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特開2024-89916多層フィルム及びそれを用いた多層構造体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024089916
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】多層フィルム及びそれを用いた多層構造体
(51)【国際特許分類】
   B32B 27/28 20060101AFI20240627BHJP
【FI】
B32B27/28 102
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022205458
(22)【出願日】2022-12-22
(71)【出願人】
【識別番号】000001085
【氏名又は名称】株式会社クラレ
(74)【代理人】
【識別番号】110002206
【氏名又は名称】弁理士法人せとうち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】泉 結貴
【テーマコード(参考)】
4F100
【Fターム(参考)】
4F100AB09D
4F100AB10E
4F100AH02D
4F100AK01A
4F100AK01C
4F100AK03B
4F100AK03C
4F100AK04A
4F100AK04B
4F100AK69D
4F100AL07C
4F100BA03
4F100BA04
4F100BA05
4F100BA07
4F100EH20
4F100EH66E
4F100EJ37
4F100EJ58
4F100GB15
4F100JA04B
4F100JA04C
4F100JB16A
4F100JD02D
4F100JD03
4F100JL04
4F100YY00B
4F100YY00C
4F100YY00D
(57)【要約】
【課題】最表層にEVOH層を備え、少なくとも一軸方向に延伸された多層フィルムにおいて、良好なガスバリア性を維持しつつ、カール性が低減された多層フィルムを提供する。
【解決手段】バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)がこの順に積層された構成を有する多層フィルムであって、少なくとも1層のバリア層(A)が前記多層フィルムの最表層に位置し、バリア層(A)がエチレン単位含有量20モル%以上50モル%以下、けん化度90モル%以上であるEVOH(a)を主成分として含み、接着層(B)が融点150℃未満の接着性樹脂(b)を主成分として含み、防湿層(C)が融点150℃未満のポリオレフィン樹脂(c)を主成分として含み、前記多層フィルムが少なくとも一軸方向に3倍以上延伸されており、前記多層フィルムの任意の位置から10cm四方切り出して、20℃、65%RHの雰囲気下で24時間静置した際の巻径が14mm以上である、多層フィルム。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)がこの順に積層された構成を有する多層フィルムであって、
少なくとも1層のバリア層(A)が前記多層フィルムの最表層に位置し、
バリア層(A)がエチレン単位含有量20モル%以上50モル%以下、けん化度90モル%以上であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(a)を主成分として含み、
接着層(B)が融点150℃未満の接着性樹脂(b)を主成分として含み、
防湿層(C)が融点150℃未満のポリオレフィン樹脂(c)を主成分として含み、
前記多層フィルムが少なくとも一軸方向に3倍以上延伸されており、
前記多層フィルムの任意の位置から10cm四方切り出して、20℃、65%RHの雰囲気下で24時間静置した際の巻径が14mm以上である、多層フィルム。
【請求項2】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(a)のエチレン単位含有量が34モル%未満である、請求項1に記載の多層フィルム。
【請求項3】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(a)が、エチレン単位含有量が22モル%以上34モル%未満であり、けん化度が99モル%以上であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(a1)と、エチレン単位含有量が34モル%以上50モル%未満であり、けん化度が99モル%以上であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(a2)を含み、エチレン-ビニルアルコール共重合体(a1)とエチレン-ビニルアルコール共重合体(a2)の質量比(a1/a2)が80/20~98/2である、請求項1に記載の多層フィルム。
【請求項4】
バリア層(A)が、マグネシウムイオン、カルシウムイオン及び亜鉛イオンからなる群から選択される少なくとも1種の多価金属イオン(d)を10~300ppm含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の多層フィルム。
【請求項5】
バリア層(A)が、炭素数8~30の高級脂肪族カルボン酸(e)を100~4000ppm含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の多層フィルム。
【請求項6】
ポリオレフィン樹脂(c)が、ポリエチレン樹脂を主成分として含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の多層フィルム。
【請求項7】
バリア層(A)の厚みが0.2μm以上10μm未満であり、多層フィルムの全層の厚みの合計に対するバリア層(A)の厚みの比率が20%未満である、請求項1~6のいずれか1項に記載の多層フィルム。
【請求項8】
多層フィルムが、縦方向に3倍以上延伸されており、幅方向には実質的に延伸されてない、請求項1~7のいずれか1項に記載の多層フィルム。
【請求項9】
多層フィルムが、インフレーション成形体である、請求項1~8のいずれか1項に記載の多層フィルム。
【請求項10】
請求項1~9のいずれか1項に記載の多層フィルムにおけるバリア層(A)の表出面側に、無機蒸着層(I)を備える、蒸着多層フィルム。
【請求項11】
JIS K 7126-2(等圧法;2006年)に記載の方法に準じて測定した、20℃、65%RHの条件下における酸素透過速度が30cc/(m2・day・atm)未満である、請求項1~10のいずれか1項に記載の多層フィルム又は蒸着多層フィルム。
【請求項12】
請求項1~11のいずれか1項に記載の多層フィルム又は蒸着多層フィルムと、熱可塑性樹脂(r)を主成分として含む樹脂層(R)とを積層した、多層構造体。
【請求項13】
熱可塑性樹脂(r)が、融点150℃未満のポリオレフィン樹脂を主成分として含む、請求項12に記載の多層構造体。
【請求項14】
熱可塑性樹脂(r)が、ポリエチレン樹脂を主成分として含む、請求項12又は13のいずれか1項に記載の多層構造体。
【請求項15】
防湿層(C)及び樹脂層(R)の内、少なくとも1層がポリエチレン樹脂を主成分として含み、多層構造体の合計厚みに対する、ポリエチレン樹脂を主成分として含む層の合計厚みの比が0.75以上である、請求項12~14のいずれか1項に記載の多層構造体。
【請求項16】
融点が240℃以上の樹脂を主成分として含む層及び厚み1μm以上の金属層を有さない、請求項12~15のいずれか1項に記載の多層構造体。
【請求項17】
請求項12~16のいずれか1項に記載の多層構造体を有する包装材料。
【請求項18】
請求項1~9のいずれか1項に記載の多層フィルムの製造方法であって、
バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)をこの順に有する未延伸多層フィルムを製造する工程(I)、
得られた未延伸多層フィルムを少なくとも1軸方向に延伸して、処理前多層フィルムを製造する工程(II)、及び
延伸後の処理前多層フィルムを温度28℃以上60℃以下、湿度65%RH以上の条件で処理する工程(III)を含む、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エチレン-ビニルアルコール共重合体を含む樹脂組成物層を最表層に備え、少なくとも一軸方向に延伸された多層フィルム、その製造方法、前記多層フィルムを用いた蒸着多層フィルム、前記多層フィルムまたは前記蒸着多層フィルムを用いた多層構造体並びに前記多層構造体を備える包装材に関する。
【背景技術】
【0002】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(以下、「EVOH」と略記することがある)は、透明性、ガスバリア性、保香性、耐溶剤性、耐油性等に優れており、かかる特性を生かして、食品包装、医薬品包装、工業薬品包装、農薬包装等の各種包装や、工業用フィルム、農業用フィルム、床暖房パイプ、燃料容器等の幅広い用途に用いられている。
【0003】
近年では、環境問題や廃棄物問題が契機となり、市場で消費された包装材料を回収して再資源化する、いわゆるポストコンシューマーリサイクル(以下、単に「リサイクル」と略称することがある)の要求が世界的に高まっており、リサイクル性に優れた包装材料が望まれている。例えば、ガスバリア性が低いポリエチレンやポリプロピレンのみをベースとする包装用フィルム、ポリエチレンやポリプロピレンとの混合が許容するガスバリア材等を低量混合または積層させた、リサイクル性に優れるガスバリア性包装材用フィルムを製造することが試みられている。
【0004】
特許文献1には、積層体の最表層に特定の厚さのEVOH層を設けることで、リサイクル性を損なうことなく、包装用フィルムとして用いる際のヒートシール速度を高めることができることが記載されている。またそれらの積層体を1軸方向に延伸することで、透明性とガスバリア性に優れたものとなることが記載されている。
【0005】
また、特許文献2には、最表層にEVOH層を備える多層フィルムにおいて、EVOHとして、エチレン単位含有量が異なる少なくとも2種のEVOHを混合して使用することで、インフレーション成形後の延伸時においてもEVOH層同士のブロッキングが抑えられた多層フィルムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第2019/243456号
