【実施例】
【0054】
以下、本発明を適用した包装用フィルムの実施例、及び本発明を適用外である比較例を示す。
【0055】
(実施例1)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材:LLDPE1(密度0.930g/cm
3)とLDPE1(密度0.921g/cm
3)とを質量比「LLDPE1:LDPE1=80:20」で混合して滲出成分非含有の内層用樹脂材及び外層用樹脂材を調製した。
第1及び第2接着層用樹脂材:マレイン酸変性LLDPE(フェノール系酸化防止剤1000ppm含有)を用いた。
ガスバリア層用樹脂材:エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂を用いた。
【0056】
図2に示す多層空冷インフレーション成形機の第1〜第5押出機62a〜62eに、内層用樹脂材、第1接着層用樹脂材、ガスバリア層用樹脂材、第2接着層用樹脂材、及び外層用樹脂材を、夫々投入して溶融した。さらに共押出機62でこれらを積層させてさらに環状ダイ63に押し出した。
【0057】
空気導入管61から噴出された空気Aの流れに沿って、環状ダイ63の第1〜第5環状吐出口63a〜63eから溶融状態の各樹脂材を吐出させて、筒状の包装用フィルムを成形・冷却し、さらに締付ロール65で扁平に圧延して巻取ロール67で巻き取り、筒状の包装用フィルムを作製した。この包装用フィルムの内層10の密度は0.928g/cm
3であり、厚さは50μmであった。続けてこの包装用フィルムを適当な間隔で切断し、開口した両端の一辺に沿ってヒートシールを施し、実施例1のフィルムバッグを作製した。
【0058】
(実施例2〜4)
内層10の厚さを所望の値とするために内層用樹脂材の押出量を変更したこと以外は、実施例1と同様に操作して実施例2〜4の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例2〜4の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表1に示す。
【0059】
(比較例1)
内層が10μm厚となるように、内層用樹脂材を変更したこと以外は、実施例1と同様に操作して比較例1の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例1の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表1に示す。
【0060】
(比較例2)
内層が25μm厚となるように、内層用樹脂材を変更したこと以外は、実施例1と同様に操作して比較例2の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例2の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表1に示す。
【0061】
(比較例3)
第2接着層用樹脂材及び外層用樹脂材を用いず、第2接着層及び外層を形成しなかったこと以外は実施例1と同様に操作して比較例3の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例3の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表1に示す。
【0062】
実施例1〜4及び比較例1〜3の包装用フィルム及びフィルムバッグについて、下記の試験及び測定を行った。
【0063】
(酸化防止剤溶出試験)
実施例1〜4及び比較例1〜3のフィルムバッグに、被包装品として液体クロマトグラフィー用メタノール100mLを入れ、フィルムバッグの開口部をヒートシールして閉じた。各フィルムバッグを40℃に保った恒温槽に入れ、24時間静置した。その後すべてのフィルムバッグを開封し、メタノールをビーカーに移した。これを、ソックスレーを用いて2〜10mgに濃縮して液体クロマトグラフ(日本分光株式会社製、型式:865−CO)を用いてクロマトグラムを得てピーク面積を求め、予め標準試料で作成した検量線によって酸化防止剤を定量した。なお、カラムは同社製の型式Finepak SIL C18Sを(「Finepak」は登録商標)、検出器は同社製の型式UV−970を、それぞれ使用した。得られた値をメタノールと接していた内層10の面積で除し、内層10の単位面積当たりの酸化防止剤の溶出量を求めた。結果を表1に示す。また、実施例1〜4並びに比較例1及び2における内層10の厚さと溶出量との関係を
図3(a)に示す。
図3(a)において、酸化防止剤の検出下限値未満である0.01mg/cm
2未満は、0mg/cm
2としてプロットした。基準値を0.02mg/cm
2以下とした。
【0064】
(酸素透過度測定)
実施例1〜4及び比較例1〜3の包装用フィルムを切り出して、5層又は3層構造で一枚のフィルムからなる直径100mmの円形テストピースを作製した。JIS K7126−2(2003)の等圧法に準じて、ガス透過セルにテストピースを固定し、内層側のチャンバに窒素を、外層側のチャンバに酸素を夫々満たし、両チャンバの温度及び湿度を夫々23℃及び90%RHに保った。酸素透過度測定装置(イリノイ社製、型式:8001)を用いて、外層側のチャンバから包装用フィルムのテストピースを経て内層側のチャンバへ移動した酸素量を測定した。結果を表1に示す。基準値を20cc/(m
2・24h・atm)以下とした。
【0065】
(フィルム強度測定)
ASTM F392に準拠して測定を行った。各包装用フィルムを210×297mmの一枚のテストピースに切り出してゲルボフレックステスター(テスター産業株式会社製)にセットした。包装用フィルムを1000回屈曲させたのち、それの300cm
2当たりピンホール(穴)数をカウントした。カウントされたピンホールの数に応じて下記のように評価した。結果を表1に示す。基準をA〜Cとした。
A:ピンホール数0〜5個/300cm
2
B:ピンホール数6〜20個/300cm
2
C:ピンホール数21〜50個/300cm
2
D:ピンホール数51個/300cm
2以上
【0066】
(動摩擦係数測定)
万能引張圧縮試験機(ミネベアミツミ株式会社製、型式:TG−5kN)を用いて、JIS K7125(1999)に準拠し、各包装用フィルムの動摩擦係数を測定した。包装用フィルム表面の動摩擦係数が小さいほど、成形時に金属製やゴム製のガイド板64や各ロール25〜67との摩擦や、包装用フィルム同士の摩擦が小さく、成形性及び加工性に優れることを示す。結果を表1に示す。基準値を0.7以下とした。
