(57)【要約】【課題】製袋品開封時に層間剥離が少なく、直線カット性に優れた包装用ポリプロピレン系フィルムを提供すること。【解決手段】２軸配向ポリプロピレン系樹脂からなるヒートシール層（Ａ）、２軸配向ポリプロピレン系樹脂からなる基材層（Ｂ）、１軸配向ポリプロピレン系樹脂層（Ｃ）の少なくとも３層が順次積層されたヒートシール性を有する直線カット性積層ポリプロピレン系フィルムにおいて、基材層（Ｂ）に対しエチレン成分を一定量添加することにより、基材層（Ｂ）とヒートシール層（Ａ）の層間強度を上げ、かつ、ヒートシール層の厚みを規定することによりヒートシール強度を制限し、製袋品開封時の層間剥離軽減を図る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２軸配向ポリプロピレン系樹脂からなるヒートシール層（Ａ）、２軸配向ポリプロピレン系樹脂からなる基材層（Ｂ）、１軸配向ポリプロピレン系樹脂層（Ｃ）の少なくとも３層が順次積層されてなる積層ポリプロピレン系フィルムであって、ヒートシール層（Ａ）中のエチレン成分の含有量がヒートシール層（Ａ）を構成する樹脂の３〜１０重量％であり、かつ、基材層（Ｂ）中のエチレン成分の含有量が基材層（Ｂ）を構成する樹脂の０．３〜１．５重量％であることを特徴とする積層ポリプロピレン系フィルム。
【請求項２】
ヒートシール層（Ａ）の厚みが０．５〜１．５μｍであることを特徴とする請求項１記載の積層ポリプロピレン系フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は食品、薬品等の包装袋に使用されるフィルムの直線カット性，ヒートシール性，および安全性に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２軸配向ポリプロピレンフィルムは、食品、薬品等の包装材として広く用いられているが、これらの包装材を開封する際に手による引裂きが困難であったり、また直線的にカット（直線カット性）できず、カット線が斜めに走り内容物が飛び出してしまう問題が発生する場合がある。このような問題を解決する手段として２軸配向ポリプロピレンフィルムと１軸配向ポリプロピレンフィルムを積層することで適度な強靱さを有し、容易に手で切断しうる積層フィルムが見出され（例えば、特許文献１〜４参照）、これらの技術により手切れ性に優れた実用的な包装用の積層フィルムが供給されてきた。
【０００３】
２軸配向ポリプロピレンフィルムにヒートシール性を付与する方法として、一般にフィルムの片面に未延伸のポリプロピレンフィルムなどを接着剤を介して貼り合わせる方法、あるいはポリエチレンなど低融点ポリマを押出ラミネートする方法が知られているが、包材の加工性向上のため予めフィルムの片面にヒートシール層を具備する方法（例えば特許文献５参照）が提案されている。また、これらのヒートシール層を具備した２軸配向ポリプロピレンフィルムの改良に関し、加工適正向上を目指し低温シール性を与える方法（例えば特許文献６）、加工時のフィルム白化防止の方法（例えば特許文献７）等が提案されている。
【０００４】
しかしながら、その他の問題として、このヒートシール層を具備したフィルムを用いた包材を、ヒートシール部を剥離することにより開封した場合ヒートシール層とベース層が層間で剥離し、他方にヒートシール層が残り剥離外観が悪くなったりヒートシール層の破片が内容物に混入する場合や、完全にヒートシール層の膜が剥離して包材を開封できず、内容物が取り出せない場合もある。このようなヒートシール層剥離の問題を解決する手段としてベース，ヒートシール各層にプロピレン以外の成分を添加する方法が提案されている（例えば特許文献８参照）が、これは製膜工程にてほとんど熱のかからない無配向フィルムの分野での方法であり、製膜工程にて高温をかける２軸配向フィルムにおいては、フィルムの腰が弱くなるような成分を多量に添加することは製造上困難であり、その他の方法は特に提案されていない。
【特許文献１】実開昭４９−５７５６７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開昭５１−１９０８０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開昭５７−２５９５３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２０００−２５１７３号公報（請求項１等）
【特許文献５】特開平７−２７６５８５号公報（請求項６）
