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特許7404641包装材用樹脂フィルム、包装材および包装体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-18
(45)【発行日】2023-12-26
(54)【発明の名称】包装材用樹脂フィルム、包装材および包装体
(51)【国際特許分類】
   C08L 23/00 20060101AFI20231219BHJP
   B65D 65/40 20060101ALI20231219BHJP
   B32B 27/32 20060101ALI20231219BHJP
   B32B 27/34 20060101ALI20231219BHJP
   B32B 27/30 20060101ALI20231219BHJP
   B32B 25/04 20060101ALI20231219BHJP
   C08L 77/00 20060101ALI20231219BHJP
   C08L 25/04 20060101ALI20231219BHJP
【FI】
C08L23/00
B65D65/40 D
B32B27/32 Z
B32B27/34
B32B27/30 B
B32B25/04
C08L77/00
C08L25/04
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2019071984
(22)【出願日】2019-04-04
(65)【公開番号】P2020169285
(43)【公開日】2020-10-15
【審査請求日】2022-03-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】TOPPANホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100116012
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 徹
(72)【発明者】
【氏名】神戸 晴夏
(72)【発明者】
【氏名】野中 有紀
【審査官】藤井 明子
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-154683(JP,A)
【文献】特開2016-113165(JP,A)
【文献】特開2000-302886(JP,A)
【文献】特開平04-370130(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 1/00-101/14
C08K 3/00-13/08
B65D 65/00-65/46
B32B 1/00-43/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂とからなる樹脂フィルムであって、
ゲルボフレックステスターを用いて、温度-10℃において屈曲疲労を40サイクル毎分の速さで1000回与えたときのピンホール数が40個未満であり、
前記樹脂フィルムの厚さが20μm以上であり、
前記ポリアミド樹脂が前記樹脂フィルム中の5質量%以上30質量%未満である、
ことを特徴とする包装材用樹脂フィルム。
【請求項2】
ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン樹脂とからなる樹脂フィルムであって、
ゲルボフレックステスターを用いて、温度-10℃において屈曲疲労を40サイクル毎分の速さで1000回与えたときのピンホール数が40個未満であり、
前記樹脂フィルムの厚さが20μm以上であり、
前記ポリスチレン樹脂が前記樹脂フィルム中の5質量%以上10質量%以下である、
ことを特徴とする包装材用樹脂フィルム。
【請求項3】
ポリオレフィン系樹脂とエラストマー樹脂とからなる樹脂フィルムであって、
ゲルボフレックステスターを用いて、温度-10℃において屈曲疲労を40サイクル毎分の速さで1000回与えたときのピンホール数が40個未満であり、
前記樹脂フィルムの厚さが20μm以上であり、
前記エラストマー樹脂が前記樹脂フィルム中の5質量%以上30質量%未満である、
ことを特徴とする包装材用樹脂フィルム。
【請求項4】
前記エラストマー樹脂はエチレン系エラストマー樹脂である、請求項3に記載の包装材用樹脂フィルム。
【請求項5】
第一工程として、
ポリオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂とを混合する工程と、
前記ポリオレフィン系樹脂と前記ポリアミド樹脂との混合物を30rpm以上200rpm以下のスクリュー回転数により溶融混練を行う工程と、
前記溶融混練を行った混合物をペレットに形成する工程と、を含み、
その後の第二工程として、
前記ポリアミド樹脂の配合量が全体で5質量%以上30質量%未満になるように、前記ペレットに第一工程と同一のポリオレフィン系樹脂を混合する工程と、
前記ペレットと前記ポリオレフィン系樹脂との混合物を押出機により厚さ20μm以上の厚さのフィルムに成膜する工程と、を含み、
