(57)【要約】【課題】包装袋やテープの材料として好適であり、破袋強度、低温シール性、耐衝撃性等に優れた、横方向に易引裂き性のフイルム及びその製造方法を提供する。【解決手段】エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーを、融点より５〜３５℃低い温度で２〜２０倍の倍率で縦延伸することによって得られ、横方向引裂き強度が５０Ｎ／ｍｍ以下の範囲にあり、実質的に縦方向引裂き性を示さない縦一軸延伸横方向易引裂き性フイルム。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーの縦一軸延伸フイルムであって、横方向引裂き強度が５０Ｎ／ｍｍ以下の範囲にあり、実質的に縦方向引裂き性を示さない横方向易引裂き性フイルム。
【請求項２】
基材に請求項１記載の横方向易引裂き性フイルムが積層されてなる積層横方向易引裂き性フイルム。
【請求項３】
基材が、ポリエステルフイルム、ポリアミドフイルム又はポリプロピレンフイルムである請求項２記載の積層横方向易引裂き性フイルム。
【請求項４】
横方向引裂き強度が５０Ｎ／ｍｍ以下である請求項２又は３記載の積層横方向易引裂き性フイルム。
【請求項５】
請求項１〜４記載の横方向易引裂き性フイルムからなる包装袋。
【請求項６】
切り込み部及び／又は微細孔を有する請求項５記載の包装袋。
【請求項７】
請求項１〜４記載の横方向易引裂き性フイルムからなるテープ。
【請求項８】
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーの原反フイルムを縦方向に一軸延伸することを特徴とする、横方向引裂き強度が５０Ｎ／ｍｍ以下で実質的に縦方向引裂き性を示さない横方向易引裂き性フイルムの製造方法。
【請求項９】
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーの融点より５〜３５℃低い温度で２〜２０倍の倍率で延伸することを特徴とする請求項８記載の横方向易引裂き性フイルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、破袋強度、低温シール性、耐衝撃性等に優れた縦一軸延伸横方向易引裂き性フイルム及びその製造方法に関する。本発明はまた、基材フイルムに積層することによって横方向引裂き性を付与することが可能な横方向易引裂き性フイルム及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
破袋強度、シール性、耐衝撃性等に優れたポリエチレンは、安価な包装材料として広く使用されている。しかしながら引裂き開封するような包装袋に使用する場合には、引裂き強度が強く、また引裂きの方向性に乏しいため、開封が容易でないことが問題である。方向性のある引裂きが可能なポリエチレンとして高密度ポリエチレンの縦一軸延伸フイルムが多用されているが、ヒートシール性に乏しい上に縦方向への引裂き性であるため、横方向の引裂き性が必要な包装袋として使用することは難しい。一方、高密度ポリエチレンの横一軸延伸フイルムが知られており、このものは横方向への引裂き性が得られるものの、縦一軸延伸プロセスと比較して設備が大掛かりになり、且つ、生産性が劣る欠点があった。
【０００３】
一般的にフイルムは押出成形によって成形され、ロールに巻き取られ、包装袋製造時にフイルムをロールから連続的に引き出し、フイルムの長手方向（機械方向）で包装されることが多い。一軸延伸フイルムの場合においても、基本的に包装はフイルムの長手方向であり、引裂き開封が行なわれるヒートシールの方向はそれを横断するように行なわれることが多い。したがって引裂き開封は、該ヒートシール部と平行に行なうことができれば、すなわちフイルムに横方向（機械方向の垂直方向）への引裂き性があれば内容物をこぼすことなく開封が可能となる。一方、縦裂き性の一軸延伸高密度ポリエチレンフイルムでは機械方向への開封となり、包装袋の形状にもよるが、内容物がこぼれやすい開封となり易い。
【０００４】
またテープ材料においては、一般にはロール形態で使用され、使用時には所定長さに引き出し裁断することにより使用されるが、テープに横裂き性があれば少しの力で容易にかつ綺麗に裁断することができるので好都合である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らは、包装袋やテープ材料として要求される機械的強度や低温シール性などを保持した上で、横方向への引裂き性に優れたフイルムを得るべく、検討を行なった。その結果、エチレン共重合体アイオノマーの縦一軸延伸フイルムが、高密度ポリエチレンの場合とは逆に横裂き性に優れることを見出し、本発明に到達した。したがって本発明の目的は、包装袋やテープ材料として好適な横方向易引裂き性フイルムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明によれば、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーの縦一軸延伸フイルムであって、横方向引裂き強度が５０Ｎ／ｍｍ以下の範囲にあり、実質的に縦方向引裂き性を示さない横方向易引裂き性フイルムが提供される。本発明によればまた、基材にこのような横方向（ＴＤ）易引裂き性フイルムを積層することにより、易横裂き性の付与された積層横方向易引裂き性フイルムが提供される。