【特許文献2】国際公開第2021/210606号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の最表層にEVOH層を有し、少なくとも1軸方向に延伸されている積層体においては、印刷やラミネートなどのコンバーティング時に皺が生じる場合があった。なお、最表層にポリオレフィン層を有する構成であればコンバーティング時の皺の発生を抑制し得るが、その場合ガスバリア性が不十分となり、ポリオレフィン層上に無機蒸着層を備える蒸着積層体としても、屈曲後のガスバリア性が不十分となるため、最表層にEVOH層を有する構成は必要不可欠である。
【0008】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、最表層にEVOHを備え、少なくとも一軸方向に延伸された多層フィルムにおいて、屈曲試験前後において良好なガスバリア性を維持しつつ、コンバーティング後の皺の発生が抑制された多層フィルム、その製造方法、前記多層フィルムを用いた蒸着多層フィルム、前記多層フィルムまたは前記蒸着多層フィルムを用いた多層構造体及び前記多層構造体を備える包装材を提供するものである。本明細書において、コンバーティング後の皺の発生を抑制できる性質を「コンバーティング適性」と表現する場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によれば上記目的は、
[1]バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)がこの順に積層された構成を有する多層フィルムであって、少なくとも1層のバリア層(A)が前記多層フィルムの最表層に位置し、バリア層(A)がエチレン単位含有量20モル%以上50モル%以下、けん化度90モル%以上であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(a)を主成分として含み、接着層(B)が融点150℃未満の接着性樹脂(b)を主成分として含み、防湿層(C)が融点150℃未満のポリオレフィン樹脂(c)を主成分として含み、前記多層フィルムが少なくとも一軸方向に3倍以上延伸されており、前記多層フィルムの任意の位置から10cm四方切り出して、20℃、65%RHの雰囲気下で24時間静置した際の巻径が14mm以上である、多層フィルム;
[2]エチレン-ビニルアルコール共重合体(a)のエチレン単位含有量が34モル%未満である、[1]の多層フィルム;
[3]エチレン-ビニルアルコール共重合体(a)が、エチレン単位含有量が22モル%以上34モル%未満であり、けん化度が99モル%以上であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(a1)と、エチレン単位含有量が34モル%以上50モル%未満であり、けん化度が99モル%以上であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(a2)を含み、エチレン-ビニルアルコール共重合体(a1)とエチレン-ビニルアルコール共重合体(a2)の質量比(a1/a2)が80/20~98/2である、[1]の多層フィルム;
[4]バリア層(A)が、マグネシウムイオン、カルシウムイオン及び亜鉛イオンからなる群から選択される少なくとも1種の多価金属イオン(d)を10~300ppm含有する、[1]~[3]のいずれかの多層フィルム;
[5]バリア層(A)が、炭素数8~30の高級脂肪族カルボン酸(e)を100~4000ppm含有する、[1]~[4]のいずれかの多層フィルム;
[6]ポリオレフィン樹脂(c)が、ポリエチレン樹脂を主成分として含む、[1]~[5]のいずれかの多層フィルム;
[7]バリア層(A)の厚みが0.2μm以上10μm未満であり、多層フィルムの全層の厚みの合計に対するバリア層(A)の厚みの比率が20%未満である、[1]~[6]のいずれかの多層フィルム;
[8]多層フィルムが、縦方向に3倍以上延伸されており、幅方向には実質的に延伸されてない、[1]~[7]のいずれかの多層フィルム;
[9]多層フィルムが、インフレーション成形体である、[1]~[8]のいずれかの多層フィルム;
[10][1]~[9]のいずれか1項に記載の多層フィルムにおけるバリア層(A)の表出面側に、無機蒸着層(I)を備える、蒸着多層フィルム;
[11]JIS K 7126-2(等圧法;2006年)に記載の方法に準じて測定した、20℃、65%RHの条件下における酸素透過速度が30cc/(m2・day・atm)未満である、[1]~[10]のいずれかの多層フィルム又は蒸着多層フィルム;
[12][1]~[11]のいずれかの多層フィルム又は蒸着多層フィルムと、熱可塑性樹脂(r)を主成分として含む樹脂層(R)とを積層した、多層構造体;
[13]熱可塑性樹脂(r)が、融点150℃未満のポリオレフィン樹脂を主成分として含む、[12]の多層構造体;
[14]熱可塑性樹脂(r)が、ポリエチレン樹脂を主成分として含む、[12]又は[13]のいずれかの多層構造体;
[15]防湿層(C)及び樹脂層(R)の内、少なくとも1層がポリエチレン樹脂を主成分として含み、多層構造体の合計厚みに対する、ポリエチレン樹脂を主成分として含む層の合計厚みの比が0.75以上である、[12]~[14]のいずれかの多層構造体;
[16]融点が240℃以上の樹脂を主成分として含む層及び厚み1μm以上の金属層を有さない、[12]~[15]のいずれかの多層構造体;
[17][12]~[16]のいずれか1項に記載の多層構造体を有する包装材料;
[18][1]~[9]のいずれかの多層フィルムの製造方法であって、バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)をこの順に有する未延伸多層フィルムを製造する工程(I)、得られた未延伸多層フィルムを少なくとも1軸方向に延伸して、処理前多層フィルムを製造する工程(II)、及び延伸後の処理前多層フィルムを温度28℃以上60℃以下、湿度65%RH以上の条件で処理する工程(III)を含む、製造方法;
を提供することにより達成される。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、最表層にEVOH層を備え、少なくとも一軸方向に延伸された多層フィルムにおいて、屈曲試験前後において良好なガスバリア性を維持しつつ、コンバーティング後の皺の発生が抑制された多層フィルム、その製造方法、前記多層フィルムを用いた蒸着多層フィルム、前記多層フィルムまたは前記蒸着多層フィルムを用いた多層構造体及び前記多層構造体を備える包装材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】多層フィルムが円筒状にならずに対角方向にカールした場合の巻径の考え方を説明するための概略図である。
図2】多層フィルムが円筒状にならずにMD方向またはTD方向にカールしたした場合の巻径の考え方を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の多層フィルムは、バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)がこの順に積層され、少なくとも1層のバリア層(A)が最表層に位置し、バリア層(A)がエチレン単位含有量20モル%以上50モル%以下、けん化度90モル%以上であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(a)(以下「EVOH(a)」と略記する場合がある)を主成分として含み、接着層(B)が融点150℃未満の接着性樹脂(b)(以下単に「接着性樹脂(b)」と表現する場合がある)を主成分として含み、防湿層(C)が融点150℃未満のポリオレフィン樹脂(c)(以下「PO(c)」と略記する場合がある)を主成分として含み、前記多層フィルムが少なくとも一軸方向に3倍以上延伸されており、前記多層フィルムの任意の位置から10cm四方切り出して、20℃、65%RHの雰囲気下で24時間静置した際の巻径が14mm以上である。
【0013】
なお、本明細書において「バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)がこの順に積層され」とは、バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)がこの順に積層された層構成を有していれば特に限定されず、例えば、各層間に他の層が含まれていることを妨げるものではない。
「主成分」とは、50質量%超含有される成分を意味する。
「ppm」は、質量基準の含有量(質量ppm)を意味する。
「ポリエチレン」とは、エチレンの単独重合体、80モル%以上のエチレンと20モル%以下のα-オレフィレンモノマーとの共重合体、並びに90モル%以上のエチレンと官能基に炭素原子、酸素原子及び水素原子以外の原子を含まない10モル%未満の非オレフィンモノマーとの共重合体をいう。また、多層構造体における「表面(または表層)」とは、表裏を区別する意味ではなく、露出した面をいう。すなわち、多層構造体には、二つの表面が存在する。同様に、多層構造体には、二つの最表層が存在する。
【0014】
本発明の多層フィルムは、任意の位置から10cm四方切り出して、20℃、65%RHの雰囲気下で24時間静置した際の巻径が14mm未満であると、コンバーティング適性が不十分となる。ここで「巻径」とは、多層フィルムが円筒状になった場合の円の直径を意味し、円筒状にならず両端部がカールしている場合は、例えば図1または図2を例にして考えると、多層フィルムを一方の面から二次元的に観察した際に見られるカール方向に対して垂直な一方の辺(AとA’を結ぶ辺)の末端(AまたはA’)と他方の辺(BとB’を結ぶ辺)の末端(BまたはB’)の、カール方向の距離(AとBの距離、及びA’とB’の距離)のうち、一番長い距離を意味する(二次元的に観測した際の辺であるため、AとA’を結ぶ辺及びBとB’を結ぶ辺はいずれも同一平面状に存在するものとみなす)。なお、巻径が7cmを超える場合は、ほとんどカールしていないものとみなした。すなわち、カールしていないフィルムの巻径は7cm超であるとみなした。上記巻径は、EVOH層の吸湿しやすい特性と延伸による残留応力との総合的なバランスを示すパラメータであり、上記巻径が14mm以上であると驚くべきことにコンバーティング適性が良好なものとなる。上記巻径は、後述する工程(III)で調整することができ、延伸後の多層フィルムを温度28℃以上60℃以下、湿度65%RH以上の条件で処理することで巻径を14mm以上とすることが可能である。
【0015】
<バリア層(A)>