ゲルボフレックステスターを用いて、温度-10℃において屈曲疲労を40サイクル毎分の速さで1000回与えたときのピンホール数が40個未満である包装材用樹脂フィルムを製造することを特徴とする包装材用樹脂フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、包装材用樹脂フィルムの単体、または他の基材と積層して包装用資材として使用される際に必要となる剛性と耐衝撃性を両立し、かつ低温での耐屈曲性を付与することが可能となる包装材用樹脂フィルム、包装材および包装体に関する。
【背景技術】
【0002】
包装材は、食料品や医療品等を包装する包装袋として使用され、この包装袋の内容物は、液状、粉末状、ペースト状、固形状等様々な状態を有している。このような包装材に用いられるフィルムとしては、一般的にポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリエステル等のフィルムを利用した樹脂フィルム製包装体がよく利用されている。
【0003】
包装材料として求められる物性としては、内容物充填時の充填適性、包装材料に外力が加わった際に袋の破損が無いこと、包装材料を開封する際の開封性、内容物の見える透明性等の物性、ならびに製造時の生産性が良いことが求められる。
【0004】
包装材の機械的強度においては、包装材用樹脂フィルムに、バリア性や機械的強度に優れた基材をラミネートして積層させることで、包装材としての強度を付与することがあるが、そのために接着剤を使用した場合は、包装材製造工程が増すため、製品の安定性や生産効率低下、環境負荷などにおいて課題がある。
【0005】
これらの課題を解決するため、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂などに加えて、ナイロン等のポリアミド樹脂など特性の異なる複数の樹脂を共押出しすることで、フィルムに多機能を付与する方法が用いられている。このような工法を適用することにより、所望の特性を備える樹脂フィルムを一つの工程で形成可能となる。
【0006】
例えば、特許文献1では、共押出水冷インフレーション法により、ポリアミド樹脂層とオレフィン系樹脂層、及びその間にゴム弾性層を有し、反りを抑えたことを特徴とする積層フィルムが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開2013-22893号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、特許文献1に挙げられている手法では、包装材に求められる耐屈曲性が低いポリアミド系樹脂を単層として積層させることから、多層フィルムの耐屈曲性が低下してしまう。そして耐屈曲性が低下すると、屈曲疲労によりフィルムにピンホール欠陥が増加してしまう。
また、ポリアミド層が積層された多層フィルムの最外層に位置する場合、ポリアミド層の吸湿によって寸法安定性が低下する懸念があり、オレフィン系樹脂などにスリップ剤等が添加される場合には、添加剤の転移による滑り性変動などの懸念がある。
【0009】
さらに、特許文献1の手法のように、材料特性の異なるポリアミド樹脂とポリオレフィン系樹脂と積層させるため、相互に接着し易くする接着性樹脂を用いる手法が採用されている。しかし、フィルムを多層化することにより、押出成形する場合には装置構造の複雑
化や、使用材料の増加に繋がり、安定した品質のための管理項目が増加し、品質を維持することが難しくなる。
【0010】
以上を鑑みて本発明は、ポリオレフィン系樹脂に、性質の異なる熱可塑性樹脂を複合させて剛性及び耐衝撃性を両立し、かつ、氷点下の低温環境下でも耐屈曲性に優れる包装材用樹脂フィルム、包装材および包装体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記目的を達成するために、本発明の請求項1の包装材用樹脂フィルムは、
ポリオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂とからなる樹脂フィルムであって、
ゲルボフレックステスターを用いて、温度-10℃において屈曲疲労を40サイクル毎分の速さで1000回与えたときのピンホール数が40個未満であり、
前記樹脂フィルムの厚さが20μm以上であり、
前記ポリアミド樹脂が前記樹脂フィルム中の5質量%以上30質量%未満であることを特徴とする。
【0012】
また、請求項2の発明は、
ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン樹脂とからなる樹脂フィルムであって、
ゲルボフレックステスターを用いて、温度-10℃において屈曲疲労を40サイクル毎分の速さで1000回与えたときのピンホール数が40個未満であり、
前記樹脂フィルムの厚さが20μm以上であり、
前記ポリスチレン樹脂が前記樹脂フィルム中の5質量%以上10質量%以下である、
ことを特徴とする包装材用樹脂フィルムである。
【0013】
請求項3の発明は、
ポリオレフィン系樹脂とエラストマー樹脂とからなる樹脂フィルムであって
