(57)【要約】【課題】  シーラントフィルムにおいて、シーラントフィルムを成袋する際のヒートシール時の寸法安定性を高め、更に高剛性と柔軟性を両立した、破袋しづらく、柔軟性の高いシーラントフィルムを提供する。【解決手段】  ヒートシール層と、前記ヒートシール層の一方の面に積層された多層構成層からなるシーラントフィルムであって、前記多層構成層は高密度材料層、低密度材料層を交互に配した多層構成の層を少なくとも有することを特徴とするシーラントフィルム。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシール層と、前記ヒートシール層の一方の面に積層された多層構成層からなるシーラントフィルムであって、
前記多層構成層は、
高密度材料層、低密度材料層を交互に配した多層構成の層を少なくとも有し、
隣接する前記高密度材料層と前記低密度材料層の材料の密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３以下であり、
前記高密度材料層および前記低密度材料層の各層の厚みが２０μｍ以下となる事を特徴とするシーラントフィルム。
【請求項２】
前記多層構成層は、前記高密度材料層と前記低密度材料層を合計で少なくとも５層以上積層していることを特徴とする請求項１に記載のシーラントフィルム。
【請求項３】
前記高密度材料層の密度が０．９１ｇ／ｃｍ３以上０．９４ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシーラントフィルム。
【請求項４】
前記低密度材料層の密度が０．９０ｇ／ｃｍ３以上０．９２ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシーラントフィルム。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載のシーラントフィルムを用いた包装体であって、前記シーラント層を最外装とし、前記多層構成層同士が向かい合った状態で端部をヒートシールして形成されたことを特徴とする包装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、剛性、寸法安定性を有した包装用フィルムに関する
【背景技術】
【０００２】
食品等に用いられる包装材料として、一般的にポリエチレン、ポリプロピレン等ヒートシール性が良く、その他積層機材との密着性が良く、安価であるフィルムが使用されている。包装材料として求められる物性として、上述の各物性の他に、内容物の充填後に包装材料を陳列した際に、包装材料の自立性を持たせるための剛性が重要となる。また、包装材料に外力が加わった際に袋の破損がない事も合わせて求められる。
【０００３】
特許文献1では、高い剛性を有するフィルムを得るために、製膜するフィルムを、基材となる中心層を挟む形で、基材層上下に基材層より高密度の材料を用いることにより、剛性を得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平４−１０４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１では高剛性層と基材層の層構成となっているため、包装材料として使用する際にヒートシールを行った場合、高剛性層と基材層間で熱収縮による寸法変化の割合に差が生じる。そのため、寸法安定性に問題がある。また、高い剛性を持つ材料を最外層に使用することで、フィルムの柔軟性が失われるという問題がある。
これらの問題に対して、本開示の技術は、高密度材料層と低密材料度層を多層構成に積層することにより、剛性と寸法安定性を得られるシーラントフィルム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】
【０００６】
本発明は、上述の課題を達成するために、以下の様な手段を講じる。
本発明の第一の形態は、ヒートシール層と、前記ヒートシール層の一方の面に積層された多層構成層からなるシーラントフィルムであって、前記多層構成層は高密度材料層、低密度材料層を交互に配した多層構成の層を少なくとも有することを特徴とするシーラントフィルムである。
また、前記多層構成層は、前記高密度材料層と前記低密度材料層を合計で少なくとも５層以上積層していることを特徴とする。
また、隣接する前記高密度材料層と前記低密度材料層の材料の密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３以下となることを特徴とする。
また、前記高密度材料層および前記低密度材料層の各層の厚みが２０μｍ以下となる事を特徴とする。
また、本発明のシーラントフィルムを用いた包装体であって、前記シーラント層を最外装とし、前記多層構成層同士が向かい合った状態で端部をヒートシールして形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のシーラントフィルムによれば、高密度材料層と低密度材料層を多層構成とする事で、低密度材料層単層では得られない高剛性が得られ、さらに高密度材料層単層では得られない柔軟性、寸法安定性を有したフィルムの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明により得られるシーラントフィルムの外略図を示す。
【図２】本発明のシーラントフィルムを作製するための製造装置を示す。
【図３】本発明により得られるシーラントフィルムの別の構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図は本発明の実施形態を説明する為に模式的に示した図であり、各部位の大きさや形状は理解を容易にするために適宜誇張しており、実際の縮図とは一致していない。
【００１０】
（全体構成）
図１は本発明によるシーラントフィルムの一実施例を示した概略図である。シーラントフィルム１は、最外層であるヒートシール層３１と、ヒートシール層３１の一方の面に積層された多層構成層３０とで構成されている。
【００１１】
（ヒートシール層）
