JPH07119288B2 - 引裂き容易なフィルム及び積層体の製造方法 - Google Patents

引裂き容易なフィルム及び積層体の製造方法

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JPH07119288B2
JPH07119288B2 JP62313822A JP31382287A JPH07119288B2 JP H07119288 B2 JPH07119288 B2 JP H07119288B2 JP 62313822 A JP62313822 A JP 62313822A JP 31382287 A JP31382287 A JP 31382287A JP H07119288 B2 JPH07119288 B2 JP H07119288B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明の熱可塑性フィルム及び積層体は高いヒートシー
ル強度と、優れた機械的強度を有し、かつ一方向への引
裂きが容易なフィルム、または積層体の製造方法に関す
るものである。
<従来の技術および問題点> 包装には、内容物の保護、取扱いの容易さ、商品情報の
伝達という基本的な機能が要求されるが、最近ではこれ
ら基本機能は当然のこととして、消費者が使用する上で
の便利さという機能が包装材料に強く求められている。
この様な観点から、食品包装、医薬品包装では特に開封
容易な包装材料への要求は強く、種々な包装材料、包装
形態が開発されている。
食品包装、医薬品包装の分野では、その形態から大別す
るとパウチ包装と、容易包装に分類される。パウチ包装
とは、袋状の包装材料に内容物を充填した後密封するも
ので、一般には印刷等の施された基材フィルムに、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等の熱シール可能な熱可塑性
樹脂相を積層化し、熱可塑性樹脂同士を熱シールするこ
とにより形成される。容器包装とは、ゼリー、プリン容
器に代表される通り、射出成形、真空成形等により得ら
れたカップ、トレー等に内容物を充填し、熱シール層を
有する蓋材により熱シール密封される。このうち、容器
包装においては、容器材質に対し蓋材の熱シール層を自
由に選択出来るので、熱シール強度のコントロールが比
較的容易なため、易開封性(ピーラブル性)の付与が可
能であり、多くの用途で実用化されている。
これに対して、パウチ包装では、前述の通り、熱シール
される熱可塑性樹脂は同種のものが用いられるため、完
全融着する。その為パウチ包装でピーラブル性を付与す
るには、凝集力の低い樹脂層を用い開封時に凝集破壊さ
せるか、又は樹脂厚さを薄くして最初から熱シール強度
を低くしておくことが考えられるが、これらの方法で
は、内容物が軽量の場合にのみ使用可能で、内容物が重
いもの、包装体内で動きシール部に衝撃力が加わるも
の、液状物、ガス充填包装等では破袋しやすく使用出来
ない。この様な理由からパウチ包装では引裂き開封する
ことが一般的であり、それをより容易にするため、Vカ
ットと呼ばれる切り込みをパウチ包装の熱シール部に入
れ、引裂き易くしている。しかしながら、最近包装材料
の熱シール層としてその使用が増えている直鎖状低密度
ポリエチレン(以下LLDPE)は、従来の低密度ポリエチ
レン(LDPE)に比べ、機械的強度(抗張力、伸び、引裂
強度等)が優れ、しかも、熱シール強度が高いので、内
容物の保護機能という面では好ましいが、開封性、時に
引裂き開封性に劣り、実際にはハサミやナイフで開閉す
るしかなく、改良が望まれていた。
<問題点を解決するための手段> 本発明は以上の様に従来のLLDPEを熱シール層とするパ
ウチ包装における引裂き開封性が劣るという問題点を解
決するものであり、LLDPEに非相容な熱可塑性樹脂が熱
溶融押出しして製膜する際、製膜方向に繊維状に並び、
得られたフィルムの製膜方向の引裂き性が大巾に向上す
ることを見い出したことにより解決したものである。
すなわち、LLDPE(A)と溶解度係数が9.0以上であり、
LLDPEと非相容な熱可塑性樹脂であるポリ塩化ビニル,
ポリエチレンテレフタレート,エチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物,ナイロン,ポリビニルアルコールより
選ばれた樹脂(B)を、A:B=99:1〜80:20の割合で配合
し、熱溶融押出ししてフィルム状とする引裂き容易なフ
ィルムの製造方法である。
さらには、一軸又は二軸延伸プラスチックフィルム、
紙、アルミ箔、又はこれらの積層体よりなる基材フィル
ム上に、LLDPE(A)と溶融度係数9.0以上のLLDPEと非
容相な熱可塑性樹脂であるポリ塩化ビニル,ポリエチレ
ンテレフタレート,エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物,ナイロン,ポリビニルアルコールより選ばれた樹
脂(B)をA:B=99:1〜80:20の割合で配合し、熱溶融押
出しした熱可塑性フィルムを積層化する引裂き容易な積
層体の製造方法である。