ゲルボフレックステスターを用いて、温度-10℃において屈曲疲労を40サイクル毎分の速さで1000回与えたときのピンホール数が40個未満であり、
前記樹脂フィルムの厚さが20μm以上であり、
前記エラストマー樹脂が前記樹脂フィルム中の5質量%以上30質量%未満である、
ことを特徴とする包装材用樹脂フィルムである。
【0014】
請求項4の発明は、
前記エラストマー樹脂はエチレン系エラストマー樹脂である、請求項3に記載の包装材用樹脂フィルムである。
【0015】
請求項5の発明は、
第一工程として、
ポリオレフィン系樹脂とポリアミド樹脂とを混合する工程と、
前記ポリオレフィン系樹脂と前記ポリアミド樹脂との混合物を30rpm以上200rpm以下のスクリュー回転数により溶融混練を行う工程と、
前記溶融混練を行った混合物をペレットに形成する工程と、を含み、
その後の第二工程として、
前記ポリアミド樹脂の配合量が全体で5質量%以上30質量%未満になるように、前記ペレットに第一工程と同一のポリオレフィン系樹脂を混合する工程と、
前記ペレットと前記ポリオレフィン系樹脂との混合物を押出機により厚さ20μm以上の厚さのフィルムに成膜する工程と、を含み、
ゲルボフレックステスターを用いて、温度-10℃において屈曲疲労を40サイクル毎分の速さで1000回与えたときのピンホール数が40個未満である包装材用樹脂フィルムを製造することを特徴とする包装材用樹脂フィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【0016】
本発明の包装材用樹脂フィルムによれば、ポリオレフィン系樹脂に配合する熱可塑性樹脂は、フィルム等の薄い成形品にしたとき、外部からの衝撃を吸収する特性を有する。そのため、硬い材料もしくは伸びやすい材料に対して、この熱可塑性樹脂を重畳させることで、良好な剛性、耐衝撃性、および耐屈曲性を付与することが可能となる。さらに、性質の異なる樹脂同士を混合し、単層として成形して層数を減らすことで製造工程を短縮かつ製造装置を簡素化でき、さらに使用材料を減量できるため、包装材として要求される物性を維持しつつ、安定した製造管理や品質管理を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の包装材用樹脂フィルムにおける一形態の樹脂分散の様子を示す概略図である。
図2】本発明の包装材用樹脂フィルムにおける別形態の樹脂分散の様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、各図面は模式的に示した図であり、各部の大きさや形状等は理解を容易にするために適宜誇張して示している。また、以下に示す各実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造等が、下記のものに特定されるものでない。さらに、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0019】
本発明における包装材用樹脂フィルム1は、図1で示すように、主構成のオレフィン系樹脂中に、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、エラストマー樹脂から選ばれる少なくとも1種類の熱可塑性樹脂が分散して含有された熱可塑性樹脂組成物である。図1では、オレフィン系樹脂2中に分散相熱可塑性樹脂3が球状に分散している様子を模式的に表している。また、図2では分散相熱可塑性樹脂3が扁平な楕円体の形状で分散している様子を模式的に表している。
【0020】
包装材用樹脂フィルム1を構成するオレフィン系樹脂2の主材料としては、一般的な熱可塑性樹脂であれば使用することが可能であるが、300℃を超える高温で加温可能な押出成形機により製膜されるため、包装材料として適度な柔軟性を持ち、加工性が良い必要がある。
【0021】
このことから、オレフィン樹脂を主構成とした、低密度ポリエチレン(LDPE)、α-オレフィンとエチレンを共重合した直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)及びホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等を持つポリプロピレン及びシクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンとオレフィンを共重合したシクロオレフィンコポリマー及び、前記オレフィンと酢酸ビニルを共重合して得られるエチレン酢酸ビニルコポリマーや、オレフィンの側鎖を変性して得られるエチレン-メチルアクリレート共重合(EMA)、エチレン-エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン-ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)等のうちから単体、並びに複数を選択して適宜使用することが可能である。
【0022】
分散相熱可塑性樹脂3は、本発明に係る包装材用樹脂フィルムにおいて、主構成のオレフィン系樹脂に対して、分散相をなす樹脂である。
