基材層/シール層)
この積層体2枚を評価するフィルムが袋の内面になるようにして、富士インパルス社製CA−450−10型ヒートシーラーを使用し、加熱時間1.4秒(シール温度:約220℃)、冷却時間3.0秒で、製袋サイズ150mm×285mmのスタンディングパウチを作成した。この袋に濃度0.1%の食塩水1000cm
3を充填した後、135℃で30分レトルト処理する。レトルト処理後の袋を0℃で24時間冷蔵庫で保管した後、55cmの高さから平らな床面に落下させ(n数20個)、破袋に至るまでの回数を記録する。本評価法ではn数20個の平均値で15回以上を耐低温衝撃性良好とした。
【0068】
(7)耐ユズ肌性
(6)項と同じ積層体2枚のシール層どうしを、平板ヒートシーラーを使用し、シール温度180℃、シール圧力1kg/cm
2、シール時間1秒の条件でヒートシールし、160mm×210mm(内部の寸法)の大きさの3方袋(平袋、シール幅5mm)を作成した。この袋に市販のレトルトカレー(ハウス食品工業社製のレトルトカレー「ククレカレー・辛口」)を充填した後、135℃で30分レトルト処理をした直後の積層体表面の凹凸発生状況を目視判定した。全く発生しないものをランクl、僅かに発生するものをランク2、軽度に発生するものをランク3、明確に発生するものをランク4、重度に発生するものをランク5として評価した。本評価法でランク1、2を耐ユズ肌性良好とした。
【0069】
(8)ヒートシール強度
(6)項と同じ積層体2枚のシール層どうしを、平板ヒートシーラーを使用し、シール温度180℃、シール圧力1kg/cm
2、シール時間1秒の条件でヒートシールしたサンプルを、130度×30分レトルト処理した後、オリエンテック社製テンシロンを使用して300mm/分の引張速度でヒートシール強度を測定した。本測定法でシール強度が55N/15mm 以上であれば、通常レトルト用途で良好に使用できる。
【0070】
(9)表面粗さ
(株)小坂研究所製の全自動微細形状測定機(SURFCORDER ET4000A)を用いて、JIS−B−0601−1982に定める測定方法により中心線平均粗さ(Ra)を求めた。測定方向はフィルムの流れ方向に直交する方向とした。
【0071】
[実施例1]
プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)、水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)、低密度のポリエチレン系重合体(a3)、プロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)、プロピレン重合体(b2)、プロピレン系ランダム共重合体樹脂とポリエチレンとの混合樹脂(b3)は次のものを使用した。
【0072】
(1)プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)、プロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)
20℃キシレン不溶部の含有量が85.5重量%、その極限粘度([η]
H)が1.93dl/g、20℃キシレン可溶部の含有量が14.5重量%、その極限粘度([η]
EP)が2.75dl/g、230℃でのMFRが3.1g/10分であり、酸化防止剤として“Sumilizer”GPを300ppm、“Sumilizer”GSを750ppm含有したプロピレン・エチレンブロック共重合体を原料ペレットとして使用した。
【0073】
(2)水添スチレン系熱可塑性エラストマー(a2)
エチレンとブチレン合計の重量比が18/82のスチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS、クレイトンポリマージャパン社製G1660)を使用した。
【0074】
(3)低密度のポリエチレン系重合体(a3)
密度0.935g/cm
3で、MFR3.0g/10分、共重合成分が1−ブテンである直鎖状低密度ポリエチレン(住友化学(株)製GA401)を使用した。
【0075】
(4)プロピレン重合体(b2)
230℃でのMFRが5.0g/10分であり、酸化防止剤として、“イルガノックス”1010を1000ppm含有したホモポリプロピレンを使用した。
【0076】
(5)プロピレン系ランダム共重合体樹脂とポリエチレンとの混合樹脂(b3)
MFRが30g/10分、融点141℃のプロピレン・エチレンランダム共重合体(r―EPC)70重量%と、密度0.92g/cm
3でMFRが2g/10分の低密度ポリエチレン
(LDPE)30重量%を混合した混合樹脂を使用した。
【0077】
基材層(A)の樹脂として、前記(a1)80重量%と(a2)5重量%と(a3)15重量%を使用し、温度260℃に温調された押出機に供給して溶融混練し、シール層(B)の樹脂として、前記(b1)73重量%、(b2)12重量%、(b3)15重量%を、もう1台の温度260℃に温調された押出機に供給し、共押出し用のマルチマニフォールド口金で、2層に積層してフィルム状に押出し、45℃の冷却ロールに接触させて冷却・固化させた後、片面をコロナ放電処理して厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。基材層(A)およびシール層(B)の厚さ比率は、基材層(A)80%、シール層(B)20%にした。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、ヒートシール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0078】
[実施例2]
