JPS62233248A - 二軸延伸複層フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速自動包装用複層フィルムに好適な、広い
温度範囲におけるスリップ特性が良好で□　　　　　、 包装機械適性が著しく改良され、透明性および低温ヒー
トシール性の良好な二軸延伸複層フィルムに関する。

〔従来の技術〕

複層フィルム、例えば、ヒートシール性を付与した二軸
延伸ポリプリピレンフィルムは、透明性、剛性等の緒特
性と相まって、食品、タバコ、カセットテープ等のオー
バーラツプ包装として広く使用されているが、近年の高
速自動包装機の発達により、従来にも増して自動包装適
性に対するフィルムの要求品質が高度化している。最も
大きな要求性能としては低温ヒートシール性が挙げられ
る。

低温ヒートシール性を付与する方法としては、低融点物
質を有機溶剤で溶解し、基材延伸フィルム上にコーティ
ングする方法が知られている。

しかしながら、コーティング法で作られたフィルムは低
温ヒートシール性は付与出来るものの、シール強度が弱
く、コーティングの際に使用した溶剤を皆無にすること
が難しく、かつ、延伸フィルムの製造工程とは別工程で
コーティングを実施するため製造コストが割高になるこ
と等の欠点を有する。この様なコーティング法のコスト
高を回避するために、二軸延伸ポリプロピレンフィルム
を製造する際に低温ヒートシール性を付与する樹脂、例
えば、プロピレン−エチレンランダム共重合体樹脂やプ
ロピレン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合体樹脂
などを積層する方法が開発され、さらには、この積層層
にポリブテン＝１など第２成分を加えることにより、低
温ヒートシール性は大幅に改良されてきている。

しかしながら、近年の自動包装機の高速化に伴゛うフィ
ルムの包装機械適性の向上が今−歩であり、低温ヒート
シール性樹脂の性能を十分に引き出していないのが現状
である。

即ち、帯電防止性能や滑り性不良によるフィルム送り出
し部での詰りの発生、フィルムと高速自動包装機の金属
案内部との滑り性不良、さらには、ヒートシール直後の
シール部と金属との滑り性不良などの欠点を有している
。

従って、高速自動包装に適した低温ヒートシール性を有
し、且つ、包装適性を満足する二軸延伸ポリプロピレン
フィルムは未だ開発されていないのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、従来技術のかかる欠点、すなわち、低温ヒー
トシール性を有し、且つ、高速自動包装適性が良好なフ
ィルムを開発することを目的になされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、［結晶性プロピレン系重合体またはこ
れを主成分とする基材層の少なくとも片面に、下記Ａお
よびＢ成分からなる組成物の層を積層したことを特徴と
する二軸延伸複層フィルムＡ成分：エチレン含量３〜８
重量％のプロピレン−エチレンランダム共重合体樹脂お
よびエチレン含ＭＯ１５〜５重量％かつブテン−１含量
３〜２５重量％のプロピレン−エチレン−ブテン−１ラ
ンダム共重合体樹脂から選ばれた少なくとも一種の樹脂
１００重量部 Ｂ成分：平均粒径０．５〜７ミクロンの非溶融型シリコ
ーン樹脂粉末０．０１〜０．３重量部」である。

〔作　用〕

本発明で用いる結晶性プロピレン系重合体は、プロピレ
ンの単独重合体、過半重量割合のプロピレンと他のα−
オレフィン（エチレン、ブテン、ヘキセン、４−メチル
ペンテン、オクテン等）、不飽和カルボン酸またはその
誘導体（アクリル酸、無水マレイン酸等）、芳香族ビニ
ル単量体（スチレン等）などとのランダム、ブロック、
グラフト共重合体である。アイソタクチックインデック
ス（Ｉ　Ｉ）は、４０以上、中でも６０以上、特に８０
以上のものがよい。プロピレン単独重合体が最もよいが
、その場合にはＩＩが９０以上、中でも９５以上、特に
９８以上のものが、フィルムの腰の強さ、フィルム送り
出し部の祇落ち性、高速自動包装適性の点で好適である
。メルトフローレ−Ｉ−（ＭＦＲ）は０．５〜１０ｇ／
１０分、特に１〜５ｇ／１０分のものが好ましい。