包装材用樹脂フィルム1、4のフィルムの幅方向、またはフィルムの流れ方向から見たときの分散相熱可塑性樹脂3、6の分散状態(分散相)の粒子は、図1のように球状であっても良いし、図2のように球状でなくても良い。また、分散相が共連続構造をとっていても良い。
【0023】
前記分散相熱可塑性樹脂3は、ポリアミド樹脂を選択する場合、そのポリアミド樹脂としては、アミド結合(-NH-CO-)を介して複数の単量体が重合されてなる鎖状骨格を有する重合体である。前記熱可塑性樹脂の好ましいポリアミドとしては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド614、ポリアミド12、ポリアミド6T、ポリアミド6I、ポリアミド9T、ポリアミドM5T、ポリアミド1010、ポリアミド1012、ポリアミド10T、ポリアミドMXD6、ポリアミド6T/66、ポリアミド6T/6I、ポリアミド6T/6I/66、ポリアミド6T/2M-5T、ポリアミド9T/2M-8T等が挙げられる。なお、これらのポリアミドは、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせても良い。
【0024】
前記分散相熱可塑性樹脂3について、ポリスチレン樹脂を選択する場合、そのポリスチレン樹脂は、スチレンモノマーを重合して得られる重合体である。好ましいポリスチレンとしては、例えば、ポリスチレン、ポリスチレンを主原料に重合した非晶性の汎用ポリスチレン(General Purpose PolySthylene、GPPS)、GPPSにゴムを加え耐衝撃性を持たせた耐衝撃性ポリスチレン(High Impact
PolyStyrene,HIPS)、スチレンとアクリロニトリルを重合させ耐薬品
性を持たせたスチレン・アクリロニトリル共重合樹脂(Styrene AcryloNitrile resin、SAN)、ゴムによる耐衝撃性とアクリロニトリルによる耐薬品性の両方を合わせ持ったアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene resin、ABS)等が挙げられる。
【0025】
前記分散相熱可塑性樹脂3について、エラストマー樹脂を選択する場合、そのエラストマー樹脂としては、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーが好ましい。
【0026】
具体的なオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、エチレン-プロピレン共重合体(Ethylene-Propylene Rubber,EPR)、エチレン-1-ブテン共重合体(Ethylene-1-Butene Rubber,EBR)、エチレン-1-ペンテン共重合体、エチレン-1-オクテン共重合体(Ethylene-1-Octene Rubber,EOR)、プロピレン-1-ブテン共重合体(Propylene-1-Butene Rubber,PBR)、プロピレン-1-ペンテン共重合体、プロピレン-1-オクテン共重合体(Propylene-1-Octene Rubber,POR)等が挙げられる。これらのなかでも、EOR、EBR、EPRが好ましく、特にEBR、EORが好ましい。
【0027】
具体的なスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体(Styrene-Butadiene-Styrene rubber,SBS)、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体(Styrene-Isoprene-Styrene rubber,SIS)、スチレン-エチレン/ブチレン-スチレン共重合体(Styrene-Ethylene/Butylene-Styrene rubber,SEBS)、スチレン-エチレン/プロピレン-スチレン共重合体(Styrene-Ethylene/Propylene-Styrene,SEPS)等が挙げられる。これらのなかでも、SEBSが好ましい。
【0028】
前記オレフィン系樹脂2、分散相熱可塑性樹脂3以外に樹脂に添加できるものとして、両者の相溶性を向上させる相溶化剤や、造核剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、光安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、分散剤、銅害防止剤、中和剤、気泡防止剤、ウェルド強度改良剤、天然油、合成油、ワックス等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、求める特性により2種以上を併用してもよい。
【0029】
前記相溶化剤としては、特に限定されないが、主構成の熱可塑性樹脂と分散相熱可塑性樹脂の両者と相溶性が良い、もしくは、一方の熱可塑性樹脂と相溶性が良く、かつ、一方の熱可塑性樹脂と反応し得る反応基を持つ、主構成の熱可塑性樹脂と分散相熱可塑性樹脂の両者と反応し得る反応基を持つ相溶化剤などが挙げられる。