【特許文献６】特開平６−１６６１５８号公報（請求項１）
【特許文献７】特開平１０−１３８４１９号公報（請求項１）
【特許文献８】特開２０００−２４６８４８号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の通り、包装材用フィルムの直線カット性，ヒートシール性，ヒートシール層とベース層の層間剥離の問題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決する手段として２軸配向ポリプロピレン系樹脂からなるヒートシール層（Ａ）、２軸配向ポリプロピレン系樹脂からなる基材層（Ｂ）、１軸配向ポリプロピレン系樹脂層（Ｃ）の少なくとも３層が順次積層されたヒートシール性を有する直線カット性積層ポリプロピレン系フィルムにおいて、基材層（Ｂ）に対しエチレン成分を一定量含有させることにより、基材層（Ｂ）とヒートシール層（Ａ）の層間強度を上げ、かつ、ヒートシール層の厚みを規定することによりヒートシール強度を制限し、製袋品開封時の層間剥離軽減を図る方法を見出した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、製袋品開封時に層間剥離が少なく、直線カット性に優れた包装用ポリプロピレン系フィルムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のヒートシール層（Ａ）を形成する樹脂は２軸配向されたポリプロピレン系樹脂であることが必要である。２軸配向することで、本発明の積層フィルムを包装材料に使用する場合に、加工時および製袋品において十分な機械的強度を付与することができる。樹脂が無配向，もしくは１軸配向であると機械的強度が不足し、加工時のフィルム破断や製袋品における破袋が発生しやすくなる。
【０００９】
また本発明の２軸配向ポリプロピレン系樹脂からなるヒートシール層（Ａ）は、実質的にアイソタクチック構造を有するプロピレンとエチレンとの共重合体から構成するもの、またはアイソタクチック構造を有するポリプロピレンと、プロピレンとエチレンの共重合体との混合物であり、融点は１２０〜１４５℃の範囲がヒートシール温度の点から好ましい。エチレンの含有量はヒートシール層（Ａ）を構成する樹脂の３〜１０重量％の範囲が好ましく、より好ましくは３．５〜７．５重量％である。エチレン量がこの範囲未満ではヒートシール力が劣るので好ましくなく、またこの範囲を超える場合は、ヒートシール力が強くなりすぎヒートシール層（Ａ）と基材層（Ｂ）との層間剥離が発生しやすくなることに加え、製膜工程での搬送ロールに粘着しヘイズムラが発生しやすくなる。
【００１０】
該層（Ａ）の厚みは０．５〜１．５μｍであることが好ましく、より好ましくは０．７〜１．３μｍである。層（Ａ）の厚みがこの範囲未満ではヒートシール力が劣るので好ましくなく、またこの範囲を超える場合は、ヒートシール力が強くなりすぎヒートシール層（Ａ）と基材層（Ｂ）との層間剥離が発生しやすくなり好ましくない。
【００１１】
本発明の基材層（Ｂ）を形成する樹脂は２軸配向されたポリプロピレン系樹脂であることが必要である。２軸配向することで、本発明の積層フィルムを包装材料に使用する場合に、加工時および製袋品において十分な機械的強度を付与することができる。樹脂が無配向，もしくは１軸配向であると機械的強度が不足し、加工時のフィルム破断や製袋品における破袋が発生しやすくなる。
【００１２】
また本発明の２軸配向ポリプロピレン系樹脂からなる基材層（Ｂ）の樹脂はプロピレン以外の第２成分としてエチレンをランダムに共重合したもの、またはポリプロピレンと、プロピレンとエチレンの共重合体との混合物である。エチレンの含有量は、基材層（Ｂ）を構成する樹脂の０．３〜１．５重量％の範囲が好ましく、より好ましくは０．３５〜１．３重量％である。エチレン量がこの範囲未満では、該層（Ｂ）とヒートシール層（Ａ）との層間強度が弱くなり、層間剥離が発生しやすくなる。また、この範囲を超える場合は、製膜工程の高温雰囲気でフィルムの腰が弱くなり、シワが発生するためフィルムの品質が悪くなる。
【００１３】
また、ポリプロピレンに添加することが知られている各種の添加剤、例えば安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、有機滑剤、顔料、着色剤、造核剤などを必要量（通常０．０１〜２重量％程度）添加しても良い。滑り性を付与し作業性や巻き取り性を向上させるための、有機架橋性粒子には、架橋シリコーンや架橋ポリメチルメタクリレート粒子などが挙げられ、無機粒子にはゼオライトや炭酸カルシウム、酸化ケイ素、リン酸カルシウムなどを例示することができる。