本発明の多層フィルムはEVOH(a)を主成分とするバリア層(A)を最表層に備えることで、ガスバリア性が良好となる。また、バリア層(A)は、後述する無機蒸着層(I)との親和性が良好であるため、バリア層(A)の表出面に無機蒸着層(I)が隣接する蒸着多層フィルムは、さらに良好なガスバリア性を示し、特に屈曲等の物理的ストレスを受けても、ガスバリア性が維持できる傾向となる。そのような蒸着多層フィルムを製造する観点からもバリア層(A)を最表層に備えることが好ましい。なお、バリア層(A)は複数設けられていてもよく、その場合は少なくとも1層のバリア層(A)が最表層に備えられていればよい。
【0016】
EVOH(a)は、通常、エチレンとビニルエステルとを重合して得られるエチレン-ビニルエステル共重合体をけん化することにより得られる。EVOH(a)のエチレン単位含有量は20~50モル%である。エチレン単位含有量が20モル%以上であると、EVOH(a)の溶融成形性が向上し、本発明の多層構造体のリサイクル性が向上する。エチレン単位含有量は、22モル%以上が好ましい。一方、エチレン単位含有量が50モル%以下であると、本発明の多層フィルムのガスバリア性が向上するとともに、コンバーティング適性が良好となる傾向となる。エチレン単位含有量は、40モル%以下が好ましく、35モル%以下がより好ましく、30モル%以下がさらに好ましく、25モル%以下であってもよい。エチレン単位含有量が25モル%以下である場合、後述する工程(III)において必要な温度や湿度を低減してもコンバーティング適性が良好な多層フィルムを製造することができる。
【0017】
EVOH(a)のけん化度は90モル%以上である。けん化度とは、EVOH(a)中のビニルアルコール単位及びビニルエステル単位の総数に対するビニルアルコール単位の数の割合を意味する。けん化度が90モル%以上であると、本発明の複合多層フィルムのガスバリア性が向上する。けん化度は95モル%以上が好ましく、99モル%以上がより好ましく、99.9モル%以上がさらに好ましい。EVOH(a)のエチレン単位含有量及びけん化度は、1H-NMR測定で求められる。
【0018】
EVOH(a)は、エチレン単位含有量の異なる2種類以上のEVOHの混合物であってもよい。この場合、エチレン単位含有量が最も離れたEVOH同士のエチレン単位含有量の差が、30モル%以下が好ましく、20モル%以下がより好ましく、15モル%以下がさらに好ましく、3モル%以上であってもよい。同様に、EVOH(a)は、けん化度の異なる2種類以上のEVOHの混合物であってもよい。この場合、最も離れたEVOH同士のけん化度の差は7%以下が好ましく、5%以下がより好ましく0.5モル%以上であってもよい。ガスバリア性及びリサイクル性をより高いレベルで両立させたい場合は、エチレン単位含有量が22モル%以上34モル%未満であり、けん化度が99モル%以上であるEVOH(a1)と、エチレン単位含有量が34モル%以上50モル%未満であり、けん化度が99モル%以上であるEVOH(a2)とを、配合質量比(a1/a2)が80/20~98/2となるように混合し、EVOH(a)として使用することが好ましい。
【0019】
EVOH(a)は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、エチレン、ビニルエステル及びビニルアルコール以外の他の単量体単位を含有していてもよい。特に、特定の構造を有する一級水酸基を含む変性基を導入することで、EVOH(a)のガスバリア性と成型加工性を高いレベルで両立できる場合がある。他の単量体単位の含有量は5質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましく、実質的に含有されていないことが特に好ましい。このような他の単量体としては、例えば、プロピレン、n-ブテン、イソブチレン、1-ヘキセン等のα-オレフィン類;アクリル酸及びその塩;アクリル酸エステル基を有する不飽和単量体;メタクリル酸及びその塩;メタクリル酸エステル基を有する不飽和単量体;アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミン及びその塩(例えば4級塩);メタクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミン及びその塩(例えば4級塩);メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、i-プロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、i-ブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル、2,3-ジアセトキシ-1-ビニルオキシプロパン等のビニルエーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル類;塩化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン類;酢酸アリル、2,3-ジアセトキシ-1-アリルオキシプロパン、塩化アリル等のアリル化合物;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸及びその塩又はエステル;ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン化合物;酢酸イソプロペニル、1,3-ジアセトキシ-2-メチレンプロパン、1,3-ジプロピオニルオキシ-2-メチレンプロパン、1,3-ジブチロニルオキシ-2-メチレンプロパン等が挙げられる。
【0020】
EVOH(a)のJIS K7210(2014)に準拠して測定されるメルトフローレート(MFR)(210℃、2.16kg荷重下)は0.2~25g/10minが好ましい。EVOH(a)のMFRは0.5g/10min以上がより好ましく、0.8g/10min以上がさらに好ましい。一方、EVOH(a)のMFRは20g/10min以下がより好ましく、15g/10min以下がさらに好ましく、10g/10min以下がよりさらに好ましく、3g/10min以下が特に好ましい。EVOH(a)のMFRが上記範囲であると、EVOH(a)及びEVOH(a)を含む多層構造体の粉砕物の溶融成形性が向上する。
【0021】
<多価金属イオン(d)>
バリア層(A)は、マグネシウムイオン、カルシウムイオン及び亜鉛イオンからなる群から選択される少なくとも1種の多価金属イオン(d)を10~300ppm含有することが好ましい。多価金属イオン(d)を10ppm以上含むと、溶融成形中における増粘及びゲル又はブツの発生といった外観不良を抑制できる傾向となる。一方、多価金属イオン(d)の含有量が300ppm以下であると、溶融成形中の過剰な分解や着色を抑制できる傾向となる。また、本発明の多層構造体をリサイクルする際、多層構造体の粉砕物の溶融成形時に、樹脂の架橋反応が進み、増粘やゲル化を起こすことがあるが、多価金属イオン(d)を一定量含有することで、増粘、ゲル化やスクリューへの樹脂の付着が抑制される。この観点から、多価金属イオン(d)の含有量は20~200ppmが好ましく、30~150ppmがより好ましい。中でも、バリア層(A)は、多価金属イオン(d)として、カルシウムイオン又は亜鉛イオンを含有することが好ましい。また、多価金属イオン(d)と、後述するカルボン酸との含有比率を制御することで、溶融成形性や着色耐性をさらに改善できる。
【0022】
多価金属イオン(d)を与える多価金属化合物としては、例えばマグネシウム、カルシウム及び亜鉛の脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、水酸化物、金属錯体が挙げられる。中でも、脂肪族カルボン酸塩及び水酸化物が、入手及びハンドリングが容易である点からより好ましい。脂肪族カルボン酸塩としては、酢酸塩、カプリル酸塩及びステアリン酸塩が好ましい。
【0023】
<高級脂肪族カルボン酸(e)>
バリア層(A)は、炭素数8~30の高級脂肪族カルボン酸(e)を100~4000ppm含有することが好ましい。高級脂肪族カルボン酸(e)は、その一部又は全部を塩の形態で含有してもよく、多価金属イオン(d)や後述するアルカリ金属イオンの塩として含有することもできる。高級脂肪族カルボン酸(e)としては、カプリル酸またはステアリン酸であることが好ましい。本発明の多層フィルムは、バリア層(A)を最表層に有するが、ダイス内において高級脂肪族カルボン酸(e)がダイス金属表面との滑剤として働くことで、多層フィルムの厚みムラに起因する外観不良や滞留樹脂によるゲルやブツの発生を抑制できるものと考えられる。このため、バリア層(A)は高級脂肪族カルボン酸(e)を100ppm以上含むことが好ましい。一方、高級脂肪族カルボン酸(e)の含有量が4000ppm以下であると、バリア層(A)の溶融成形中の増粘を抑制したり、後述する接着層(B)との層間接着性を維持できる傾向となる。これらの観点から、高級脂肪族カルボン酸(e)の含有量は、200~3000ppmがより好ましく、300~2500ppmがさらに好ましい。
【0024】
バリア層(A)は、本発明の効果が阻害されない範囲であれば、EVOH(a)、多価金属イオン(d)及び高級脂肪族カルボン酸(e)以外の他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、アルカリ金属イオン、多価金属イオン(d)以外のアルカリ土類金属イオン及び遷移金属イオン、高級脂肪族カルボン酸(e)以外のカルボン酸(モノカルボン酸、多価カルボン酸)、EVOH(a)以外の熱可塑性樹脂、リン酸化合物、ホウ素化合物、酸化促進剤、酸化防止剤(ヒンダードフェノール系化合物等)、可塑剤、熱安定剤(溶融安定剤)、光開始剤、脱臭剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、フィラー、乾燥剤、充填剤、顔料、染料、加工助剤、難燃剤、防曇剤等が挙げられる。バリア層(A)を含む多層構造体の粉砕物を溶融成形する際にブツ及び着色が抑制できる観点からは、アルカリ金属イオン、カルボン酸及び/又はリン酸化合物を含むことが好ましい。また、ホウ素化合物を含むことで、バリア層(A)及びバリア層(A)を含む多層構造体の粉砕物の溶融粘度を制御できる。
【0025】
<アルカリ金属イオン>
バリア層(A)は、アルカリ金属イオンを40~500ppm含有してもよい。バリア層(A)がアルカリ金属イオンを前記範囲で含むことで、後述する接着層(B)との層間接着性が顕著に向上する傾向となる。アルカリ金属イオンが少な過ぎる場合には、溶融成形中に増粘しやすく、ゲルやブツといった外観不良が発生したり、また、後述する接着層(B)との層間接着性が低下したりすることがある。一方、アルカリ金属イオンが多過ぎる場合には、溶融成形中に過剰に分解したり、着色が問題になったりすることがある。この観点から、アルカリ金属イオンの含有量の下限は80ppmが好ましく、120ppmがより好ましい。アルカリ金属イオンの含有量の上限は400ppmが好ましく、300ppmがより好ましい。また、アルカリ金属イオンと、後述するカルボン酸との含有比率を制御することで、溶融成形性や着色耐性をさらに改善できる。