【0030】
例えば、主構成の熱可塑性樹脂をオレフィン樹脂、分散相熱可塑性樹脂をポリアミドとした場合、オレフィン系樹脂層に添加する相溶化剤としては、前記ポリアミド樹脂と反応し得る反応基が付与された分子構造からなる熱可塑性樹脂であることが好ましい。
前記相溶化剤は一般的に知られているものであり、エチレン-酢酸ビニル共重合体(Ethylene-VinylAcetate copolymer,EVA)や無水マレイン酸変性ポリエチレンなど、ナイロンの分子中のアミド基と水素結合する「C=O」二重結合が含まれているものが好適である。
【0031】
前記造核剤及び補強フィラーとしては、タルク、シリカ、クレー、モンモリロナイト、
炭酸カルシウム、炭酸リチウムアルミナ、酸化チタン、アルミニウム、鉄、銀、銅等の金属水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、セルロースミクロフィブリル、酢酸セルロース等のセルロース類;ガラス繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ナイロン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリアリレート繊維等の繊維状フィラー、カーボンナノチューブ等のカーボン類等が挙げられる。
【0032】
前記酸化防止剤としては、フェノール系化合物、有機ホスファイト系化合物、チオエーテル系化合物等が挙げられる。
【0033】
前記熱安定剤としては、ヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。
【0034】
前記紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾエート系化合物等が挙げられる。
【0035】
前記帯電防止剤としては、ノニオン系化合物、カチオン系化合物、アニオン系化合物等が挙げられる。
【0036】
前記難燃剤としては、ハロゲン系化合物、リン系化合物、窒素系化合物、無機化合物、ホウ素系化合物、シリコーン系化合物、硫黄系化合物、赤リン系化合物等が挙げられる。
【0037】
前記難燃助剤としては、アンチモン化合物、亜鉛化合物、ビスマス化合物、水酸化マグネシウム、粘土質珪酸塩等が挙げられる。
【0038】
包装材用樹脂フィルム1の厚さは、好ましくは20μm以上である。厚さ20μm未満であると、良好な耐衝撃性が得られず、成形方法によっては厚さの精度が安定しない、ロールでの搬送時にフィルムの挙動が安定しないといった問題が懸念される。
【0039】
分散相熱可塑性樹脂3の配合割合(質量比率)は、好ましくは5質量%以上30質量%未満であり、特には5質量%以上10質量%以下であることが好ましい。配合割合が30質量%以上であると、主構成のオレフィン系樹脂2の機能を十分に発現できず、包装材としての要求物性を満たすことができない。更に、分散相熱可塑性樹脂3の配合量の増加により、材料種類によって製膜コストが高くなるといった問題が懸念される。また、配合割合が5質量%未満であると、主構成のオレフィン系樹脂に対する熱可塑性樹脂が分散相としての機能を発現しないため、積層フィルムにおける剛性、耐衝撃性等の要求物性を満たすことができない。
【0040】
具体的な熱可塑性樹脂フィルム1の剛性は、JIS K 7127:1999記載の方法に準拠し、引張弾性率が350MPa以上であることが好ましい。例えば、350MPa未満であると、包装材用樹脂フィルム1を包装材として用いた場合、袋形態での自立性が低下する恐れがある。
【0041】
具体的な熱可塑性樹脂フィルム1の耐衝撃性は、常温下での破断エネルギーが8.6×10-3J/μm以上であることが好ましい。0.8×10-3J/μm未満であると、包装材用樹脂フィルム1を包装材として用いた場合、落下衝撃を受けた際に破損してしまう恐れがある。
【0042】
また、包装材用樹脂フィルム1の耐屈曲性は、-10℃の環境下において、屈曲疲労を40cpm(cycle per minute、サイクル毎分)の速さで1000回与えた際のピンホール数が40個未満であることが好ましい。
屈曲疲労を40cpmの速さで1000回与えた際のピンホール数が40個以上であると、熱可塑性樹脂フィルム1を包装材として用いた場合、搬送中に何度も同じ部分で折り曲げられることで、ピンホールが発生する確率が高くなり、常温下よりも過酷な氷点下の環境下において、その確率はより高くなる。
【0043】
本実施形態の包装材用樹脂フィルム1を製作する方法は特に制限されるものではなく、公知の方法を使用することが可能である。
【0044】
成形方法としては、例えば、オレフィン系樹脂2と分散相熱可塑性樹脂3とを溶融混練し、ペレタイズする(ペレット状にする)第一工程と、第一工程で得られた組成物とオレフィン系樹脂2とを押出成形機、ならびにフィードブロックまたはマルチマニホールドを介してTダイで製膜する方法や、インフレーション法を用いた製膜方法を第二工程としてフィルム化が可能である。
【0045】
第一工程は、オレフィン系樹脂2と分散相熱可塑性樹脂3とを溶融混練する工程である。