実施例1において、基材層(A)の樹脂として(a1)を73重量%、(a2)を12重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、ヒートシール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0079】
[実施例3]
実施例1において、基材層(A)の樹脂として(a1)を72重量%、(a2)を3重量%、(a3)を25重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、ヒートシール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0080】
[実施例4]
実施例1において、基材層(A)の樹脂として(a1)を63重量%、(a2)を12重量%、(a3)を25重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、ヒートシール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0081】
[実施例5]
実施例1において(a1)、(a2)、(a3)に、ポリマ(a4)として0.88g/cm
3、MFR(190℃)0.5g/10分のエチレン・ブテンランダム共重合体(三井化学株式会社製“タフマー”A0585)を添加し、(a1)を72重量%、(a2)を3重量%、(a3)を20重量%、(a4)を5重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐ユズ肌性、ヒートシール強度にも優れたものであり、特に低温衝撃性はポリマ(a4)を添加することでさらに優れたものとなり、業務用の大型のレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0082】
[実施例6]
実施例5で使用した(a1)、(a2)、(a3)、(a4)の混合比率を、(a1)67重量%、(a2)3重量%、(a3)20重量%、(a4)10重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmフィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐ユズ肌性、ヒートシール強度にも優れたものであり、特に低温衝撃性はポリマ(a4)を添加することでさらに優れたものとなり、業務用の大型のレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0083】
[実施例7]
実施例5で使用した(a1)、(a2)、(a3)、(a4)の混合比率を、(a1)65重量%、(a2)10重量%、(a3)15重量%、(a4)10重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmフィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐ユズ肌性、ヒートシール強度にも優れたものであり、特に低温衝撃性はポリマ(a4)を添加することでさらに優れたものとなり、業務用の大型のレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0084】
[実施例8]
低密度のポリエチレン系重合(a3)として、密度が0.903g/cm
3で、MFR3.8g/10分の共重合成分が1−ヘキセンである直鎖状低密度ポリエチレン((株)プライムポリマー製SP0540)を使用した。(a3)を変更する以外は、実施例5と全く同様にして厚さ70μmフィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐ユズ肌性、ヒートシール強度にも優れたものであり、特に低温衝撃性はポリマ(a4)を添加することでさらに優れたものとなり、業務用の大型のレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0085】
[実施例9]
プロピレン系ランダム共重合体樹脂とポリエチレンとの混合樹脂(b3)として、MFRが30g/10分、融点141℃のプロピレン・エチレンランダム共重合体(r―EPC)85重量%と、密度0.92g/cm
3でMFRが2g/10分の低密度ポリエチレン(LDPE)15重量%を混合した混合樹脂使用した以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、ヒートシール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0086】
[実施例10]
実施例1において(b1)を80重量%、(b2)を5重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、シール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0087】
[実施例11]
実施例1において(b1)を63重量%、(b2)を12重量%、(b3)を25重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、シール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0088】
[実施例12]
実施例1においてポリマ(b1)、(b2)、(b3)に、密度0.935g/cm
3で、MFR3.0g/10分、共重合成分が1−ブテンである直鎖状低密度ポリエチレン(b4)(住友化学(株)製GA401)を添加し、(b1)を68重量%、(b2)を12重量%、(b3)を15重量%、(b4)を5重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、ヒートシール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0089】