【０００７】
さらに本発明によれば、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマー原反フイルムを縦方向（ＭＤ）に一軸延伸することにより、好ましくはアイオノマーの融点より５〜３５℃低い温度で２〜２０倍の延伸倍率で縦方向に一軸延伸することにより上記横方向易引裂き性フイルムを製造する方法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明で使用されるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーのベースポリマーとなるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸、さらに任意に他の極性モノマーを共重合して得られるものである。
【０００９】
ここに不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチルなどを例示することができるが、とくに好ましいものはアクリル酸またはメタクリル酸である。
【００１０】
また共重合成分となりうる他の極性モノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、アクリル酸メチル，アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルのような不飽和カルボン酸エステル、一酸化炭素などであり，とくに不飽和カルボン酸エステルは好適な共重合成分である。
【００１１】
このようなエチレン・不飽和カルボン酸共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸、任意に他の極性モノマーを、高温，高圧下でラジカル共重合することによって得ることができる。
【００１２】
アイオノマーのベースポリマーとなるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体としては、不飽和カルボン酸含量が３〜２５重量％、好ましくは５〜２０重量％の範囲のものを使用することが望ましい。ベースポリマーにおける不飽和カルボン酸含量が少なすぎると、横方向引裂き性に優れたフイルムを得ることが難しくなり、またその含量が多くなりすぎるとアイオノマーの吸湿性が増し、成形上の問題が生ずる恐れがある。
【００１３】
また上記エチレン共重合体に含有されていてもよい他の極性モノマーは、その含量が多くなりすぎると、アイオノマーの引裂き特性を損なうようになるので、一般には他の極性モノマーを含有しない共重合体を使用するか、あるいは極性モノマーを含有していたとしてもその含量が２０重量％以下、とくに１０重量％以下の範囲にある共重合体を使用することが望ましい。
【００１４】
アイオノマーの金属種としては、リチウム，ナトリウム、、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛などであるが、とくにナトリウム、カリウム又は亜鉛が好ましい。またその中和度としては、１０〜１００％、とくに２０〜８０％程度のものが好ましい。中和度があまりに低すぎると所望の引裂き特性を有するアイオノマーを得ることが難しく、一方、その中和度が高くなりすぎると溶融粘度が小さくなりすぎる傾向となり、加工性が悪くなる。
【００１５】
アイオノマーとしてはまた、加工性やフイルム物性を考慮すると、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．１〜１００ｇ／１０分、とくに０．１〜５０ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。
【００１６】
尚、本発明の横方向易引裂き性フイルムにおいては、フイルムの特性を損なわない範囲において上記アイオノマーに少量の熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂）を混合したものを原料として用いてもよい。
【００１７】
本発明の横方向易引裂き性フイルムの製造に当っては、先ず上記アイオノマーの原反フイルムが製造される。原反フイルムの製造に当っては、フイルム物性を損なわない範囲で、任意に各種添加剤を配合することができる。このような添加剤として、例えば、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、顔料、染料、抗菌剤などを例示することができる。
【００１８】