本発明で用いるLLDPEは、エチレン、ブテン−1、4メ
チル・ペンテン−1、オクテン−1等のαオレフィンの
共重合体であり中低圧重合法により製造され、高密度ポ
リエチレン(HDPE)に類似した直鎖状の分子構造を持
つ。しかしながら、αオレフィンによる短鎖分岐のため
その密度は、低密度ポリエチレン(LDPE)とほぼ同等で
0.920〜0.940g/m2である。
またLLDPEの性質、特に機械的強度は、共重合させるα
オレフィンの種類によって異なり、αオレフィンの炭素
数がC4のものとC6〜C8のものに大別されC6〜C8のαオレ
フィンを共重合させたLLDPEの方が抗張力、伸び、引裂
強度が大きいので、フィルム強度としては優れているが
引裂き開封性に劣り、逆に本発明の効果が大きい。
次に本発明で用いるLLDPEと非相容な熱可塑性樹脂につ
いて説明する。
得られたLLDPEフィルムの断面をミクロ的に観察すればL
LDPEと、非相容な熱可塑性樹脂は海島構造を持ち、この
様な構造を程するLLDPEと非相容な熱可塑性樹脂として
は、蒸発エネルギー法、ヒルデプランド法、分子構造か
ら決定する方法等による溶解度係数が9.0以上のものが
良い。
LLDPEの溶解度係数は約8.0であり、例えば低密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体等の溶解度係数9.0以下の熱可塑性樹脂との配合では
本発明で期待する相分離は起らず、引裂き性を改善する
効果は得られない。
これに対し、溶解度係数(以下のSP値)9.0以上の熱可
塑性樹脂、すなわち、ポリ塩化ビニル(SP値9.6)、ポ
リエチレンテレフタレート(SP値10.7)、エチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物(SP値10.8)、ナイロン(SP
値13.6)、ポリビニルアルコール(SP値23.4)が等がLL
DPEと相容せず、相分離し、溶融押出し製膜すると繊維
状配列する。
これらLLDPEと非相容な熱可塑性樹脂のうち、エチレン
含有率5〜25%、ケン化度70〜90%のエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体ケン化物、及び、ケン化度70〜90%、平均
重合度500〜1000のポリビニルアルコールにおいて特に
好ましい繊維状の配列を形成し、引裂き性も優れたもの
であった。
本発明において、LLDPEの引裂き性を向上し、熱シール
性、製膜加工性を実用上阻害しないためには、LLDPE
(A)と、LLDPEと非相容な熱可塑性樹脂(B)の配合
非相容をA:B=99:1〜80:20の範囲とし、好ましくはA:B
=99:1〜90:10の範囲とする。LLDPEと非相容な熱可塑性
樹脂の配合比が1%以下では引裂き性を向上させる効果
を低く、また20%以上ではLLDPE本来の高い熱シール強
度、熱間ヒートシール性(ホットタック性)を低下さ
せ、さらには押出し製膜において筋状の厚薄ムラが発生
し、安定した製膜加工が困難となる。
本発明の引裂き容易な熱可塑性フィルムの製造方法は、
一般の熱可塑性フィルムの製造と同様にTダイ押出し製
膜法又はインフレーション押出し製膜法が利用出来る。
すなわち、LLDPEとLLDPEと非相容な熱可塑性樹脂の配合
物を押出機に供給し、押出機内で溶融混練することによ
り、LLDPE中に、非相容な熱可塑性樹脂を分散させ、ス
リットより膜状に押出し冷却することによりフィルムを
得る。この場合、樹脂が押出されるスリット間隔を広く
することは押出されてから、冷却固化するまでの溶融状
態での延伸効果が大きくなりLLDPEと非相容な熱可塑性
樹脂が押出し製膜方向に配列しやすくなるので本発明に
おいては好ましい方法である。
<作用> 前述した通り、LLDPEと非相容な熱可塑性樹脂が熱溶融
押出し製膜に際し、製膜方向に繊維状に並ぶためその方
向への引裂きが容易となる。すなわち、得られたLLDPE
フィルムの断面をミクロ的に観察すればLLDPEと、非相
容な熱可塑性樹脂は海島構造を持つ。
以下実施例により本発明を説明する。
<実施例−1> LLDPEとして三井石油化学工業(株)製ウルトゼックス2
080C(密度0.920、メルトフローレート7g/10分)、LLDP
Eと非相容な熱可塑性樹脂として、エチレン含有率15
%、ケン化度80%のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物(EVOH)を用い、表−1に示す配合処方により、T
ダイ押出し製膜法により、厚さ50μの5種類の熱可塑性
フィルムを得た。
得られた熱可塑性フィルムのエルメンドルフ引裂強度、
ヒートシール強度、及び製膜加工性を評価し表−1の結
果を得た。
表−1の結果よりLLDPEと非相容なエチレン酢酸ビニル
共重合体ケン化物の配合量に比例して、得られたフィル
ムは製膜流れ方向に裂け易くなり、エルメンドルフ引裂
強度測定においてはヨコ方向の強度が低下することが明
らかである。またこの様にLLDPEと非相容なエチレン酢
酸ビニル共重合体ケン化物に配合した場合のヒートシー
ル強度及び、押出し製膜加工性は、その配合量が10%以