【００１４】
該層（Ｂ）の厚みは好ましくは３〜１５μｍ、より好ましくは５〜１３μｍである。
【００１５】
十分な強度を確保する観点から、３μｍ以上とするが好ましく、手切れ性をより優れたものとする観点から、１５μｍ以下が好ましい。
【００１６】
本発明の１軸配向したポリプロピレン系樹脂層（Ｃ）については、ポリプロピレン系樹脂であれば特に限定はされないが、好ましくは結晶性のアイソタクチックポリプロピレン樹脂である。該アイソタクチックポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率は８８％以上が好ましい。メソペンタッド分率とは、アイソタクチック立体構造の全体に占める割合であり、13Ｃ−ＮＭＲで測定される。メソペンタッド分率が８８％未満であると、１軸配向ポリプロピレンフィルムの剛性が低くなり、直進カット性に影響を与える場合がある。より好ましくはメソペンタッド分率は９０％以上である。
【００１７】
なお該層（Ｃ）はポリプロピレン以外の樹脂を多く共重合することで、表層部分が軟化し、積層フィルムの手切れ性に影響を与える場合があるため、特に直進カット性の観点から、アイソタクチックポリプロピレン樹脂単独がより好ましいが、プロピレン以外の第２成分、例えばエチレン、ブテン、ヘキセン等を少量（３モル％以下）ランダムに共重合したものでもよい。
【００１８】
また該層（Ｃ）のアイソタクチックポリプロピレン樹脂のアイソタクチック度は８５％以上であることが好ましい。アイソタクチック度とは沸騰ｎ−ヘプタンで抽出した際の非溶解分の重量割合である。アイソタクチック度が８５％未満であると、キシレンやｎ−ヘキサンなどの溶媒による溶出分が多くなりすぎ、包装用フィルムとして不適となる場合がある。基層のアイソタクチックポリプロピレン樹脂のアイソタクチック度は８８％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。また、該ポリプロピレン樹脂のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）は、１〜１０ｇ／１０分であることが、製膜性の観点から好ましく、２．５〜６ｇ／１０分がより好ましい。
【００１９】
該層（Ｃ）の厚みは手切れ性および経済性の観点から、１０〜４０μｍが好ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。
【００２０】
また２軸配向層と１軸配向層の厚みの比の関係は、手切れ性および実用強度の観点から、１：４〜１：１の範囲にあることが好ましく、１：３〜２：３がより好ましい。
【００２１】
さらに本発明の積層フィルムの全厚みは１５〜５０μｍが好ましく、２０〜４０μｍがより好ましい。
【００２２】
本発明の積層ポリプロピレン系フィルムは上述の通り、層（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の３層構成を要件とするものであるが、本構成に他の層を積層する事は本目的に反しない限り制限されるものでは無く、特に層（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）／（Ｃ）の構成とすることが、フィルム層間の接着強度が一層良好となるので好ましい。
【００２３】
以下に、本発明の積層ポリプロピレンフィルムの製造方法の一例について説明するが、本発明は下記製造方法により制約を受けるものではない。
【００２４】
本発明のヒートシール層（Ａ）および基材層（Ｂ）用のポリプロピレン系樹脂を準備し、これらを別々の押出機に供給して２３０〜２９０℃の温度で融解させ、濾過フィルターを経た後、短管あるいは口金内で合流せしめ、目的とするそれぞれの積層厚みでスリット状口金から押し出し、金属ドラムに巻き付けてシート状に冷却固化せしめ未延伸積層フィルムとする。この場合冷却用ドラムの温度は２０〜６０℃としフィルムを結晶化させることが好ましい。
【００２５】
この未延伸積層フィルムを１１５〜１４５℃の温度に加熱し、長手方向に４〜７倍に延伸した後、その基材層（Ｂ）上に、２３０〜２９０℃の温度で融解させた表層のアイソタクチックポリプロピレン樹脂を所定の積層厚みでスリット状口金から押し出し、ラミネートし、金属ドラムに巻き付けてシート状に冷却固化せしめ３層積層フィルムとする。次いでテンター式延伸機に導入し１４０〜１７０℃で幅方向に７〜１１倍に延伸した