上記原反フイルム成形において、成形条件によっては易横裂き性を付与することが可能であるが、引裂き強度のコントロールが必ずしも十分ではない。本発明においては、原反フイルム加工時に方向性を付与するのではなく、延伸によって引裂き性をコントロールするものである。その原反フイルム成形をキャスト成形やインフレーション成形法で行うことができる。原反フイルムの厚みは、延伸倍率によっても異なるが、５０〜５００μｍ、とくに５０〜４００μｍ程度とするのが好ましい。
【００１９】
かくして得られる原反フイルムは、ついで一軸延伸される。延伸は従来公知の方法を採用できるが、好ましくはアイオノマーの融点より５〜３５℃低い温度、一層好ましくはアイオノマーの融点より５〜３０℃低い温度で縦方向に行われる。延伸倍率は２〜２０倍程度、とくに２〜１０倍程度に行なうのが好ましい。尚、本発明で縦方向（ＭＤ）とは、原反フイルム製造時におけるフイルムの引取り方向であり、横方向（ＴＤ）とは縦方向の垂直方向である。このような延伸により横方向（ＴＤ）に容易に引き裂け、横方向（ＴＤ）引裂き強度が５０Ｎ／ｍｍ以下、好ましくは４５Ｎ／ｍｍ以下、とくに好ましくは１０〜４５Ｎ／ｍｍの範囲にあり、かつ実質的に縦方向に引裂き性を示さない延伸フイルムを得ることができる。このような横方向易引裂き性フイルムとしては、通常２０〜３００μｍ、とくに３０〜２００μｍ程度の厚みのものが好適に使用できる。
【００２０】
このようにして得られた上記横方向易引裂き性フィルムは、そのまま各種包装材料やテープ材料として使用することができる。また各種基材フイルムに、易横裂き性付与、あるいはさらに低温ヒートシール性、耐衝撃性等を付与する目的で、上記横方向易引裂き性フィルムを基材フィルムに積層して使用することができる。すなわち本発明のアイオノマーの縦一軸延伸横方向（ＴＤ）易引裂き性フイルムを他の基材フイルムに積層することにより、横方向易引き裂き性を示す積層フイルム、好ましくはＴＤ引裂き強度が５０Ｎ／ｍｍ以下の積層フイルムを得ることができる。この場合、ＴＤ易引裂き性積層フイルムを得るためには、アイオノマー縦一軸延伸フイルムの厚みは、基材フイルム厚みの０．５倍以上、好ましくは１〜２０倍の範囲にすることが好ましい。このような基材フィルムは単層のものでも２層以上からなる多層構成のものであってもよい。基材フイルムの種類としては、例えば、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、プロピレン単独重合体やプロピレン・α−オレフィン共重合体などのポリプロピレン、エチレン単独重合体やエチレン・α−オレフィン共重合体などのポリエチレン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性重合体の延伸又は無延伸のフィルム、アルミ箔、アルミ蒸着フィルム、シリカ、アルミナ、マグネシアなどの蒸着フィルムなどを挙げることができる。これらの中では、ポリエステル、ポリアミド又はポリプロピレンのフイルム、とりわけこれらの延伸フイルムを使用するのが好ましい。尚、アイオノマーの縦一軸延伸フイルムと基材の積層方法にとくに制限はないが、好ましくはサンドイッチラミネーション法あるいはドライラミネーション法が用いられる。
【００２１】
本発明により得られる横方向易引裂き性フィルム又は横方向易引裂き性積層フィルムを包装袋として使用する場合には、切り込み部を設けることにより、横方向への引裂きが助長され、容易に、しかも切口の綺麗な横裂きを行うことができる。例えば、ピロー包装された３方ヒートシール部を有する図１の包装材料の場合、横方向易引裂き性包装材料１の側面ヒートシール部２に横方向への切り込み部３を設け、これに沿って引き裂くとＡ線の方向に切り裂かれ、右の図面のように綺麗な面をもって引き裂かれる。また側面に切り込み部を設けられない図２のような二方シール方式による包装形態の場合でも、横方向易引裂き性多層チューブの一端に形成したヒートシール部４に、縦方向の切り込み部５を設けておくと、引き裂きによってＢ線の方向に引き裂かれ、右図のような開封状態となる。一方、横方向易引裂き性を示さないチューブを使用した場合には、切り込み部５を設けても、Ｃ線のような切り口となり、開封が容易でない。このように包装材料の形態に応じて、切り込み部を工夫することにより、横方向引裂き開封を容易にすることができる。
【００２２】
本発明により得られる横方向易引裂き性（積層）フィルムを包装袋として使用する場合にはまた、微細孔を設けることにより袋の開封を容易にすることができる。微細孔は、レーザーを用いる方法、ダイヤモンド針を貫通させる方法、フイルム原料に無機充填剤を配合しておく方法などによって形成させることができる。微細孔を施す部分は、シール部のみであってもよく、また全面に渡っても差し支えない。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。尚、実施例及び比較例に用いた原料の組成と物性、並びに得られた延伸フイルムの物性測定方法は、下記の通りである。
【００２４】
１．  樹脂原料
（１）エチレン・メタクリル酸共重合体アイオノマー
メタクリル酸含量        １５重量％
中和度                  ３０％中和―ナトリウム塩
メルトフローレート      ２．８ｇ／１０分
融点（ＤＳＣ法）        ９３℃