[実施例13]
実施例5において、低密度のポリエチレン系重合体(a3)として、密度が0.919g/cm
3で、MFR7.0g/10分である低密度ポリエチレン(住友化学(株)製L704)を使用した。(a3)を変更する以外は、実施例5と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐ユズ肌性、ヒートシール強度にも優れたものであり、特に低温衝撃性はポリマ(a4)を添加することでさらに優れたものとなり、業務用の大型のレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0090】
[実施例14]
実施例1において、プロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)として、20℃キシレン不溶部の含有量が77.0重量%、その極限粘度([η]
H)が2.10dl/g、20℃キシレン可溶部の含有量が23.0重量%、その極限粘度([η]
EP)が3.10dl/g、230℃でのMFRが1.2g/10分であり、酸化防止剤として“イルガノックス”1010を700ppm、“イルガフォス”168を250ppm含有したプロピレン・エチレンブロック共重合体を使用した以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはノンパウダーで使用しても耐ブロッキング性に優れ、耐低温衝撃性、シール強度にも優れたものであり、耐ユズ肌性にも優れレトルト用途にも十分な性能を有するものであった。
【0091】
[比較例1]
プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)、プロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)として、20℃キシレン不溶部の含有量が87.0重量%、その極限粘度([η]
H)が2.00dl/g、20℃キシレン可溶部の含有量が13.0重量%、その極限粘度([η]
EP)が1.80dl/g、230℃でのMFRが1.8g/10分であり、酸化防止剤として“イルガノックス”1010を700ppm、“イルガフォス”168を250ppm含有したプロピレン・エチレンブロック共重合体を使用した以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムは、耐ブロッキング性が悪いものであった。
【0092】
[比較例2]
プロピレン・エチレンブロック共重合体(a1)、プロピレン・エチレンブロック共重合体(b1)として、20℃キシレン不溶部の含有量が85.0重量%、その極限粘度([η]
H)が1.70dl/g、20℃キシレン可溶部の含有量が15.0重量%、その極限粘度([η]
EP)が2.75dl/g、230℃でのMFRが3.2g/10分であり、酸化防止剤として“イルガノックス”1010を700ppm、“イルガフォス”168を250ppm含有したプロピレン・エチレンブロック共重合体を使用した以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムは、耐低温衝撃性が悪いものであった。
【0093】
[比較例3]
実施例1において、基材層(A)の樹脂として(a1)を79重量%、(a2)を1重量%、(a3)を20重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムは耐ユズ肌性、耐低温衝撃性が悪いものであった。
【0094】
[比較例4]
実施例1において、基材層(A)の樹脂として(a1)を92重量%、(a2)を3重量%、(a3)を5重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムは耐ユズ肌性、耐低温衝撃性が悪いものであった。
【0095】
[比較例5]
実施例1において、基材層(A)の樹脂として(a1)を57重量%、(a2)を18重量%、(a3)を25重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはヒートシール強度が悪いものであった。
【0096】
[比較例6]
実施例1において、基材層(A)の樹脂として(a1)を62重量%、(a2)を3重量%、(a3)を35重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムはヒートシール強度が悪いものであった。
【0097】
[比較例7]
実施例1において、シール層(B)の樹脂として、(b1)を65重量%、(b2)を20重量%、(b3)を15重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムは、耐低温衝撃性が悪いものであった。
【0098】
[比較例8]
実施例1において(b1)を55重量%、(b2)を10重量%、(b3)を35重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムは、耐低温衝撃性とヒートシール性が悪いものであった。
【0099】
[比較例9]
実施例12において、(b1)を50重量%、(b2)を14重量%、(b3)を29重量%、(b4)を7重量%に変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚さ70μmのポリプロピレン系複合フィルムを得た。得られたフィルムは、ヒートシール性が悪いものであった。
【0100】
【表1-1】
【0101】
【表1-2】