後、１００〜１６０℃で弛緩熱処理し冷却する。さらに、必要に応じ、空気あるいは窒素あるいは炭酸ガスと窒素の混合雰囲気中で、コロナ放電処理した後、巻き取る。
【００２６】
（特性値の測定法）
本発明の特性値は以下の方法で測定した。
【００２７】
（１）アイソタクチック度（％）
樹脂を６０℃以下の温度のｎ−ヘプタンで２時間抽出し、ポリプロピレンへの添加物を除去する。その後１３０℃で２時間真空乾燥する。これから重量Ｗ（ｍｇ）の試料を取り、ソックスレー抽出器に入れ沸騰ｎ−ヘプタンで１２時間抽出する。次に、この試料を取り出しアセトンで十分洗浄した後、１３０℃で６時間真空乾燥しその後常温まで冷却し、重量Ｗ’（ｍｇ）を測定し、次式で求めた。
アイソタクチック度＝（Ｗ’／Ｗ）×１００（％）。
【００２８】
（２）メルトフローインデックス（ＭＦＩ：ｇ／１０分）
ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に準じて２３０℃、２．１６ｋｇの条件で測定した。
【００２９】
（３）メソペンタッド分率（％）
試料を溶媒に溶解し、１３Ｃ−ＮＭＲを用いて、以下の条件にてメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）（１００分率）を求める。
【００３０】
＜測定条件＞
装置：Bruker社製、ＤＲＸ−５００
測定核：１３Ｃ核（共鳴周波数：１２５．８ＭＨｚ）
測定濃度：１０ｗｔ％
溶媒：ベンゼン／重オルトジクロロベンゼン＝１：３混合溶液
測定温度：１３０℃
スピン回転数：１２Ｈｚ
ＮＭＲ試料管：５ｍｍ管
パルス幅：４５°（４．５μｓ）
パルス繰り返し時間：１０秒
データポイント：６４Ｋ
換算回数：１００００回
測定モード：complete decoupling。
【００３１】
＜解析条件＞
ＬＢ（ラインブロードニングファクター）を１．０としてフーリエ変換を行い、ｍｍｍｍピークを２１．８６ｐｐｍとした。ＷＩＮＦＩＴソフト（Bruker社製）を用いて、ピーク分割を行う。その際に、高磁場側のピークから以下の様にピーク分割を行い、更にソフトの自動フィッテイングを行い、ピーク分割の最適化を行った上で、ｍｍｍｍとｓｓ（ｍｍｍｍのスピニングサイドバンドピーク）のピーク分率の合計をメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）とする。尚、測定はｎ＝５で行い、その平均値を求める。
【００３２】
＜ピーク＞
(1)ｍｒｒｍ
(2)(3)ｒｒｒｍ（２つのピークとして分割）
(4)ｒｒｒｒ
(5)ｍｒｍｍ＋ｒｍｒｒ
(6)ｍｍｒｒ
(7)ｍｍｍｒ
(8)ｓｓ（ｍｍｍｍのスピニングサイドバンドピーク）
(9)ｍｍｍｍ
(10)ｒｍｍｒ。
【００３３】
（４）配向性
「高分子加工  Ｏｎｅ  Ｐｏｉｎｔ−２フィルムをつくる」（共立出版発行）の２４頁“Ｅ．フィルム分子配向”の項に記載の理論により、本発明の積層ポリプロピレン系フィルムの配向は製造時の延伸方法により裏付けられる。
【００３４】
（５）ヘイズ
ＪＩＳ−Ｋ７１０５に従い、フィルム１枚当たりのヘイズを求めた。単位は％である。
【００３５】
（６）エチレン含有量
「高分子分析ハンドブック」（１９８５年、朝倉書店発行）の第２５６頁“（ｉ）ランダム共重合体”の項に記載の方法に従って、ＩＲスペクトル法で求めた。
【００３６】
（７）フィルムの厚み構成および金属蒸着層の厚み
フィルムの断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて下記の条件で写真撮影し、フィルムの厚み構成および無機薄膜層の厚みを測定する。
装置：日本電子（株）製ＪＥＭ-１２００ＥＸ
観察倍率：フィルムの厚み構成の場合１０００倍、金属蒸着層の厚みの場合４０万倍
加速電子：１００ｋＶ。
【００３７】
（８）層間剥離評価
ヒートシール層同士を接触させ、ヒートシール条件は、シールバーは上下共に１ｍｍ×１ｍｍ碁盤目、上下の熱板温度は共に１５０℃、圧着時間０．３秒、圧力は１．０ｋｇ／ｃｍ2に設定しヒートシールした。
【００３８】
次に、図１に示したように開封部分２０ｍｍを中央に含みヒートシール部の長手方向に４０ｍｍ幅、ヒートシール部を含みヒートシール部の長手方向とは直角に９０ｍｍの長方形の試料を切り取った。図２に示したように、裏フィルムを金属の平板に両面粘着テープにて固定し、金属板を引っ張り試験器（テンシロン）の上部チャックに固定し、開封時の把持部分を下部チャックに固定し、剥離角度が１８０°となるように維持し引っ張り速度２０ｍｍ／分にて剥離した。