【0026】
アルカリ金属イオンとしては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムのイオンが挙げられるが、工業的入手の点からはナトリウム又はカリウムのイオンが好ましい。特に、カリウムイオンを使用することで、バリア層(A)の色相、及び後述する接着層(B)との層間接着性を高いレベルで両立できる場合がある。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0027】
アルカリ金属イオンを与えるアルカリ金属化合物としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、水酸化物、金属錯体が挙げられる。中でも、脂肪族カルボン酸塩及びリン酸塩が、入手及びハンドリングが容易である点からより好ましい。脂肪族カルボン酸塩としては、酢酸塩、カプリル酸塩及びステアリン酸塩が好ましい。
【0028】
<カルボン酸>
バリア層(A)は高級脂肪族カルボン酸(e)以外のカルボン酸を含有することが好ましい。カルボン酸の含有量の下限は50ppmが好ましく、100ppmがより好ましい。一方、カルボン酸の含有量の上限は400ppmが好ましく、350ppmがより好ましい。カルボン酸の含有量が50ppm以上の場合、着色耐性が良好となる傾向となる。一方、カルボン酸の含有量が400ppm以下である場合、層間接着性を維持し、臭気の発生を抑制できる傾向となる。
【0029】
カルボン酸のpKaは3.5~5.5が好ましい。カルボン酸のpKaが上記範囲であると、得られるバリア層(A)のpH緩衝能力が高まり、溶融成形性をさらに改善するとともに、酸性物質や塩基性物質による着色をさらに改善できる。
【0030】
カルボン酸は、1価カルボン酸であってもよい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。1価カルボン酸とは、分子内に1つのカルボキシル基を有する化合物である。pKaが3.5~5.5の範囲にある1価カルボン酸としては、特に限定されず、例えばギ酸(pKa=3.77)、酢酸(pKa=4.76)、プロピオン酸(pKa=4.85)、アクリル酸(pKa=4.25)等が挙げられる。これらのカルボン酸は、水酸基、アミノ基、ハロゲン原子等の置換基をさらに有していてもよい。中でも、安全性が高く、入手及び取扱いが容易であることから酢酸が好ましい。
【0031】
カルボン酸は、多価カルボン酸であってもよい。カルボン酸が多価カルボン酸であると、高温下での着色耐性や、得られる多層構造体の破砕物の溶融成形物の着色耐性をさらに改善できる場合がある。また、多価カルボン酸化合物は、3個以上のカルボキシル基を有することも好ましい。この場合、着色耐性をより効果的に向上できる場合がある。多価カルボン酸とは、分子内に2つ以上のカルボキシル基を有する化合物である。この場合、少なくとも1つのカルボキシル基のpKaが3.5~5.5の範囲にあることが好ましく、例えば、シュウ酸(pKa2=4.27)、コハク酸(pKa1=4.20)、フマル酸(pKa2=4.44)、リンゴ酸(pKa2=5.13)、グルタル酸(pKa1=4.30、pKa2=5.40)、アジピン酸(pKa1=4.43、pKa2=5.41)、ピメリン酸(pKa1=4.71)、フタル酸(pKa2=5.41)、イソフタル酸(pKa2=4.46)、テレフタル酸(pKa1=3.51、pKa2=4.82)、クエン酸(pKa2=4.75)、酒石酸(pKa2=4.40)、グルタミン酸(pKa2=4.07)、アスパラギン酸(pKa=3.90)等が挙げられる。
【0032】
<リン酸化合物>
バリア層(A)は、リン酸化合物をさらに含有してもよい。リン酸化合物の含有量の下限は、リン酸根換算で5ppmが好ましい。一方、リン酸化合物の含有量の上限は、リン酸根換算で100ppmが好ましい。この範囲でリン酸化合物を含有することにより、得られるバリア層(A)および得られる多層構造体の粉砕物の溶融成形物の着色が抑制され、熱安定性が改善される場合がある。
【0033】
リン酸化合物としては、例えばリン酸、亜リン酸等の各種の酸やその塩等が用いられる。リン酸塩は第1リン酸塩、第2リン酸塩、第3リン酸塩のいずれであってもよい。リン酸塩のカチオン種も特に限定されないが、カチオン種がアルカリ金属、アルカリ土類金属が好ましい。中でも、リン酸化合物として、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、及びリン酸水素二カリウムが好ましい。
【0034】
<ホウ素化合物>
バリア層(A)は、ホウ素化合物をさらに含有してもよい。ホウ素化合物を含有する場合、バリア層(A)中の含有量の下限は、ホウ素元素換算で50ppmが好ましく、100ppmがより好ましい。一方、バリア層(A)中のホウ素化合物の含有量の上限は、ホウ素元素換算で400ppmが好ましく、200ppmがより好ましい。この範囲でホウ素化合物を含有することにより、バリア層(A)および得られる多層構造体の粉砕物の溶融成形時の熱安定性が向上し、ゲル及びブツの発生が抑制される場合がある。また、耐ドローダウン性や製膜する際の耐ネックイン性が改善される場合や、得られる成形体の機械的性質が向上する場合がある。これらの効果は、EVOH(a)とホウ素化合物との間にキレート相互作用が発生することに起因すると推測される。
【0035】
ホウ素化合物としては、例えばホウ酸、ホウ酸エステル、ホウ酸塩、水素化ホウ素が挙げられる。具体的には、オルトホウ酸(H3BO3)、メタホウ酸、四ホウ酸等のホウ酸;ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル等のホウ酸エステル;前記ホウ酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、ホウ砂等のホウ酸塩等が挙げられる。中でもオルトホウ酸が好ましい。
【0036】
バリア層(A)は、EVOH(a)以外の熱可塑性樹脂をさらに含有してもよい。EVOH(a)以外の熱可塑性樹脂としては、例えば各種ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレンと炭素数4以上のα-オレフィンとの共重合体、ポリオレフィンと無水マレイン酸との共重合体、エチレン-ビニルエステル共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、又はこれらを不飽和カルボン酸もしくはその誘導体でグラフト変性した変性ポリオレフィン等)、各種ポリアミド(ナイロン6、ナイロン6・6、ナイロン6/66共重合体、ナイロン11、ナイロン12、ポリメタキシリレンアジパミド等)、各種ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアクリレート及び変性ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。バリア層(A)中の前記熱可塑性樹脂の含有量は、通常、40質量%未満であり、30質量%未満が好ましく、20質量%未満がより好ましく、10質量%未満がさらに好ましく、5質量%未満であっても、1質量%未満であってもよく、実質的に含まないことが特に好ましい。
【0037】
バリア層(A)を構成する樹脂におけるEVOH(a)の割合は、本発明の効果がより顕著に奏される観点から、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%がさらに好ましく、90質量%以上がよりさらに好ましく、95質量%以上が特に好ましく、98質量%以上であっても、99質量%以上であってもよく、バリア層(A)を構成する樹脂は実質的にEVOH(a)のみであってもよい。また、バリア層(A)に占めるEVOH(a)の割合は、本発明の効果がより顕著に奏される観点から、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%がさらに好ましく、90質量%以上がよりさらに好ましく、95質量%以上が特に好ましく、98質量%以上であっても、99質量%以上であってもよく、バリア層(A)は実質的にEVOH(a)のみからなるものであってもよい。
【0038】
バリア層(A)の製造方法は特に限定されないが、EVOH(a)及び、必要に応じて多価金属イオン(d)、高級脂肪族カルボン酸(e)及び/またはその他の成分を溶融混練することにより製造できる。各成分は、粉末等固体状態のまま、又は溶融物として配合してもよく、溶液に含まれる溶質又は分散液に含まれる分散質として配合してもよい。溶液及び分散液としては、それぞれ水溶液及び水分散液が好適である。溶融混練は、例えばニーダールーダー、押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサー等の既知の混合装置又は混練装置を用いることができる。溶融混練時の温度範囲は、使用するEVOH(a)や各成分の融点等に応じて適宜調節でき、通常、150~250℃が採用される。また、いくつかの成分をEVOH(a)に予め添加した上で、追加で必要な他の成分を上記のように溶融混練することで製造してもよい。いくつかの成分をEVOH(a)に予め添加する方法としては、添加成分が溶解している溶液にEVOH(a)をペレット又は粉末として浸漬する。
【0039】
<接着層(B)>
本発明の多層フィルムは、融点150℃未満の接着性樹脂(b)を主成分として含む接着層(B)を有する。本発明の多層フィルムが接着層(B)を含むことで、外観及び層間接着性に優れる多層フィルムが得られる傾向となる。接着性樹脂(b)としては、ポリオレフィン樹脂に無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸又はその誘導体をグラフト重合させてなるカルボン酸変性ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。接着性樹脂(b)の融点は、主としてカルボン酸変性前のポリオレフィン樹脂に依存する。該ポリオレフィン樹脂については、後述するポリオレフィン樹脂(c)について記述した内容をそのまま適用できる。
【0040】