本発明フィルムの基材層は、かかる重合体のみからなっ
ていてもよいが、更にその特性を低下させない量、例え
ば、３０重量％以下の範囲で、エチレン重合体、ブテン
重合体等他の熱可塑性重合体牽配合したものであっても
よい。また、酸化防制 止材や耐候剤等の安定剤、加工助剤、着色剤、帯電防止
剤、滑剤、ブロッキング防止剤等の添加剤はもちろん含
んでいても構わない。特に、帯電防止剤を含有している
ものが好ましい。好ましい帯電防止剤としては、グリセ
リンの脂肪酸エステル、アルキルアミン、アルキルアミ
ンのエチレンオキサイド付加物、およびその脂肪酸エス
テルなどが挙げられる。良好な帯電防止性能が付与され
ていないフィルムでは、フィルム走行中に静電気が蓄積
し、祇落ち性が不良となるときがある。

本発明においては、上記基材層の片面又は両面に表面層
として上記ＡおよびＢ成分よりなる層が積層される。

かかるＡ成分の一つのプロピレン−エチレン−ランダム
共重合体樹脂は、エチレン含量３〜８重量％、好ましく
は４〜６重量％のものである。エチレン含量が３重量％
未満ではヒートシール性が不良となり、高速自動包装に
適した材料とならない。一方、エチレン含量が８重量％
を超える重合体では良好なヒートシール性は付与出来る
ものの、フィルムのべとつき、スクラッチ性がはなはだ
しく低下し、後述するＢ成分の添加によっても改良は期
待されない。なお、このもののＭＦＲは０．５〜５０ｇ
／１０分のものが好ましく、中でも１〜２０ｇ／１０分
、特に２〜１０ｇ／１０分のものがよい。

また、本発明で用いることのできる上記Ａ成分のもう一
方のプロピレン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合
体樹脂は、エチレン含量が０．５〜５重量％、好ましく
は１〜４重量％かつブテン−１含量３〜２５重量％、好
ましくは５〜２０重量％のものである。エチレン含量が
０．５重量％未満またはブテン−１含量が３重量％未満
ではヒートシール性が不良となり、高速自動包装に適し
た材料とはならない。一方、エチレン含量が５重量％超
過またはブテン−１含量が２５重量％を越える重合体で
は良好なヒートシール性は付与出来るものの、フィルム
のべとつき、スクラッチ性が悪く、これも後述するＢ成
分の添加によっても改良は期待されない。なお、このも
ののＭＦＲは０．５〜５０ｇ／１０分のものが好ましく
、中でも１〜２０ｇ／１０分、特に２〜１０ｇ／１０分
のものがよい。

さらに、本発明で用いる上記Ｂ成分の非溶融型シリコー
ン樹脂粉末は、シロキサン結合により三次元的な網目構
造を有するシリコーン樹脂粉末であり、けい素に結合す
る有機基としては、メチル基、エチル基などの脂肪族炭
化水素基、フェニル基などの芳香族炭化水素基、ビニル
基を有する不飽和炭化水素基などがある。中でもメチル
基が好゛ましい。その他、本発明の効果を損なわない範
囲であれば各種の変性シリコーン樹脂粉末を用いること
もできる。

シリコーン樹脂は、一般的には、初期締金物を適当な溶
剤に溶かしたシリコーンワニスとして入手可能であるが
、本発明で使用するシリコーン樹脂は、溶剤を含まない
平均粒径０．５〜７ミクロン（μ）の粉末状であって、
熱硬化を終えた実質的に不溶、不融の物質である。

また、本発明で用いるシリコーン樹脂粉末の形状として
は、下記式（１１で表わされる真球度ｆが０．８以上の
もの、中でも、真球度０．８５以上、平均粒径ｌ〜５μ
の範囲にあるものが好ましい。

「＝　　Ａ／　（π／　４　）　　／　Ｄｍａｘ　　　
　　　（１１（ここで、Ａは重合体粉末の断面積１１１
１２、Ｄｍａｘは同断面の最長径ｌ■である。） シリコーン樹脂粉末の真球度は、次の方法による。即ち
、コロジオン支持膜を張った電子顕微鏡用グリッドに該
粉末を載せ、適当な倍率で観察撮影する。得られた写真
をイメージ・アナライザーで処理し、前記式（１）によ
り真球度ｆを求める。