【0067】
(パーティクル数測定)
内表面積500cm
2の各フィルムバッグに250mlの超純水を入れ、15秒振とうして超純水を振り混ぜた。40分静置した後、超純水中の直径0.2μm以上の微粒子数をパーティクルカウンター(リオン株式会社製、型式:KS−42B)を用いて測定した。包装用フィルムの単位面積当たりに測定されたパーティクルの数に応じて下記のように評価した。結果を表1に示す。基準をA〜Cとした。
A:パーティクル数0〜50個/cm
2
B:パーティクル数51〜200個/cm
2
C:パーティクル数201〜500個/cm
2
D:パーティクル数501〜1000個/cm
2
E:パーティクル数1001個/cm
2以上
【0068】
(外観観察)
包装用フィルムの外観を目視し、それの単位面積当たりに観察された0.5mm
2以上フィッシュアイ(包装用フィルム中に存在する球状の小塊)の数をカウントし、その数に応じて下記のように評価した。なおフィッシュアイのサイズは、きょう雑物測定図表(国立印刷局製造)に基づいて計測した。結果を表1に示す。
○:0.5mm
2以上のフィッシュアイ数が0〜5個/m
2
×:0.5mm
2以上のフィッシュアイ数が6個/m
2以上
【0069】
(成形時内層樹脂温度)
包装用フィルムのインフレーション成形法による成形し易さを評価するため、第1押出機62aから押し出される内層用樹脂材の温度を、第1押出機62aの先端部で温度センサにより測定した。この測定値と、第1押出機62aの設定温度との差を記録した。LLDPEを含有する内層用樹脂材は、高いせん断発熱を生じる。押出時のせん断発熱が過度に高い場合、ヤケやブツのような外観不良を生じやすいため、成形時内層樹脂温度は第1押出機62aの設定温度との差が小さいほど好ましい。結果を表1に示す。基準値を、設定温度に対し±20℃以内とした。
【0070】
(耐圧性評価)
実施例1〜4及び比較例1〜3のフィルムバッグ(内寸:縦5cm×横8cm)に10mLの水を入れ、それの一辺に沿った縁部をヒートシールテスター(テスター産業株式会社製、型式:TP−701−B)を用いてヒートシールし、水をフィルムバッグに封入したサンプルを作製した。なお、ヒートシール条件をシール温度190℃、シール圧0.2MPa、シール時間1.0秒とした。このサンプルについて、引張試験機(株式会社島津製作所製、型式:AG−IS MS)を用いて、テストスピード1mm/min.でサンプルを押し潰し、破袋する直前のピーク強度(kN)を測定した。結果を下記のように評価した。結果を表1に示す。
○:ピーク強度>2.5kN
×:ピーク強度≦2.5kN
【0071】
【表1】
【0072】
実施例1〜4の包装用フィルムは、すべての評価項目にわたって優れていた。特に酸化防止剤溶出量は0.02mg/cm
2以下という基準値を満たした。一方、比較例1及び2の包装用フィルムは夫々10μm及び25μmという薄い内層であるため、高い酸化防止剤溶出量を示した。比較例3の包装用フィルムは、外層を有していないため、高い酸素透過度を示した。特に
図3(a)のグラフで示されるように、内層の厚さが50μm以上である実施例1〜4の包装用フィルムは、比較例1及び2のそれに比較して酸化防止剤の溶出量が著しく少ないことが分かる。比較例3の包装用フィルムは外層を有さず、ガスバリア層が剥き出しであるため、実施例1の酸素透過度に比較しておよそ半分のガスバリア性しか示さなかった。このことから、包装用フィルムが単にガスバリア層を有しているということのみでは、酸素透過を低減できないことが分かる。また、内層の厚さが薄い比較例1、及び第2接着層と外層とを有さず全体厚が薄い比較例2のフィルムバッグは、2.5kN以下という低い耐圧性しか示さなかった。
【0073】
(実施例5)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材:LLDPE2(密度0.920g/cm
3)とLDPE2(密度0.928g/cm
3)とを質量比「LLDPE2:LDPE2=90:10」で混合して滲出成分非含有の内層用樹脂材及び外層用樹脂材を調製した。
第1及び第2接着層用樹脂材、並びにガスバリア層用樹脂材:実施例1と同一のものを用いた。
【0074】
上記の樹脂材を用いたこと以外は、実施例1と同様に操作して実施例5の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例5の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0075】
(実施例6)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材を「LLDPE2:LDPE2=50:50」の質量比に変更したこと以外は、実施例5と同様に操作して実施例6の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例6の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0076】
(実施例7)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材として、LDPE2に代えてHDPE1(密度0.943g/cm
3)を用いたこと以外は、実施例5と同様に操作して実施例7の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例7の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0077】
(実施例8)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材として、LDPE2に代えてHDPE1を用いたこと以外は、実施例6と同様に操作して実施例8の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例8の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0078】
(比較例4)
内層及び外層としてLLDPE3(密度0.920g/cm
3、酸化防止剤1000ppm含有)のみを用いたこと以外は、実施例1と同様に操作して比較例4の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例4の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0079】