接着性樹脂(b)におけるカルボン酸変性ポリオレフィン樹脂が占める割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、実質的にカルボン酸変性ポリオレフィン樹脂のみから構成されていてもよい。また、接着層(B)における接着性樹脂(b)が占める割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、97質量%以上であっても、99質量%以上であってもよく、実質的に接着性樹脂(b)のみから構成されていてもよい。
【0041】
<防湿層(C)>
本発明の多層フィルムは、融点150℃未満のポリオレフィン樹脂(c)を主成分として含む防湿層(C)を有する。ポリオレフィン樹脂(c)としては、融点が150℃未満のポリオレフィンであれば特に限定されず、直鎖状低密度ポリエチレン、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等のポリエチレン樹脂;ビニルエステル樹脂;エチレン-プロピレン共重合体;プロピレン-α-オレフィン共重合体(炭素数4~20のα-オレフィン);ポリブテン、ポリペンテン等のオレフィンの単独、又はその共重合体;塩素化ポリエチレン等が挙げられる。ポリオレフィン樹脂(c)を含む多層構造体のリサイクル性を向上する観点から、ポリオレフィン樹脂(c)はポリエチレン樹脂を主成分として含有することが好ましく、ポリエチレン樹脂であることがより好ましい。ポリエチレン樹脂はガスバリア性の有無に関わらず、包装材料に広く使用されているため、そのリサイクルインフラは各国で広く整備されている。ポリオレフィン樹脂(c)がポリエチレン樹脂を主成分として含有する場合、上記ポリエチレン樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレンから選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、直鎖状低密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンから選ばれる少なくとも1種であること又は、直鎖状低密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンから選ばれる少なくとも1種と高密度ポリエチレンとの混合物であることがより好ましい。
【0042】
本発明の効果をより顕著とする観点から、ポリオレフィン樹脂(c)の融点は140℃未満が好ましく、130℃未満がより好ましい。一方、溶融成形時や延伸等の二次加工時の工程通過性の観点及び包装材料としての耐熱性の観点から、ポリオレフィン樹脂(c)の融点は80℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましい。また、溶融成形性を改善する観点から、ポリオレフィン樹脂(c)のJIS K7210(2014)に記載の方法に準じて測定したMFR(190℃、2160g荷重下)は0.1~30g/10分が好ましく、0.3~25g/10分がより好ましく、0.5~20g/10分がさらに好ましい。
【0043】
ポリオレフィン樹脂(c)は、ポリエチレン樹脂を主成分として含有することが好ましく、ポリオレフィン樹脂(c)におけるポリエチレン樹脂の含有量は70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、95質量%以上が特に好ましく、ポリオレフィン樹脂(c)が実質的にポリエチレン樹脂のみから構成されていてもよい。また、防湿層(C)におけるポリオレフィン樹脂(c)が占める割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、実質的にポリオレフィン樹脂(c)のみから構成されていてもよい。
【0044】
接着層(B)及び防湿層(C)は、それぞれ接着性樹脂(b)及びポリオレフィン樹脂(c)を主成分として含有するが、これらの層には、本発明の効果が阻害されない範囲であれば、酸化防止剤、可塑剤、熱安定剤(溶融安定剤)、光開始剤、脱臭剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、フィラー、乾燥剤、充填剤、顔料、染料、加工助剤、難燃剤、防曇剤等の他の成分を含有してもよい。ただし、その総量は各層に対してそれぞれ50質量%未満であり、40質量%未満が好ましく、30質量%未満がより好ましく、20質量%未満がさらに好ましく、10質量%未満が特に好ましい。
【0045】
本発明の多層フィルムにおいて、バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)は、一層でも複数層設けられていてもよい。なお、複数層設けられる場合、それぞれの層は同一の材料からなってもよいし、別々の材料からなってもよい。
【0046】
<多層フィルム>
本発明の多層フィルムの層構成は、バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)をこの順に積層された構成を有し、少なくとも1層のバリア層(A)が前記多層フィルムの最表層に位置していれば特に限定されず、例えば、次の多層フィルムの構成が例示される。なお、バリア層(A)を「層(A)」、接着層(B)を「層(B)」、防湿層(C)を「層(C)」と表記する。また、「/」はその両側の層が直接積層していることを意味する。本発明の多層フィルムの層構成としては、例えば、層(C)/層(B)/層(A)、層(C)/層(B)/層(A)/層(B)/層(A)、層(C)/層(B)/層(A)/層(B)/層(C)/層(B)/層(A)等が挙げられ、中でも、層(C)/層(B)/層(A)であることが工業的な生産性の観点から好ましい。
【0047】
本発明の多層フィルムの全体厚みは、用途に応じて適宜設定することができる。全体厚みは10μm以上が好ましく、15μm以上がより好ましい。全体厚みが10μm以上であることで、工業的な生産性及び機械物性が向上する傾向となる。また、全体厚みは100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。全体厚みが100μm以下であることで、工業的な生産性及び経済性が向上する傾向となる。なお、前記多層フィルムの好適な全体厚みは、延伸後の厚みを意味する。
【0048】
バリア層(A)の厚みは、0.4μm以上が好ましく、0.8μm以上がより好ましく、1μm以上であってもよい。バリア層(A)厚みが0.4μm以上であることで、ガスバリア性が向上する傾向となる。また、バリア層(A)の厚みは10μm以下が好ましく、6μm以下がより好ましく、4μm以下であってもよい。バリア層(A)の厚みが10μm以下であることで、延伸後の外観特性(膜面)が良好となる傾向となる。なお、前記バリア層(A)の好適な厚みは、延伸後の厚みを意味する。
【0049】
接着層(B)の厚みは、0.4μm以上が好ましく、0.8μm以上がより好ましく、1μm以上であってもよい。接着層(B)厚みが0.4μm以上であることで、接着強度が向上する傾向となる。また、接着(B)の厚みは10μm以下が好ましく、6μm以下がより好ましく、4μm以下であってもよい。接着層(B)の厚みが10μm以下であることで、延伸後の外観特性(膜面)が良好となる傾向となる。なお、前記接着(B)の好適な厚みは、延伸後の厚みを意味する。
【0050】
防湿層(C)の厚みは、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、20μm以上であってもよい。防湿層(C)厚みが5μm以上であることで、防湿性が向上する傾向となる。また、防湿層(C)の厚みは100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下であってもよい。なお、前記防湿層(C)の好適な厚みは、延伸後の厚みを意味する。
【0051】
本発明の多層フィルムの全層の厚みの合計に対するバリア層(A)の厚みの比率は工業的な生産性、機械物性の観点から30%以下が好ましく、20%以下がより好ましく、10%以下であっても、5%以下であってもよい。
【0052】
本発明の多層フィルムは、少なくとも一軸方向に3倍以上延伸されている。本発明の多層フィルムの延伸が3倍未満であると、延伸による厚みムラが生じたり、ガスバリア性が低下したりする傾向となる。一方、本発明の多層フィルムの延伸倍率の上限は、通常12倍である。本発明の多層フィルムは、少なくとも一軸方向に4倍以上延伸されていることが好ましく、5倍以上延伸されていることがより好ましい。また、本発明の多層フィルムは、少なくとも一軸方向に10倍以下延伸されていることが好ましく、8倍以下延伸されていることがより好ましい。本発明の多層フィルムは、一軸方向に延伸されていても二軸に延伸されていてもよいが、経済性の観点及び多層フィルムを引き裂き易い(包装材として利用した際に、包装材を開封し易い)という観点から、一軸延伸であることが好ましく、縦方向(MD方向)の一軸延伸であることが特に好ましい。この場合、幅方向(TD方向)には実質的に延伸されないことが好ましい。
【0053】
本発明の多層フィルムの製造方法は、例えば、バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)をこの順に有する未延伸多層フィルムを製造する工程(I)、得られた未延伸多層フィルムを少なくとも1軸方向に延伸して、処理前多層フィルムを製造する工程(II)、及び、延伸後の処理前多層フィルムを温度28℃以上60℃以下、湿度65%RH以上95%RH以下の条件で処理する工程(III)を含むことが好ましい。以下に、本発明の好適な製造方法について詳述するが、本発明の態様はこれに限定されない。
【0054】
工程(I)では、バリア層(A)、接着層(B)及び防湿層(C)をこの順に有する未延伸多層フィルムを成形する。未延伸多層フィルムを製造する方法は、特に限定されず、一般には、それぞれの樹脂を別々のダイ又は共通のダイから押出して積層する従来の共押出法が使用できる。ダイとしては、環状ダイ又はTダイのいずれかを使用でき、例えば、インフレーション成形、又はキャスト成形等が挙げられるが、生産性の面においてはインフレーション成形が好ましい。
【0055】
工程(II)では、工程(I)で得られた未延伸多層フィルムを、少なくとも一軸方向に延伸する。延伸方法としては、特に限定されず、例えば、テンター延伸法、チューブラー延伸法、ロール延伸法等が例示される。製造コストの観点からは、ロール延伸法による一軸延伸が好ましい。また、本発明の多層フィルムがインフレーション成形体である場合、インフレーション成形後の折りたたまれた円筒状の多層フィルムを容易に一軸方向に延伸できる観点からも、ロール延伸法であることが好ましい。延伸する際の温度は、一般に50℃~130℃の温度範囲が採用されるが、100℃~120℃がより好ましい。