この式によって与えられる真球度の値はＯ〜１の範囲で
あり、真球は１である。真球度は滑り性に特に影響を与
える。

シリコーン樹脂粉末の平均粒径が７μを超える場合には
フィルムめ透明性が悪化し、また、０．５μ未満の場合
には滑り性の改良効果が小さくなる。

この特殊なシリコーン樹脂粉末は、市販のものから適宜
選んで用いることができる。

上記Ａ成分１００’重量部に配合されるＢ成分の添加量
は０．０１〜０．３重量部、中でも０．０２〜０．２５
重量部が好ましい。Ｂ成分の添加量が０．０１重量部未
満では高速自動包装適性の改良効果が低く、０．３重量
部を超える添加量では、二軸延伸フィルムの本来の特性
である透明性を損なうばかりでなく、低温ヒートシール
性も悪化する。

本願発明フィルムの表面層では、これらの必須成分のほ
かに付加的成分を添加することができ、例えば、結晶性
ブテン−１系重合体を上記Ａ成分１００重量部に対して
５〜４５重量部添加すると低温ヒートシール性をさらに
改良することができる。結晶性ブテン−１系重合体とし
ては、ブテン−１の単独重合体のほか、ブテン−１と他
のα−オレフィン、例えば、エチレン、プロピレン等と
の共重合体があり、そのメルトフローレートは、１８０
〜３００℃の範囲での同一温度において上記Ａ成分のメ
ルトフローレートと等しいかより大であるのが透明性の
点で好ましい。

本発明フィルムの表面ＮＭｉ成物は、上記ＡおよびＢ成
分をヘンシェルミキサー、■プレンダー、リボンプレン
ダーの如き混合機で混合した後、押出機等の混練機で混
練して調製されるのが一般的である。このとき、Ｂ成分
を所定量より多量に配合してマスターバッチを作り、こ
れを成形時にＡ成分で希釈しつつ用いても差し支えない
。なお、ＡおよびＢ成分を混合したものを成形の段階で
初めて溶融させて組成物とする方法を採ることもできる
。

また、この組成物では、上記Ａ成分１００重量部に対し
核剤を０．０５〜０．６重量部配合することが好ましい
。好ましい核剤としては、ソルビトール誘導体があり、
具体的には、１．３，２．４−ジベンジリデン−〇−ソ
ルビトール、１．３，２．４−ジ−ｐ−メチル−ジベン
ジリデン−Ｄ−ソルビトール、１．３．２．４−ジ−ｐ
−エチル−ジベンジリデン−Ｄ−ソルビトールなどが挙
げられる。これらの核剤を添加すると、ヒートシール時
に溶融させた表面層組成物を短時間の内に結晶化させる
ことができるため、包装終了後の機械適性がさらに良好
となる。また、フィルムの透明性も向上する。

ソルビトール誘導体の添加量が０．０５重量部未満の場
合には、機械適性の改良効果がなく、一方、０．６重量
部を超える場合には、ヒートシール性を阻害するため好
ましくない。

また、本発明の表面層組成物には、その特性を低下させ
ない量の種々の酸化防止剤、安定剤、加工助剤、着色剤
、帯電防止剤、滑剤、プロフキング防止剤等の添加剤を
含有していてもかまわない。

この表面層組成物を先述の基材層プロピレン系重合体へ
積層させる方法としては、たとえば、基材層のプロピレ
ン系重合体樹脂の片面または両面に該組成物を溶融共押
し出ししてシートと為し、これを二軸延伸する方法が、
この組成物を容易に均一かつ薄く積層できることから好
ましいが、未延伸または一軸延伸した基材層シートに該
組成物を溶融押し出し被覆する方法も採用できる。

二軸延伸のうち先ず縦延伸は、ロール周速差を利用して
行なう。即ち、９０〜１４０℃、好ましくは１０５〜１
３５℃で３〜８倍、好ましくは４〜６倍延伸し、次に、
引き続き横方向にテンターオーブン中で３〜１２倍、好
ましくは６〜１１倍延伸する。ヒートシール時の熱収縮
防止のため、横延伸に引き続き、１２０〜１７０℃で熱
セットするのが望ましい。