第一工程では例えば、単軸押出機、二軸混練押出機等、ニーダー、ミキサー等を用いることができる。これらの装置は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。また、2種以上を用いる場合には連続的に運転してもよく、バッチ式で運転してもよい。更に、各原料は一括して混合してもよく、複数回に分けて添加して混練してもよい。第一工程における混練温度は特に限定されないが、190℃以上350℃以下が好ましい。
【0046】
第二工程は、第一工程で得られた組成物と、オレフィン系樹脂2とを溶融混練しながら、押出製膜を行う工程である。複数の押出成形機を使用し、第一工程で得られた組成物と、オレフィン系樹脂2との溶融混練による生成物と、別の熱可塑性樹脂とを共押出し、2層以上の層構成を得ても良い。
【0047】
フィルムの冷却方法に関しては、上述成形機に準じて使用することが可能である。例えばTダイ法では、エアーチャンバー、バキュームチャンバー、エアナイフ等の空冷方式、冷水パンへ冷却ロールをディッピングする等の水冷方式等を適用できる。特に冷却方法については制限されることはないが、賦形によってフィルム表面に凹凸形状を付与する場合には、シリコーンゴム、NBRゴム、ならびにテフロン(登録商標)等を加工して形成されたニップロールならびに金属を切削加工で形成された冷却ロールを用いて、0.1MPa以上の圧力が印加されたニップロールならびに冷却ロールの接触部に溶融樹脂を流入し、冷却する方式が特に好ましい。
【0048】
また、本発明によって得られる包装材用樹脂フィルム1において、単体フィルム及び他基材と積層して使用すること、さらに、包装体として製袋することが可能であるが、それらの様式に関しては、特に制限されるものではない。
【0049】
以下、本発明の実施例について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【実施例
【0050】
<実施例1>
[1]第一工程(熱可塑性樹脂組成物の生成)
オレフィン系樹脂2に用いる樹脂として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(密度0.93g/cm、MFR(Melt Flow Rate)3.2)及び低密度ポリエチレン樹脂(密度0.924g/cm、MFR1.0)を95:5の割合でブレンドしたものを使用し、分散相熱可塑性樹脂3として、ポリアミド樹脂(ナイロン6樹脂、ユニチカ株式会社製「A1030BRF」、密度1.13g/cm、MVR(Melt Volume Rate)、(250℃・5kg) 70cm)とをドライブレンドした後、二軸溶融混練押出機に投入し、混練温度250℃、押出速度3.4kg/h、スクリュー回転数30rpmの条件で溶融混練を行い、ペレタイザーを介して、第一工程組成物であるペレットを得た。
【0051】
[2]第二工程(評価用フィルムの製膜)
前記[1]で得られたペレットと、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(密度0.93g/cm、MFR3.2)及び低密度ポリエチレン樹脂(密度0.924g/cm、MFR1.0)を95:5の割合でブレンドしたものとを、分散相熱可塑性樹脂3の配合量が第二工程での成形フィルム全体のうち10質量%となるようにドライブレンドした。これを単軸押出機に投入し、成形温度250℃でTダイキャスト法にて厚さ115μmのフィルムを製膜した。
【0052】
<実施例2>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3にポリスチレン樹脂(PSジャパン株式会社製「HF-77」、密度1.05g/cm、MFR(200℃・5kg) 7.5)を用いて製膜し、実施例2のフィルムを得た。
【0053】
<実施例3>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3にエラストマー樹脂(エチレン系エラストマー 三井化学株式会社製「A4070S」、密度0.87g/cm、融点55℃)を用いて製膜し、実施例3のフィルムを得た。
【0054】
<実施例4>
混練温度250℃、押出速度3.4kg/h、スクリュー回転数90rpmの条件で、実施例1と同様の前記[1]第一工程を実施し、実施例1と同様の前記[2]第二工程の作製方法を用いて、実施例4のフィルムを得た。
【0055】
<実施例5>
混練温度250℃、押出速度3.4kg/h、スクリュー回転数200rpmの条件で、実施例1と同様の前記[1]第一工程を実施し、実施例1と同様の前記[2]第二工程作製方法を用いて、実施例5のフィルムを得た。
【0056】
<実施例6>
実施例1と同様の作製方法において、フィルム厚さを50μmとし、実施例6のフィルムを得た。
【0057】
<実施例7>
実施例1と同様の作製方法において、フィルム厚さを20μmとし実施例7のフィルムを得た。
【0058】
<実施例8>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3のポリアミド樹脂配合量が5質量%になるように製膜し、実施例8のフィルムを得た。