【0056】
工程(III)では、延伸後の処理前多層フィルムを温度28℃以上60℃以下、湿度65%RH以上の条件で処理する。処理する際の温度は、35℃以上50℃以下が好ましい。処理する際の湿度は、67%RH以上95%RH以下が好ましく、75%RH以上93%RH以下であってもよい。このような処理を行うことで、本発明の多層フィルムのコンバーティング適性が良好となる傾向となる。一概には当てはまらないが、EVOHのエチレン単位含有量が低い場合には、延伸後の多層フィルムを処理する際に必要な温度や湿度を低減できる傾向となる。
【0057】
本発明の多層フィルムのバリア層(A)の表出面側に、無機蒸着層(I)が隣接する蒸着多層フィルムが前記多層フィルムの好ましい実施態様である。ここで、隣接するとは直接接することを意味する。バリア層(A)は、無機蒸着層(I)との親和性が良好であるため、本発明の蒸着多層フィルムは高いガスバリア性を有し、かつ、屈曲等の物理的ストレスを受けた場合においても、良好なガスバリア性を維持できる傾向となる。
【0058】
<無機蒸着層(I)>
無機蒸着層(I)は、通常、酸素や水蒸気に対するバリア性を有する層である。したがって、本発明の蒸着多層フィルムは無機蒸着層(I)を含むことで、ガスバリア性が良好となる傾向となる。無機蒸着層(I)は無機物を蒸着することで形成できる。無機物としては、金属(例えば、アルミニウム)、金属酸化物(例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム)、金属窒化物(例えば、窒化ケイ素)、金属窒化酸化物(例えば、酸窒化ケイ素)、または金属炭化窒化物(例えば、炭窒化ケイ素)等が挙げられる。中でもアルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、または窒化ケイ素で形成される無機蒸着層(I)が、工業的な生産性の観点から好ましく、アルミニウムで形成される無機蒸着層(I)がより好ましい。なお、アルミニウムの金属蒸着層であったとしても、不可逆的に酸化が生じ、一部酸化アルミニウムが含まれる場合がある。金属蒸着層に一部酸化アルミニウムが含まれる場合、金属蒸着層を構成するアルミニウム原子の物質量(Almol)に対する酸素原子の物質量(Omol)の比(Omol/Almol)は、0.5以下が好ましく、0.3以下がより好ましく、0.1以下がさらに好ましく、0.05以下が特に好ましい。
【0059】
無機蒸着層(I)の形成方法は、特に限定されず、真空蒸着法(例えば、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、分子線エピタキシー法等)、スパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理気相成長法;熱化学気相成長法(例えば、触媒化学気相成長法)、光化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法(例えば、容量結合プラズマ、誘導結合プラズマ、表面波プラズマ、電子サイクロトロン共鳴、デュアルマグネトロン、原子層堆積法等)、有機金属気相成長法等の化学気相成長法が挙げられる。
【0060】
無機蒸着層(I)は本発明の多層フィルムのバリア層(A)の表出面側に、隣接して備えられる。無機蒸着層(I)がバリア層(A)に備えられることで、ガスバリア性及び屈曲等の物理的ストレスを受けた後でもガスバリア性が良好となる傾向となる。無機蒸着層(I)の平均厚みは150nm以下が好ましく、120nm以下がより好ましく、100nm以下がさらに好ましい。また、無機蒸着層(I)の平均厚みは10nm以上が好ましく、15nm以上がより好ましく、20nm以上がさらに好ましい。なお、無機蒸着層(I)の平均厚みとは、電子顕微鏡により測定される無機蒸着層(I)断面の任意の10点における厚みの平均値である。多層構造体の回収組成物の着色を低減する観点からは、多層構造体が無機蒸着層(I)を複数有する場合においては、無機蒸着層(I)の合計厚みは1μm以下が好ましい。
【0061】
<多層構造体>
本発明の多層フィルムまたは蒸着多層フィルムそのものを、ガスバリア性を有する包装材料として使用することができるが、熱可塑性樹脂(r)を主成分として含む少なくとも1層の樹脂層(R)を積層した多層構造体とすることで、意匠性やヒートシール性といった包装材料としての諸機能を付与することができる。熱可塑性樹脂(r)としては特に限定されず、直鎖状低密度ポリエチレン、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、ビニルエステル樹脂、エチレン-プロピレン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン-α-オレフィン共重合体(炭素数4~20のα-オレフィン)、ポリブテン、ポリペンテン等のオレフィンの単独、又はその共重合体、ナイロン6、ナイロン6,6等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。中でも、耐湿性、機械的特性、経済性、ヒートシール性等に優れる観点から、ポリオレフィンが好ましく、機械的特性、耐熱性等に優れる観点から、ポリアミドやポリエステルが好ましい。特にリサイクル性に優れた多層構造体を得るためには、熱可塑性樹脂(r)は上記したポリオレフィン樹脂(c)と同種のもの、すなわち、融点が150℃未満のポリオレフィン樹脂であることが好ましく、ポリエチレン樹脂を主成分として含有することがより好ましく、ポリエチレン樹脂であることがさらに好ましい。したがって、リサイクル性に優れた多層構造体を得るために、ポリオレフィン樹脂(c)及び熱可塑性樹脂(r)がポリエチレン樹脂を主成分として含有することが好ましく、ポリエチレン樹脂であることがより好ましい。かかる樹脂層(R)は無延伸のものであってもよいし、一軸方向又は二軸方向に延伸又は圧延されたものであってもよい。機械強度を向上させる観点からは二軸延伸層であることが好ましく、ヒートシール性を向上させる観点からは無延伸層であることが好ましい。
【0062】
樹脂層(R)の製膜方法は特に限定されないが、一般に押出機により溶融押出することで製膜される。ダイとしては、環状ダイ又はTダイのいずれかを使用できる。一軸方向又は二軸方向に延伸する方法も特に限定されず、ロール式一軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸等の従来公知の延伸法によって、フィルムの流れ方向及び/又は該流れ方向に直角な方向、すなわち幅方向に延伸処理することにより製造することができる。延伸倍率は、得られる層の厚みの均一性及び機械的強度の観点から面積倍率を8~60倍とすることが好ましい。面積倍率は55倍以下がより好ましく、50倍以下がさらに好ましい。また、面積倍率は9倍以上がより好ましい。面積倍率が8倍未満であると、延伸斑が残る場合があり、また60倍を超えると、延伸時に層の破断が生じやすくなる場合がある。
【0063】
樹脂層(R)の厚みは、工業的な生産性の観点から、10~200μmが好ましい。具体的には、無延伸層の場合の厚みは10~150μmがより好ましく、二軸延伸層の場合の厚みは10~50μmがより好ましい。
【0064】
また、本発明の多層構造体の合計厚みは300μm以下が好ましく、200μm以下であってもよい。合計厚みが上記範囲であることで、本発明の多層構造体は軽量かつ柔軟性を有するため、軟包装の用途に好ましく用いられる。また、多層構造体に使用される樹脂量が少なく、環境負荷が抑制される。
【0065】
本発明の多層構造体中の各層の厚みは用途に応じて適宜調整すればよいが、粉砕物の溶融成形する際に着色が抑制でき、溶融成形時の熱安定性が向上し、ブツの発生が抑制される観点から、防湿層(C)及び樹脂層(R)の内少なくとも1層がポリエチレン樹脂を主成分として含有し、多層構造体の合計厚みに対する、ポリエチレン樹脂を主成分として含有する層の合計厚みの比は0.75以上が好ましく、0.85以上がより好ましい。一方、ガスバリア性を向上する観点からは、該比は0.98以下が好ましい。
【0066】
本発明の多層フィルムに樹脂層(R)を積層させる方法は特に限定されず、例えば、押出ラミネート、共押出ラミネート、ドライラミネート等が挙げられる。多層フィルムに樹脂層(R)を積層させる際には、接着剤層を設けてもよい。接着剤層は、公知の接着剤を塗工し、乾燥することで形成できる。当該接着剤は、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを混合し反応させる二液反応型ポリウレタン系接着剤が好ましい。接着剤層の厚さは特に限定されないが、1~5μmが好ましく、2~4μmがより好ましい。
【0067】
本発明の多層構造体の層構成は、特に限定されないが、例えば、次の多層構造体の構成が例示される。なお、バリア層(A)を「層(A)」、接着層(B)を「層(B)」、防湿層(C)を「層(C)」、樹脂層(R)を「層(R)」と表記する。また、「/」はその両側の層が直接積層していることを意味し、「//」はその両側の層が直接または接着層を介して積層していることを意味する。本発明の多層フィルムの層構成としては、例えば、層(R)//層(C)/層(B)/層(A)、層(C)/層(B)/層(A)//層(R)、層(R)//層(C)/層(B)/層(A)//層(R)、層(R)//層(C)/層(B)/層(A)/層(B)/層(A)、層(C)/層(B)/層(A)/層(B)/層(A)//層(R)、層(R)//層(C)/層(B)/層(A)/層(B)/層(A)//層(R)、層(R)//層(C)/層(B)/層(A)/層(B)/層(C)/層(B)/層(A)、層(C)/層(B)/層(A)/層(B)/層(C)/層(B)/層(A)//層(R)、層(R)//層(C)/層(B)/層(A)/層(B)/層(C)/層(B)/層(A)//層(R)等が挙げられ、中でも、層(C)/層(B)/層(A)//層(R)であることが工業的な生産性及び、ガスバリア性の観点から好ましい。
【0068】
本発明の多層構造体は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記した以外の他の層を有していても良い。他の層の例としては、回収層が挙げられる。特に、後述する本発明の多層構造体の回収物を含む回収組成物を回収層の一部または全部として再使用することが好ましい。他の層の別の例としては、例えば印刷層が挙げられる。印刷層は本発明の多層構造体のいずれの位置に含まれていてもよい。印刷層としては、例えば顔料又は染料、及び必要に応じてバインダー樹脂を含む溶液を塗工し、乾燥して得られる皮膜が挙げられる。印刷層の塗工方法としては、グラビア印刷法の他、ワイヤーバー、スピンコーター、ダイコーター等を用いた各種の塗工方法が挙げられる。インク層の厚さは特に限定されないが、0.5~10μmが好ましく、1~4μmがより好ましい。