(比較例5)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材として、LLDPE1及びLDPE1に代えてLLDPE4(密度0.910g/cm
3)のみを用いたこと以外は、実施例1と同様に操作して比較例5の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例5の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0080】
(比較例6)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材として、LLDPE4に代えてLLDPE2を用いたこと以外は、比較例5と同様に操作して比較例6の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例6の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0081】
(比較例7)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材として、LLDPE4に代えてLLDPE5(密度0.941g/cm
3)を用いたこと以外は、比較例5と同様に操作して比較例7の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例7の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0082】
(比較例8)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材を「LLDPE2:LDPE2=40:60」の質量比に変更したこと以外は、実施例5と同様に操作して比較例8の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例8の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0083】
(比較例9)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材として、LLDPE2に代えてLDPE2を用いたこと以外は、比較例6と同様に操作して比較例9の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例9の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0084】
(比較例10)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材を「LLDPE2:HDPE1=40:60」の質量比に変更したこと以外は、実施例8と同様に操作して比較例10の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例10の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0085】
(比較例11)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材として、LDPE2に代えてHDPE1を用いたこと以外は、比較例9と同様に操作して比較例11の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例11の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表2に示す。
【0086】
実施例5〜8及び比較例4〜11の包装用フィルム及びフィルムバッグについて、耐圧性評価を除き、実施例1で行った試験及び測定と同一ものを行った。結果を表2に示す。さらに、実施例5〜8及び比較例5における内層10の密度と酸化防止剤溶出量との関係を、
図3(b)に示す。
図3(b)において、酸化防止剤の検出下限値未満である0.01mg/cm
2未満は、0mg/cm
2としてプロットした。なお、比較例4は内層に酸化防止剤を含有しているため、比較例6〜11はフィルム強度等、酸化防止剤溶出量以外の評価項目において著しく低い評価であったため、夫々グラフに記載しなかった。
【0087】
【表2】
【0088】
実施例5〜8の包装用フィルムは、酸化防止剤溶出量をはじめ、すべての評価項目にわたって優れていた。一方、比較例4の包装用フィルムは、酸化防止剤を含有するLLDPEのみからなる内層を有しているため、酸化防止剤の溶出が多量であることに加え、高い動摩擦係数を示した。また表2及び
図3(b)から分かるように、比較例5は0.910g/cm
3という0.920g/cm
3よりも低い密度のLLDPEのみからなる内層を有しているため、酸化防止剤の滲出が多量であることに加え、高い動摩擦係数を示した。また比較例6及び7は、内層の密度及び厚さの数値のみが実施例と同等の値であっても、LLDPEのみからなっていることにより、高い動摩擦係数や成形時内層樹脂温度を示した。このことから、これらは製造効率の向上を図ることが困難である。さらに比較例8〜11のように、LLDPE含有比が低い又はそれを非含有である場合、フィルム強度の低下、動摩擦係数の上昇、及びパーティクル数の増加がみられた。
【0089】
図3(a)及び(b)のグラフから分かるように、密度が0.920g/cm
3以上かつ厚さが50μm以上の内層10を有する実施例のフィルムバッグは、それよりも小さい密度又は厚さの内層を有する比較例に比して、酸化防止剤の溶出量(滲出量)が著しく少ない又は殆どないことが分かる。
【0090】
(実施例9)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材を「LLDPE2:LDPE1=80:20」の質量比に変更したこと、及び内層10が75μm厚となるように内層用樹脂材の押出量を変更したこと以外は、実施例5と同様に操作して実施例9の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例9の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表3に示す。
【0091】
(実施例10)
第1及び第2接着層20,40が20μm厚となるように第1及び第2接着層用樹脂材の押出量を変更したこと以外は、実施例9と同様に操作して実施例10の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例10の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表3に示す。