更に、印刷適性、帯電防止剤のブリードを促進する目的
でコロナ処理を実施しても良い。

この様にして得られた複層二軸延伸フィルムの厚さはそ
の用途に応じて決められるが、通常５〜１００μ、好ま
しくはｌＯ〜４０μの範囲である。

また、表面層組成物の厚みは、０．３〜２μ、好ましく
は０．５〜１．５μであるのがよい。厚みが２μを超え
る場合には機械適性の改良効果が少なく、〔実施例〕 評価方法は次の通り。

（１）ヘイズ ＡＳＴＭ−Ｄ−１００３に準拠して、フィルムを４枚重
ねで測定した。

（２）スリップ性 ＡＳＴＭ−Ｄ−１８９４の静摩擦係数測定法に準拠して
測定した。高温でのフィルム同志のスリップ性は、フィ
ルムを所定の温度に設定出来る様にスリップテスターに
ヒーターを備えつけて測定した。金属とのスリップ性は
、テフロンコーティングされた鉄板とフィルムのスリッ
プ性を測定した。

（３）ヒートシール性 ５ｗＸ　２００ｍ１ｍのヒートシールバーを用い、各設
定温度において、ヒートシール圧力１ｋｇ／ａｍ”、ヒ
ートシール時間０．５秒のヒートシール条件でシールし
た試料から２０ｍｍ幅のサンプルを切り取り、ショツパ
ー型試験機を用いて引張速度５００ｍ／分にて引き離し
、その最大荷重を読みとって測定した。

（４）メルトフローレート ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に準拠して２３０℃、２、１６
　ｋｇ荷重を用いて測定した。

（５）祇落ち性 包装機にフィルムをセット後、カッターによってフィル
ムを切断した。この際、フィルムが包装機に接触するこ
となく、垂直に落下する程度を目視で観察し、評価した
。

（６）包装機での対金属スリップ性 包装終了後、ヒートシール部のフィルムを観察し、ひき
つれの程度を評価した。

（７）包装外観 包装終了後、市販されているセロファンによって包装さ
れたタバコと比較して評価した。

実施例１〜３ 基材層として、ＶＦＲ２，３ｇ／１０分かつｌｌ９８．
５％のポリプロピレン１００重量部にグリセリンモノス
テアレート０．６重量部、Ｎ、Ｎ′ビス（２−μドロキ
シエチル）アルキルアミン０．１重量部およびポリオキ
シエチレンアルキルアミンの脂肪酸エステル０．３重量
部を混合したポリプロピレンを用いた。また、表面層と
してエチレン含量１、７重量％、ブテン−１含量１２．
５重量％かつＭＦＲ６，Ｏｇ／１０分のエチレン−プロ
ピレン−ブテン−１ランダム共重合体１００重量部に、
平均粒径２μかつ真球度０．９８９の非溶融型シリコー
ン樹脂粉末を、第１表に示す配合割合で添加した。

また、酸化防止剤として、２．６−ジーｔ−ブチル−ｐ
−クレゾール０．１０重量部、塩酸キャッチ剤としてス
テアリン酸カルシウム０．０５重量部を添加し、混合後
ペレット化した。これらの組成物を用い、下記の条件で
積層し、逐次二軸延伸して、二軸延伸ポリプロピレン複
層フィルムを得た。

基材層であるポリプロピレンと表面層組成物をそれぞれ
１１５寵径、３５■径押出機より三層ダイを用いて、表
面層組成物／ポリプロピレン／表面層組成物と三層構成
になる様に２５０℃で溶融共押し出ししてシートを成形
した。引き続きロール周速差を利用して１１５℃で縦方
向に５倍延伸した。次に１６８℃のテンターオーブン中
で横方向に１０倍延伸した後、１５５℃で熱セットし、
引き続きフィルムの片面にコロナ放電処理を施こして二
軸延伸複層フィルムを得た。厚み構成は、０．５μ／２
２μ１０．５μであった。

これらのフィルムにつき、透明性、スリップ性およびヒ
ートシール性を測定した。

比較例１〜２ 実施例１〜３と同じ基材層に、実施例１〜３で用いたの
と同じエチレン−プロピレン−ブテン−１ランダム共重
合体１００重量部に、シリカ（富士デビソン社製サイロ
イド２４４）を第１表に示す配合割合で添加し、実施例
１〜３と同様の二軸延伸複合フィルムを得た。これを同
様に評価した。