【0069】
本発明の多層構造体を製造する際に発生する端部や不良品を回収した回収物(スクラップ)を再使用することが好ましい。本発明の多層構造体を粉砕した後に溶融成形する多層構造体の回収方法、及び本発明の多層構造体の回収物を含む回収組成物もまた本発明の好適な実施態様である。
【0070】
本発明の多層構造体の回収に際して、まず、本発明の多層構造体の回収物を粉砕する。粉砕された回収物を、そのまま溶融成形して回収組成物を得てもよいし、必要に応じてその他の成分とともに溶融成形して回収組成物を得てもよい。回収物に添加する好ましい成分としてはポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリエチレン樹脂がより好ましい。当該ポリオレフィン樹脂としては、本発明の多層フィルムに用いられるものとして上述したポリオレフィン樹脂(c)と同種ものが用いられる。粉砕された回収物を直接多層構造体等の成形品の製造に供してもよいし、粉砕された回収物を溶融成形して、回収組成物からなるペレットを得た後、当該ペレットを成形品の製造に供してもよい。
【0071】
回収組成物における、ポリオレフィン樹脂に対するEVOH(a)の質量比[EVOH(a)/ポリオレフィン樹脂]は、0.01/99.99~20/80が好ましい。該質量比が0.01/99.99未満の場合、回収物の使用比率が低下するおそれがある。一方、該質量比が20/80を超えると、回収組成物の溶融成形性と機械物性が低下することがある。得られる回収組成物の溶融成形性と機械物性を向上させる観点から、上記質量比は、15/85以下がより好ましく、10/90以下がさらに好ましく、5/95以下であってもよい。
【0072】
本発明の多層構造体は、ガスバリア性及びコンバーティング適性を有するため、食品包装、医薬品包装、工業薬品包装、農薬包装等の各種包装の材料として好適に使用でき、特に本発明の多層構造体を備える包装材は、リサイクル性の優れる包装材として好適に使用できる。
【実施例0073】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【0074】
[実施例1]
(1)バリア層(A)のためのEVOH(a)含有樹脂組成物の作製
EVOH-1(エチレン単位含有量27モル%、けん化度99.99モル%、MFR(210℃、2.16kg荷重)4.0g/10min、酢酸ナトリウムをナトリウムイオン換算で250ppm、リン酸イオンをリン酸根換算で30ppm、ホウ酸をホウ素元素換算で150ppm含み、多価金属イオンは含まない)とステアリン酸マグネシウムを、得られる樹脂組成物中のマグネシウムイオンの含有量が50ppmとなるように溶融混練し、バリア層(A)のための樹脂組成物ペレットを得た。溶融混練に使用した押出機は、D(mm)=25の二軸押出機であり、L/D=25の同方向完全噛合型のスクリューを使用した。また、樹脂温度は220℃となるようにした。
【0075】
(2)接着層(B)のための接着性樹脂(b)含有樹脂組成物
三井化学株式会社製の無水マレイン酸変性ポリエチレン「アドマー(商標) NF518」(MFR(190℃、2.16kg荷重)3.1g/10min、融点121℃、密度0.91g/cm3、酸価1.8mgKOH/g)を接着性樹脂(b)として、接着層(B)のための樹脂組成物ペレットとしてそのまま使用した。
【0076】
(3)防湿層(C)のためのポリオレフィン樹脂(c)含有樹脂組成物
DOW社製の低密度ポリエチレン「INNATE(商標) TF80」(MFR(190℃、2.16kg荷重)1.6g/10min、融点124℃、密度0.926g/cm3)をポリオレフィン樹脂(c)として、防湿層(C)のための樹脂組成物ペレットとしてそのまま使用した。
【0077】
(4)多層フィルムの作製
上記(1)~(3)の各樹脂組成物ペレットを用い、インフレーション押出成形機を用いて、以下の条件で円筒状の未延伸多層フィルムを作製した。なお、防湿層(C)は30μmの厚みで3層積層させており、結果として90μmの厚みの防湿層(C)を1層としている。
<未延伸多層フィルム作製条件>
未延伸多層フィルムの層構成:[外面側]防湿層(C)/接着性層(B)/バリア層(A)[内面側]=90μm/15μm/15μm(総厚み120μm)
装置:Dr Collin社製の5種5層インフレーション押出成形機
ダイ温度:210℃。ブローアップ比:2.7。引取り速度:4m/min。フィルム折径幅:25cm
<防湿層(C)押出機1の条件>
押出機:30φ単軸押出機(Dr Collin社製)。回転数:60rpm。押出温度:供給部/圧縮部/計量部=170℃/190℃/210℃。
<防湿層(C)層押出機2の条件>
押出機:20φ単軸押出機(Dr Collin社製)。回転数:70rpm。押出温度:供給部/圧縮部/計量部=170℃/190℃/210℃。
<防湿層(C)層押出機3の条件>
押出機:20φ単軸押出機(Dr Collin社製)。回転数:70rpm。押出温度:供給部/圧縮部/計量部=170℃/190℃/210℃。
<接着層(B)押出機の条件>
押出機:20φ単軸押出機(Dr Collin社製)。回転数:70rpm。押出温度:供給部/圧縮部/計量部=170℃/190℃/210℃
<バリア層(A)押出機の条件>
押出機:30φ単軸押出機(Dr Collin社製)。回転数:24rpm。押出温度:供給部/圧縮部/計量部=190℃/210℃/210℃
【0078】
得られた円筒状の未延伸多層フィルムから、縦方向が6cm、横方向が25cmの未延伸多層フィルムを切り出し、エトー株式会社の延伸装置(SDR-506WK)を用い、115℃で縦方向(MD方向)に5倍一軸延伸し、未処理多層フィルム(防湿層(C)/接着層(B)/バリア層(A)=18μm/3μm/3μm)を得た。
【0079】
得られた未処理多層フィルムの任意の位置から、A4サイズのフィルム辺を切り出し、2枚のA4サイズの普通紙の間に挟み、四隅をクリップで固定した。これを40℃90%RHの恒温恒湿機内で48時間静置して、本発明の多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの厚みは24μmであり、多層フィルムにおけるバリア層(A)の厚み比率は12.5%であった。
【0080】
(5)巻径の評価
(4)で得られた多層フィルムの任意の位置から10cm四方のフィルムを切り出して、20℃65%RHの雰囲気下で24時間静置した後の巻径を測定し、以下の基準で判定を行った。結果を表1に示す。
判定:基準
A :70mm以上
B :50mm以上70mm未満
C :33mm以上50mm未満
D :14mm以上33mm未満
E :14mm未満
【0081】
(6)多層フィルムの酸素透過速度
(4)で得られた多層フィルムについて、バリア層(A)を酸素供給側として、JIS K 7126-2(等圧法;2006年)に記載の方法に準じて酸素透過速度を測定した。具体的には、酸素透過量測定装置(モダンコントロール社製「MOCON OX-TRAN2/21」)を用い、温度20℃、酸素供給側の湿度65%RH、キャリアガス側の湿度65%RH、酸素圧1気圧、キャリアガス圧力1気圧の条件下で酸素透過速度(単位:cc/(m2・day・atm))を測定し、以下の基準で判定を行った。キャリアガスには2体積%の水素ガスを含む窒素ガスを使用した。結果を表1に示す。F判定はガスバリア性が不十分であると判断した。
判定:基準
A :0.05cc/(m2・day・atm)未満
B :0.05cc/(m2・day・atm)以上、0.1cc/(m2・day・atm)未満
C :0.1cc/(m2・day・atm)以上、0.3cc/(m2・day・atm)未満
D :0.3cc/(m2・day・atm)以上、1.5cc/(m2・day・atm)未満
E :1.5cc/(m2・day・atm)以上、30cc/(m2・day・atm)未満
F :30cc/(m2・day・atm)以上
【0082】
(7)多層フィルムの屈曲処理後の酸素透過度
上記(4)で得られた多層フィルムについて、ゲルボフレックステスター(理学工業社製)を使用し、屈曲処理を行った後の酸素透過度を測定した。具体的には、まず、多層フィルムを直径3.5インチの円筒状とし、この両端を把持し、初期把持間隔7インチ、最大屈曲時の把持間隔1インチ、ストロークの最初の3.5インチで角度330度のひねりを加え、その後2.5インチは直進水平運動である動作の繰り返しからなる往復運動を30回/分の速さで10回行った後に、上記と同様の手法で酸素透過度を測定し、屈曲処理前の酸素透過度と比べた悪化度(屈曲処理後の酸素透過度/屈曲処理前の酸素透過度の比率)を下記基準で評価した。E判定は、耐屈曲性が不十分であると判断した。
判定:基準
A :1.05未満
B :1.05以上、1.1未満
C :1.1以上、1.5未満
D :1.5以上、3.0未満
E :3.0以上
【0083】
(8)多層構造体の作製
2液反応型ポリウレタン系接着剤(三井化学株式会社製「タケラック(商標)A-520」24質量部及び「タケネート(商標)A-50」4質量部)を酢酸エチル37質量部と混合し、接着剤溶液を調整した。次いで、樹脂層(R)として厚さ50μmのポリエチレンフィルム(三井化学東セロ株式会社製「T.U.X HZR-2」、融点127℃)を用い、そのコロナ処理面上に乾燥後の厚さが3μmとなるように前記接着剤溶液をワイヤーバーで塗工し、100℃で5分間乾燥させて接着層を形成させた後、上記(4)で得た多層フィルムのバリア層(A)側と接着層とを重ね合わせてラミネートして、多層構造体を作製した。得られた多層構造体の厚みは77μmであり、多層構造体におけるポリエチレン樹脂層の厚み比率は91.0%であった。
【0084】
(9)コンバーティング適性
上記(8)で得られた多層構造体をA4サイズに切り出した後、目視でフィルムの外観を観察し、下記基準でコンバーティング適性を評価した。E判定はコンバーティング適性が不十分であると判断した。
判定:基準
A :皺がみられなかった
B :最大皺長さが5mm未満かつ、皺の数が5個未満
C :最大皺長さが5mm未満かつ、皺の数が5個以上
D :最大皺長さが5mm以上10mm未満
E :最大皺長さが10mm以上
【0085】
(9)多層構造体のリサイクル性評価