【0059】
<比較例1>
混練温度180℃の条件で、実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3にポリ塩化ビニル樹脂(リケンテクノス株式会社製「BZV9887P-RH」)を用いて製膜し、比較例1のフィルムを得た。
【0060】
<比較例2>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3にポリウレタン樹脂(日本ミラクトラン株式会社製「E398」、A硬度98)を用いて製膜し、比較例2のフィルムを得た。
【0061】
<比較例3>
混練温度250℃、押出速度3.4kg/h、スクリュー回転数15rpmの条件で実施例1と同様の[1]の第一工程を実施し、実施例1と同様の[2]第二工程の作製方法を用いて、比較例3のフィルムを得た。
【0062】
<比較例4>
実施例1と同様の作製方法において、フィルム厚さを15μmとし比較例4のフィルムを得た。
【0063】
<比較例5>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3のポリアミド樹脂配合量が0質量%になるように製膜し、比較例5のフィルムを得た。
【0064】
<比較例6>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3のポリアミド樹脂配合量が2質量%になるように製膜し、比較例6のフィルムを得た。
【0065】
<比較例7>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3のポリアミド樹脂配合量が30質量%になるように製膜し、比較例7のフィルムを得た。
【0066】
<比較例8>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3のポリアミド樹脂配合量が50質量%になるように製膜し、比較例8のフィルムを得た。
【0067】
<比較例9>
実施例1と同様の作製方法において、分散相熱可塑性樹脂3のポリアミド樹脂配合量が100質量%になるように製膜し、比較例9のフィルムを得た。
【0068】
前記実施例1~8、及び比較例1~9によって得られた包装材用樹脂フィルム1についてそれぞれ引張弾性率、耐衝撃性を評価し、-10℃環境下での耐屈曲性評価を実施し、さらに、走査型電子顕微鏡により分散相の形状観察を行った。
【0069】
(引張弾性率評価)
引張弾性率評価では、フィルムを15mm幅×100mmに切出し、JIS K 7127:1999に準じて、チャック間距離を50mm、引張り速度を300mm/minとして島津製作所株式会社製引張試験機(AGS-500NX)を用いて、引張弾性率を測定した。評価については、引張弾性率とフィルムの断面積の積が350MPa以上のものを「〇」、それ以外のものを「×」とした。
【0070】
(耐衝撃性率評価)
耐衝撃性評価では、フィルムを幅100mmに切り出し、測定温度を23℃、秤量3.0J、弾頭1/2インチとして、株式会社東洋精機製作所製フィルムインパクトテスター(型式 R)を用いて、破断エネルギーを測定した。破断エネルギーが8.6×10-3J/μm以上のものを「〇」、それ以外のものを「×」とした。
【0071】
(低温耐屈曲性評価)
低温耐屈曲性評価では、フィルムを幅210mm×長さ297mmに切り出し、測定温度を-10℃、屈曲疲労を40cpmの速さで1000回与えるとし、テスター産業株式会社製ゲルボフレックステスターを用いて、浸透液スプレーにより幅195mm×長さ282mmの面積あたりのピンホール数を測定した。ピンホール数が40個以下のものを「〇」、それ以外のものを「×」とした。
【0073】
(総合評価)
総合判定として、前記熱可塑性樹脂フィルムに関する評価の全てについて「〇」の評価となったものを総合判定が「〇」とし、一つでも「×」評価があったものを「×」とした。
【0074】
前記各実施例及び各比較例の前記包装材用樹脂フィルムの評価結果を表1に記載した。
【0075】
【表1】
【0076】
表1より、実施例1~8においては総合判定で「○」以上を満たしていた。
一方、比較例1と2では、分散相熱可塑性樹脂の材料が柔らかいことから弾性率が低く、耐衝撃性が劣り、ピンホール数も多いため、総合判定で「×」となっている。
比較例3では、押出機の回転数が低いことで分散相熱可塑性樹脂が十分に分散されず、全ての項目において「×」であった。
比較例4は、フィルム厚さが薄いため、弾性率や耐衝撃性が低くなった。
比較例5と6では、分散相熱可塑性樹脂の添加量が少ないため、弾性率や耐衝撃性が低くなり、総合で「×」である。
比較例7と8では、分散相熱可塑性樹脂の添加量が多いため、オレフィン系樹脂/分散相熱可塑性樹脂間で界面剥離が発生し、弾性率と耐衝撃性以外の項目で「×」である。
比較例9は、耐屈曲性に弱いポリアミド単層で構成されていることから、ピンホール数が多く耐屈曲性が「×」であった。
【符号の説明】
【0077】
1 包装材用樹脂フィルム
2 オレフィン系樹脂
3 分散相熱可塑性樹脂
図1
図2