【００３９】
判定は表フィルムが裏フィルムに膜として残っている長さが５ｍｍ以下のものを○（層間剥離なし）、５ｍｍを越えるものを×（層間剥離あり）とした。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
本発明のヒートシール層（Ａ）の樹脂としてアイソタクチックポリプロピレンにエチレンを５重量％共重合したものを準備し、基材層（Ｂ）の樹脂としてアイソタクチックポリプロピレンにエチレンを０．５％共重合したものを準備しこれらを別々の押出機に供給して２５０℃の温度で融解させ、濾過フィルターを経た後、口金内で合流後、スリット状口金から押し出し、３０℃にコントロールした金属ドラムで成形し、未延伸積層フィルムを得た。この未延伸積層フィルムを１４０℃の温度に予熱し、長手方向に４．５倍に延伸した後、その層（Ｂ）上に、１軸配向層（Ｃ）の樹脂として準備したアイソタクチックポリプロピレン（アイソタクチック度：９６％、ＭＦＩ：２．５ｇ／１０分、メソペンタッド分率：９２％）を上記とは別の押出機に供給して２５０℃の温度で融解させ、濾過フィルターを経た後、上記とは別のスリット状口金から押し出し、ラミネートし、２０℃にコントロールした金属ドラムで成形し、３層積層フィルムを得た。次いでテンター式延伸機で１６０℃で横手方向に１０倍延伸し、コロナ放電処理後巻き取った。
【００４１】
また、各層の厚みは、ヒートシール層（Ａ）が１μｍ、基層（Ｂ）が６μｍ、１軸配向層が１８μｍで積層フィルムの総厚みは２５μｍであった。尚、各層の厚みは押し出し機特性に準じて、押し出し機の回転数より算出した。
【００４２】
（実施例２〜４）
ヒートシール層（Ａ）のエチレン含有量を表１に示す量とした以外は、実施例１と同じ条件で製膜し評価した。
【００４３】
（実施例５〜７）
基層（Ｂ）のエチレン含有量を表１に示す量とした以外は、実施例１と同じ条件で製膜し評価した。
【００４４】
（実施例８〜１２）
ヒートシール層（Ａ）の厚みを表１に示す量とした以外は、実施例１と同じ条件で製膜し評価した。
【００４５】
表１に示すように、本発明により直線カット性に優れた層間剥離の少ない積層ポリプロピレン系フィルムが得られた。
【００４６】
しかし、実用上問題ないものの次の現象が発生した。すなわち実施例２ではヒートシール強度が若干弱かった。実施例４では搬送ロールへの粘着によりヘイズが若干高かった。実施例５では膜の長さが若干長かった。実施例７では製造工程にてフィルムに若干シワの発生があった。実施例８ではヒートシール強度が弱く、比較例９でもヒートシール強度が若干弱かった。実施例１２では膜の長さが長く、実施例１１でも膜の長さが若干長かった。
【００４７】
（比較例１、２）
ヒートシール層（Ａ）のエチレン含有量を表１に示す量とした以外は、実施例１と同じ条件で製膜し評価した。
【００４８】
（比較例３、４）
基層（Ｂ）のエチレン含有量を表１に示す量とした以外は、実施例１と同じ条件で製膜し評価した。
【００４９】
表１に示すように、これらの比較では層間剥離，ヘイズまたは製膜工程が不合格であった。
【００５０】
すなわち比較例１では層間剥離以前にヒートシールできなかった。比較例２ではヘイズが高く、またヒートシール強度が強すぎ層間剥離が発生した。比較例３では層間強度が弱く層間剥離が発生した。比較例４では製膜工程でシワが発生し、ヘイズムラが強かった。
【００５１】
【表１】
2005271339.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、直線カット性，ヒートシール性，剥離外観に優れたポリプロピレン製包装材料用に限らず、強靱性透明性も兼ね備えたポリプロピレン製容器への応用も可能であるが、その応用範囲がこれらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】層間剥離評価におけるヒートシール後のサンプリング寸法図。
【図２】層間剥離評価における試験器への装着図。
【符号の説明】
【００５４】
１  開封部分（把持部）
２  ヒートシール部
３  １軸配向方向
４  金属平板
【図１】
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【図２】
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