下ではLLDPE本来の性能を実用上低下させるものではな
かった。また20%配合した場合には、ヒートシール強度
を低下させ、製膜加工における厚さムラの発生が一部認
められ限界配合比と考えられる。さらに30%配合した場
合には、安定した製膜加工が困難であり、ヒートシール
強度も大巾に低下するため使用出来なかった。
<実施例−2> LLDPEとして実施例−1と同様に三井石油化学工業
(株)製ウルトゼックス2080C、LLDPEと非相容な熱可塑
性樹脂として、ナイロン66(宇部興産(株)製、2020
B)を配合比LLDPE/ナイロン66=90/10で配合し、Tダイ
押出し製膜法により、厚さ40μのフィルムを得た。また
同様の方法で40μのLLDPEフィルムを得た。これらのフ
ィルムの片面をコロナ放電処理した後、二液反応型ウレ
タン系接着剤により、二軸延伸ポリエステルフィルム
(東レ(株)製、ルミラーP−11、12μ)とドライラミ
ネートし、積層体を得た。これら2種類の積層体のエル
メンドルフ引裂強度及びヒートシール強度を測定し表−
2に結果を示す。
また、得られた2種類の積層体をヒートシールにより製
袋し、シール部の一部にVカットを入れた。そして引裂
き開封性を評価したところ、LLDPE単体をヒートシール
層とする積層体では、Vカット部からの引裂きにおいて
も、LLDPEが引裂けず、伸びてしまうため開封が困難で
あった。これに対し、LLDPE/ナイロン66をヒートシール
層とするものでは、製膜方向とは直角の方向に引裂く場
合にはLLDPE単体を用いた時と同様にVカット部からの
引裂きにおいても引裂けず、開封が困難であったがフィ
ルム製膜時の製膜方向と平行に引裂く場合にはVカット
なしても容易に手で引裂くことが出来た。
<実施例−3> LLDPEとして出光石油化学(株)製スタミレックス1046
(密度0.925、メルトフローレート4g/10分)、LLDPEと
非相容な熱可塑性樹脂としてケン化度78.5〜81.5モル
%、平均重合度600のポリビニルアルコール(日本合成
化学工業(株)製、ゴーセノールKL−05)(PVA)を表
−3に示す配合比で、Tダイ押出し製膜法により、厚さ
30μの熱可塑性フィルムの作成した後、実施例−2と同
様の方法で一軸延伸ポリプロピレンフィルム(20μ)/
アルミ箔(9μ)より成る基材フィルムとドライラミネ
ートし積層体を得た。これらの積層体のエルメンドルフ
引裂強度及びヒートシール強度を測定し表−3に示す。
LLDPEと非相容な熱可塑性樹脂としてポリビニルアルコ
ールを用いると、配合量が少ない条件においても引裂き
性改善効果が大きく、また、基材フィルムとして製膜方
向に引裂き易い一軸延伸フィルムを用いると、相乗効果
により、より引裂き開封性が向上する。
<発明の効果> (1)本発明により従来、機械的強度が大きく引裂き性
が劣るとされていたLLDPEに対し、一方向への引裂き性
を付与することが出来、パウチ包装に利用した場合には
引裂き開封性を大巾に向上させ、包装材料の機能性を高
めることが出来る。
(2)本発明により得られるフィルム及び積層体は、引
裂き性以外は機械的強度、ヒートシール性をほぼ保持し
ているので、包装材料として用いた場合、保護機能を低
下させることがない。
(3)本発明のフィルム及び積層体は従来より一般に用
いられているフィルム構造装置により容易に成形出来る
ので、低コストであり応用範囲が広い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 7:00 9:00 C08L 23:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直鎖状低密度ポリエチレン(A)と溶解度
    係数が9.0以上であり、直鎖状低密度ポリエチレンと非
    相溶な熱可塑性樹脂であるポリ塩化ビニル,ポリエチレ
    ンテレフタレート,エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
    化物,ナイロン,ポリビニルアルコールより選ばれた樹
    脂(B)を、A:B=99:1〜80:20の割合で配合し、熱溶融
    押出ししてフィルム状とする引裂き容易なフィルムの製
    造方法。
  2. 【請求項2】一軸又は二軸延伸プラスチックフィルム、
    紙、アルミ箔、又はこれらの積層体よりなる基材フィル
    ム上に、直鎖状低密度ポリエチレン(A)と溶解度係数
    9.0以上の直鎖状低密度ポリエチレンと非相容な熱可塑
    性樹脂であるポリ塩化ビニル,ポリエチレンテレフタレ
    ート,エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物,ナイロ
    ン,ポリビニルアルコールより選ばれた樹脂(B)をA:
    B=99:1〜80:20の割合で配合し、熱溶融押出しした熱可
    塑性フィルムを積層化することを特徴とする引裂き容易
    な積層体の製造方法。
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