上記(8)で得た多層構造体を4mm四方以下のサイズに粉砕した粉砕物と日本ポリエチレン株式会社製の低密度ポリエチレン(LDPE)「ノバテック(商標)LD LJ400」(MFR(190℃、2.16kg荷重)1.5g/10min、密度0.921g/cm3)とを質量比(回収物/低密度ポリエチレン樹脂)40/60の割合でブレンドし、下記に示す押出条件にて単層製膜を行うことで、厚み50μmの単層フィルムを得た。また、対照として、上記低密度ポリエチレンのみを用いて、同様に厚み50μmの単層フィルムを得た。押出機はD(mm)=20の単軸押出機であり、L/D=20、圧縮比3.5のフルフライトスクリューを使用した。ダイとしては、300mm幅のTダイを使用した。単層フィルムの厚みはスクリュー回転数及び引取りロール速度を適宜変えることで調整した。このときの温度条件を以下に示す。
押出温度:供給部/圧縮部/計量部/アダプター=175/220/220/220℃
ダイ温度:220℃
冷却ロール温度:80℃
得られた単層フィルムの着色状況及び欠点について目視評価を行い、以下の基準で判定を行った。結果を表1に示す。
色相の判定:基準
A :対照と比べて、色相変化の度合いは小さかった
B :対照と比べて、軽度の着色が見られた
C :対象と比べて、中程度の着色が見られた
D :対象と比べて、顕著な着色が見られた
E :対象と比べて、顕著な着色が見られ、ムラも見られた
ブツの判定:基準
A :対照と比べて、ブツの量はほとんど変わらなかった
B :対照と比べて、小さなブツの量がわずかに多かった
C :対照と比べて、小さなブツの量が多かった
D :対照と比べて、大きなブツの量が多かった
E :対照と比べて、大きなブツの量が非常に多かった
【0086】
[実施例2]
EVOH-1の代わりに、EVOH-2(エチレン単位含有量24モル%、けん化度99.99モル%、MFR(210℃、2.16kg荷重)2.2g/10min、酢酸ナトリウムをナトリウムイオン換算で220ppm、リン酸イオンをリン酸根換算で30ppm、ホウ酸をホウ素元素換算で150ppm含み、多価金属イオンは含まない)を使用した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0087】
[実施例3]
EVOH-1の代わりに、EVOH-3(エチレン単位含有量32モル%、けん化度99.99モル%、MFR(210℃、2.16kg荷重)3.7g/10min、酢酸ナトリウムをナトリウムイオン換算で220ppm、リン酸イオンをリン酸根換算で30ppm、ホウ酸をホウ素元素換算で150ppm含み、多価金属イオンは含まない)を使用した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0088】
[実施例4]
EVOH-1の代わりに、EVOH-4(エチレン単位含有量44モル%、けん化度99.99モル%、MFR(210℃、2.16kg荷重)3.3g/10min、酢酸ナトリウムをナトリウムイオン換算で250ppm、リン酸イオンをリン酸根換算で50ppm、ホウ酸をホウ素元素換算で150ppm含み、多価金属イオンは含まない)を使用した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0089】
[実施例5]
EVOH-1の代わりに、EVOH-5(エチレン単位含有量48モル%、けん化度99.99モル%、MFR(210℃、2.16kg荷重)15g/10min、酢酸カリウムをカリウムイオン換算で150ppm、リン酸イオンをリン酸根換算で100ppm、ホウ酸をホウ素元素換算で200ppm含み、多価金属イオンは含まない)を使用した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0090】
[実施例6]
EVOH-1の代わりに、EVOH-2とEVOH-4を重量比80/20で混合(ドライブレンド)して使用した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0091】
[実施例7]
EVOH-1の代わりに、EVOH-3とEVOH-4を重量比90/10で混合(ドライブレンド)して使用した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0092】
[実施例8]
40℃90%RHの恒温恒湿機内で48時間静置する代わりに、30℃70%RHの恒温恒湿機内で12時間静置したこと以外は実施例2と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0093】
[実施例9]
40℃90%RHの恒温恒湿機内で48時間静置する代わりに、30℃70%RHの恒温恒湿機内で48時間静置したこと以外は実施例2と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0094】
[実施例10]
(4)で得た多層フィルムのバリア層(A)表面に、公知の真空蒸着法により、厚み50nmのアルミニウム蒸着層(無機蒸着層(I))を積層し、多層構造体を作製する際に無機蒸着層と接着層とを重ね合わせてラミネートしたこと以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0095】
[実施例11]
厚み50nmのアルミニウム蒸着層を厚み50nmのシリカ(SiOx)蒸着層に変更した以外は実施例10と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、複合多層フィルム及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0096】
[実施例12]
厚み50nmのアルミニウム蒸着層を厚み100nmのシリカ(SiOx)蒸着層に変更した以外は実施例10と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、複合多層フィルム及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0097】
[実施例13]
厚み50nmのアルミニウム蒸着層を厚み50nmのアルミナ(AlOx)蒸着層に変更した以外は実施例10と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、複合多層フィルム及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
【0098】
[実施例14~16]
EVOH-1と混練するステアリン酸マグネシウム量を、表2の通りに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
【0099】
[実施例17~18]
EVOH-1と混練するステアリン酸マグネシウムを、それぞれステアリン酸カルシウム(実施例17)、ステアリン酸亜鉛(実施例18)に変更した以外は、実施例15と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
【0100】
[実施例19~20]
バリア層(A)及び防湿層(C)の厚みを表2の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
【0101】
[実施例21]
115℃で縦方向(MD方向)に5倍一軸延伸する代わりに、100℃で縦方向(MD方向)に5倍一軸延伸したこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
【0102】
[実施例22]
115℃で縦方向(MD方向)に5倍一軸延伸する代わりに、130℃で縦方向(MD方向)に5倍一軸延伸したこと以外は、実施例5と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
【0103】
[実施例23]
未延伸多層フィルムの層構成を、[外面側]防湿層(C)/接着性層(B)/バリア層(A)[内面側]=63μm/10.5μm/10.5μm(総厚み84μm)とし、115℃で縦方向(MD方向)に3.5倍一軸延伸したこと以外は、実施例8と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表2に示す。
【0104】
[比較例1]
未延伸多層フィルムを製膜する際に防湿層(C)の押出機のみを使用して厚み120μmの防湿層(C)が得られるように調整して、未延伸多層フィルムの変わりに、かかる防湿層(C)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物ペレット、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表3に示す。
【0105】
[比較例2]
未延伸多層フィルムを製膜する際に防湿層(C)の押出機のみを使用して厚さ120μmの防湿層(C)が得られるように調整して、未延伸多層フィルムのかわりにかかる防湿層(C)を用い、延伸後の防湿層(C)の表面に厚み50nmのアルミニウム蒸着層(無機蒸着層(I))を積層したこと以外は、実施例10と同様にして樹脂組成物ペレット、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表3に示す。
【0106】
[比較例3~4]
40℃90%RHの恒温恒湿機内で48時間静置しなかったこと以外は実施例1、及び実施例5と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体をそれぞれ作製し、それぞれ各種測定及び評価を行った。結果を表3に示す。
【0107】
[比較例5~9]
40℃90%RHの恒温恒湿機内で48時間静置する代わりに、100℃0%RHの恒温恒湿機内で48時間静置したこと以外は実施例1~2、及び、実施例5~7と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体をそれぞれ作製し、それぞれ各種測定及び評価を行った。結果を表3に示す。
【0108】
[比較例10~14]
40℃90%RHの恒温恒湿機内で48時間静置する代わりに、40℃0%RHの恒温恒湿機内で48時間静置したこと以外は実施例1~2、及び、実施例5~7と同様にしてそれぞれ樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、それぞれ各種測定及び評価を行った。結果を表3に示す。
【0109】
[比較例15]
延伸温度を130℃に変更した以外は、比較例4と同様にして樹脂組成物ペレット、多層フィルム、及び多層構造体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表3に示す。
【0110】
【表1】
【0111】
【表2】
【0112】
【表3】
図1
図2