【0092】
(実施例11)
第1及び第2接着層20,40に含まれるフェノール系酸化防止剤量を、1000ppmから1500ppmに増量したこと以外は、実施例9と同様に操作して実施例11の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例11の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表3に示す。
【0093】
(比較例12)
第1及び第2接着層20,40のマレイン酸変性LLDPEを酸化防止剤非含有としたこと以外は、実施例9と同様に操作して比較例12の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例12の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表3に示す。
【0094】
(比較例13)
第1及び第2接着層20,40が30μm厚となるように第1及び第2接着層用樹脂材の押出量を変更したこと以外は、実施例9と同様に操作して比較例13の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例13の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表3に示す。
【0095】
実施例9〜11、並びに比較例12及び13の包装用フィルム及びフィルムバッグについて、耐圧性評価を除き、実施例1で行った試験及び測定と同一のものを行った。結果を表3に示す。
【0096】
【表3】
【0097】
実施例9〜11の包装用フィルムは、酸化防止剤溶出量をはじめ、すべての評価項目にわたって優れていた。一方比較例12及び13の包装用フィルムは、酸化防止剤非含有であったり、接着層が過度に厚かったりすることの所為で、フィルム成形時の樹脂劣化によって、ヤケやブツの発生数が多く、外観を劣化させた。
【0098】
(実施例12)
内層用樹脂材及び外層用樹脂材としてLDPE1に代えてLDPE3(密度0.923g/cm
3)を用いたこと、及び第1及び第2接着層が5μm厚となるように第1及び第2接着層用樹脂材の押出量を変更したこと以外は、実施例9と同様に操作して実施例12の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例12の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表4に示す。
【0099】
(実施例13)
ガスバリア層30が20μm厚となるようにガスバリア層用樹脂材の押出量を変更したこと以外は、実施例12と同様に操作して実施例13の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例13の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表4に示す。
【0100】
(比較例14)
ガスバリア層が30μm厚となるようにガスバリア層用樹脂材の押出量を変更したこと以外は、実施例12と同様に操作して比較例14の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。比較例14の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表4に示す。
【0101】
(実施例14)
内層用樹脂材:LLDPE2(密度0.920g/cm
3)とHDPE2(密度0.953g/cm
3)とを質量比「LLDPE2:HDPE2=80:20」で混合して滲出成分非含有の内層用樹脂材を調製した。
第1及び第2接着層用樹脂材:マレイン酸変性LLDPE(フェノール系酸化防止剤1000ppm含有)を用いた。
ガスバリア層用樹脂材:エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂を用いた。
外層用樹脂材:LLDPE4(密度0.910g/cm
3)とLDPE1(密度0.921g/cm
3)とを質量比「LLDPE4:LDPE1=80:20」で混合して滲出成分非含有の外層用樹脂材を調製した。
【0102】
上記の樹脂材を用いたこと以外は、実施例1と同様に操作して実施例14の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例14の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表4に示す。
【0103】
(実施例15)
外層用樹脂材としてLLDPE4に代えてLLDPE2(密度0.920g/cm
3)を用いたこと、及び外層50が150μm厚となるように外層用樹脂材の押出量を変更したこと以外は、実施例14と同様に操作して実施例15の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例15の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表4に示す。
【0104】
(実施例16)
外層用樹脂材として、LLDPE4に代えてLLDPE3(密度0.920g/cm
3、酸化防止剤1000ppm含有)を用いたこと以外は、実施例14と同様に操作して実施例16の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例16の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表4に示す。
【0105】
(実施例17)
外層用樹脂材として、LLDPE4及びLDPE1に代えてポリアミド樹脂(PA、密度1.020g/cm
3)を用いたこと以外は、実施例14と同様に操作して実施例17の包装用フィルム及びこれからなるフィルムバッグを作製した。実施例17の包装用フィルムの組成、密度、及び厚さを表4に示す。
【0106】
【表4】
【0107】
実施例12及び13の包装用フィルムは、酸化防止剤溶出量をはじめ、すべての評価項目にわたって優れていた。一方比較例14の包装用フィルムは、ガスバリア層が過度に厚いため、包装用フィルムが著しく硬くかつ脆くなり、強度が低下した。また、実施例16及び17によれば、外層50に酸化防止剤が含まれていたり、その原材料がポリアミド樹脂であったりしても、本発明の課題を解決し得ることが分かった。