これらの結果を第１表に示す。

（以下余白） 実施例４ ｇ 基材層としてＭＦＲｌ、９イ／１０分かつｌｌ９９％の
ポリプロピレン１００重量部に、グリセリンモノステア
レート０．５重量部、Ｎ、Ｎ′ビス（２−ヒドロキシエ
チル）アルキルアミン０．１ｆｆｉ■部、ポリオキシエ
チレンアルキルアミンの脂肪酸エステル０．４重量部、
エルカ酸アミド０．０４重量部およびステアリン酸アミ
ド０．０３重量部を混合したポリプロピレンを用いた。

また、表面層としてエチレン含量１．７重量％、ブテン
−１含量１２．５重量％かつＭＦＲ４，０ｇ／１０分の
エチレン−プロピレン−ブテン−１ランダム共重合体８
０重量部とエチレン含量１．０重量％かつＭＦＲｌ　２
、０　ｇ　／　１０分のエチレン−ブテン−１ランダム
共重合体２０重量部と平均粒径２μかつ真球度０．８９
８の非溶融型シリコーン樹脂粉末０．１０重量部および
酸化防止剤として２．６−ジーｔ−ブチル−ｐ−クレゾ
ール０．１０重量部、塩酸キャッチ剤としてステアリン
酸カルシウム０．０５重量部、核剤として１，３，２．
４−ジ−ｐ−エチル−ジベンジリデン−Ｄ−ソルビトー
ル０．３０重量部を添加し、混合後ペレット化した。こ
れらの組成物を実施例１と同様に成形し、二軸延伸複層
フィルムを得た。

厚み構成は、０．５μ／２４μ１０．５μであった。

このフィルムを用いて、東京自動機械製Ｗ−３２２型高
速自動包装機によりタバコ包装（マイルドセブン）を実
施した。

実施例５ 実施例４の表面層に使用した非溶融型シリコーン樹脂粉
末の濃度を０．１５重量部および核剤として使用した１
、３，２．４−ジ−ｐ−エチル−ジベンジリデン−Ｄ−
ソルビトールを添加しなかった以外は実施例４と同様に
して包装を実施した。

比較例３ 実施例４の表面層に使用した非溶融型シリコーン樹脂粉
末をシリカ０．２０重量部にかえた以外は実施例４と同
様にして包装を実施した。

比較例４ 実施例５に用いた基材層をＭＦＲ２，３ｇ／１０分カッ
エチレン含ｉｔ　１．０　重ｆｔ％のプロピレンーエチ
レンランダム共重合体にかえ、非溶融型シリコーン樹脂
粉末をシリカ０．３重量部にかえた以外は実施例５と同
様にして包装を実施した。

これらの評価結果を第２表に示す。

（以下余白） 〔発明の効果〕 第１および２表から明らかな通り、本発明フィルムは、
透明性および低温ヒートシール性に優れ、かつ良好な高
速自動包装適性を有していることが分かる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結晶性プロピレン系重合体またはこれを主成分とす
   る基材層の少なくとも片面に、下記ＡおよびＢ成分から
   なる組成物の層を積層したことを特徴とする二軸延伸複
   層フィルム。 Ａ成分：エチレン含量３〜８重量％のプロピレン−エチ
   レンランダム共重合体樹脂およびエチレン含量０．５〜
   ５重量％かつブテン−１含量３〜２５重量％のプロピレ
   ン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合体樹脂から選
   ばれた少なくとも一種の樹脂１００重量部 Ｂ成分：平均粒径０．５〜７ミクロンの非溶融型シリコ
   ーン樹脂粉末０．０１〜０．３重量部 ２、ＡおよびＢ成分からなる組成物層の厚みが０．３〜
   ２ミクロンである特許請求の範囲第１項記載のフィルム
   。 ３、非溶融型シリコーン樹脂粉末が、下記式（１）で表
   される真球度ｆが０．８以上である特許請求の範囲第１
   または２項記載のフィルム。 ｆ＝√［Ａ／（π／４）］／Ｄｍａｘ（１）（ここで、
   Ａは重合体粉末の断面積ｍｍ＾２、Ｄｍａｘは同断面の
   最長径ｍｍである。） ４、非溶融型シリコーン樹脂粉末が、平均粒径１〜５ミ
   クロンである特許請求の範囲第１〜３項のいずれかの項
   に記載のフィルム。