（２）エチレン・メタクリル酸共重合体
メタクリル酸含量        ９重量％
メルトフローレート      ２．７ｇ／１０分
融点（ＤＳＣ法）        １００℃
（３）メタロセン触媒直鎖低密度ポリエチレン（ｍＰＥ）
三井住友ポリエチレン（株）製、エボリュー  ＳＰ２５４０
メルトフローレート      ３．８ｇ／１０分
融点（ＤＳＣ法）        １２０℃
【００２５】
２．  物性測定方法
（１）引裂き強度
トラウザー引裂き法（ＪＩＳ  Ｋ７１２８−１）により縦軸方向と横軸方向の強度比較を行なった。
【００２６】
［実施例１］
前記エチレン・メタクリル酸共重合体アイオノマーを、インフレーションフイルム成形機（押出機シリンダー口径：５０ｍｍφ、ダイ：スパイラルダイ）を用いて、樹脂温度を２００℃で、延伸後の厚みが８０μｍになるような厚みの原反フイルムを製作した。
【００２７】
この原反フイルムを、東洋精機（株）製二軸延伸装置を用いて、８０℃（フイルム温度）、２分間加熱後、１ｍ／分の速度で巻き取り方向（縦軸方向）に表１に示す倍率で延伸し、厚さ８０μｍの一軸延伸フイルムを作成した。原反フイルム及びこの延伸フイルムの試験片ついて、引裂き強度評価を行い、その結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
2004345331.tif 000002
【００２９】
［比較例１］
実施例１において、エチレン・メタクリル酸共重合体アイオノマーの代わりに前記エチレン・メタクリル酸共重合体を使用し、延伸温度を８５℃に変えた以外は、同様に原反フイルム及び延伸フイルムを作成し、その引裂き強度評価を行なった。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
2004345331.tif 000003
【００３１】
［比較例２］
実施例１において、エチレン・メタクリル酸共重合体アイオノマーの代わりに前記ｍＰＥを使用し、延伸温度を１０５℃に変えた以外は、同様に原反フイルム及び２倍延伸フイルムを作成し、その引裂き強度評価を行なった。結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】
2004345331.tif 000004
【００３３】
［実施例２］
実施例１で得た表４に示す延伸倍率の厚さ８０μｍのアイオノマー縦一軸延伸フイルムを、それぞれ予め作成した延伸ＰＥＴ（１２μｍ）／低密度ポリエチレン（２０μｍ）からなる２層構成の積層フイルムのポリエチレンフイルム面側に、低密度ポリエチレン（２０μｍ）を接着層とするサンドイッチラミネーション法により積層し、２種の積層フイルムを作成した。これら積層フイルムの試験片につき、実施例１と同様の引裂き強度評価を行なった結果を表４に示す。
【００３４】
【表４】
2004345331.tif 000005
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、低温ヒートシール性、破袋強度が優れ、横方向易引裂き性に優れたフィルムを提供することができる。また、本発明の横方向易引裂き性フィルムを基材フィルムに積層して使用することにより、本来縦方向に裂けやすい基材であっても、易横裂き性フィルムとすることができる。
【００３６】
かかる特性を利用して、本発明の横方向易引裂き性単層フイルムあるいは横方向易引裂き性積層フイルムは、漬物や蒟蒻等の水物包装、液体スープ、液体調味料等の液体食品包装、液体シャンプー、中性洗剤等の食品以外の液体包装、粉体スープ、小麦粉、食塩、香辛料等の粉体包装、スナック菓子等の乾燥食品包装、加工肉、チルドビーフ等の食肉包装や惣菜包装、注射器シリンジ、輸液バッグ等の医療用品包装等の一般軽包装用途に利用することができる。さらに米袋や肥料、セメント等の産業資材に代表される重包装用途、あるいは絆創膏や結束テープの基材としての利用やストレッチフィルム、ラップフィルム、収縮フイルムとしての利用も可能である。とくに単層フイルムは、テープ基材としての利用が好ましく、また積層フイルムは、アイオノマー縦一軸延伸フイルム層をシーラント層とするシール性積層フイルムとしての利用が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】横方向に切り込み部を設けた包装材料とその引裂き状態を示す図面である。
【図２】縦方向に切り込み部を設けた包装材料とその引裂き状態を示す図面である。
【符号の説明】
１  横方向易引裂き性包装材料
２  側面ヒートシール部
３  横方向への切り込み部
４  端部ヒートシール部
５  縦方向への切り込み部
Ａ  本発明の横方向易引裂き性包装材料において、横方向への切り込み部から引き裂かれた切断線
Ｂ  本発明の横方向易引裂き性包装材料において、縦方向への切り込み部から引き裂かれた切断線
Ｃ  横方向易引裂き性でない包装材料において、縦方向への切り込み部から引き裂かれた切断線
【図１】
2004345331.tif 000006
【図２】
2004345331.tif 000007