本発明のシーラントフィルム１において、最外層となるヒートシール層３１はヒートシール性を有した熱可塑性樹脂を使用する必要がある。このような熱可塑性樹脂には、オレフィンをベースとした、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）及びポリプロピレン、及び上記オレフィンと酢酸ビニルを共重合し得られる酢酸ビニルコポリマー、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体（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）等があり、適宜使用することが可能である。
【００１２】
（多層構成層）
本発明のシーラントフィルム１において、ヒートシール層３１の一方の面に積層された多層構成層３０は、高密度材料層３２と低密度材料層３３が複数層積層された多層構成となっている。なお、高密度材料層３２と低密度材料層３３は図１のように交互に設けてもよいし、下層にいくにつれ、密度が徐々に変化するよう積層しても良い。さらに、ヒートシール層３１の一方の面に密着する層としては、図１のように高密度材料層３２の他、図３のように低密度材料層３３をヒートシール層３１の一方の面に密着し、順次他の層を積層してもよい。
【００１３】
多層構成とすることにより、剛性を得られつつ熱的な寸法安定性が得られる。さらに、高密度材料層３２と低密度材料層３３を交互に積層した多層構造を配する事により、低密度材料層の破断点伸度を大きくすることができるため、フィルム全体として柔軟性が失われることのないシーラントフィルム１を得ることが可能となる。
【００１４】
なお、破断点伸度ｌは、試験片であるシーラントフィルム１を引張試験機に固定したときの固定具間の初期距離をＬ０、試験機で試験片を伸張し、試験片が破断した時の長さをＬとしたときに、破断時の試験片の伸び具合を％表記で表した値であり、式（１）で表される。
ｌ＝（Ｌ−Ｌ０）／Ｌ０×１００  [％]      ・・・（１）
【００１５】
多層構成時の高密度材料層３２と低密度材料層３３の総層数は、５層以上とすることが好ましい。５層未満となると所望の剛性を得づらいためである。
【００１６】
また、隣接する高密度材料層３２と低密度材料層３３間の密度差は、０．０２ｇ／ｃｍ３以下となることが好ましい。同様に、最外層であるヒートシール層３１と、ヒートシール層３１に面する第一層との間の密度差も０．０２ｇ／ｃｍ３以下となることが好ましい。即ち、各層間の密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３より大きくなると、各層間の寸法変化の差が大きくなるため、所望の寸法安定性が得られないためである。
【００１７】
さらに、多層構成層３０中の各層の厚みが２０μｍ以下であることが好ましい。２０μｍより厚くなると、各層間の寸法変化が大きくなるため、寸法安定性が低下する。また、高密度材料層３２が厚くなりすぎる事で柔軟性の低下が発生するためである。
【００１８】
（高密度材料層）
多層構成層３０における高密度材料層３２に用いられる材料は、上述したヒートシール層３１に使用可能な樹脂に加え、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を適宜選定して使用することが可能である。
また、高密度材料層３２に用いられる材料の密度は０．９１ｇ／ｃｍ３以上０．９４ｇ／ｃｍ３以下であることで、低密度材料層３３より高剛性が得られるため好ましい。
【００１９】
（低密度材料層）
多層構成層３０における低密度材料層３３に用いられる材料は、ＪＩＳ−Ｋ７１６１：１９９４において定義されている引張呼びひずみの大きい材料が好ましく、例えば直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を使用することができる。
また、低密度材料層３３に用いられる材料の密度は０．９０ｇ／ｃｍ３以上０．９２ｇ／ｃｍ３以下とすることで、高密度材料層３２より柔軟性を有することができるため好ましい。
【００２０】
（機能層）
多層構成層３０は、上記の層構成の他に、さらに印刷層やバリア層といった機能層が形成されていても良い。バリア層とは、空気中に含まれる酸素等の気体や水蒸気、封入した内容物等から包装材を保護するためのバリア性を高める機能を有する層であり、材料としては、例えば、ＥＶＯＨやアルミニウム等の金属などが挙げられ、適宜使用することができる。
【００２１】
（製造方法）
本発明のシーラントフィルム１の製造方法の一例として、押出成形法について説明する。
押出成形法では、押出機より多層に押出し、冷却能力を有したロールにて引取り延伸することで高密度材料層３２、低密度材料層３３が交互に配する多層構成層３０を作製することができる。更に、押出成形法にて作製したヒートシール層３１と多層構成層３０を貼合し、一枚のシーラントフィルム１とすることができる。
【００２２】
具体的な製造方法について、図２を用いて説明する。
まず、溶融樹脂を吐出する押出機と冷却能力を有したロールを備えた押出成形装置２を用いて、高密度材料層３２と低密度材料層３３を交互に配した多層構成層３０を製造する。
原料を供給するホッパー１０−ａから低密度材料を供給し、ホッパー１０−ｂから高密度材料を供給する。供給された材料は、熱可塑性樹脂を過熱溶融する押出機１１により溶融され、フィードブロック１２にて２種３層となる。その後、Ｔダイ１３から２種３層の溶融樹脂として溶融樹脂フィルム１４が吐出される。溶融樹脂フィルム１４は冷却機構を有した一対の加圧ロール１５に押出され、冷却されることで２種３層の樹脂フィルムを得る。
以上の手順を繰り返すことで多層構成層３０を得ることができる。即ち、前記Ｔダイ１３と同様の構成で押出した２種３層の溶融樹脂フィルム１６をＴダイ２０から吐出する。その後、加圧ロール１５で製膜した樹脂フィルム１４と樹脂フィルム１６を一対の加圧ロール１７で貼り合わせることで、高密度材料層３２と、低密度材料層３３が交互に配された多層構成層３０を得る。なお、多層構成層３０の積層数をさらに増加する場合は、上記の手順を必要に応じて繰り返せばよい。最後に、作成した多層構成層３０を巻取りロール１９で巻き取ることで量産にすぐれた製造を行うことが可能となる。
【００２３】
押出成形装置２により製膜した多層構成層３０上に、ヒートシール層３１を押出法により作製することで、多層構成層３０とヒートシール層３１が一体となったシーラントフィルム１を得る。
【００２４】
（包装体）
本発明のシーラントフィルム１を用いた包装体については、公知の技術を用いて製袋すればよいが、一例として、多層構成層３０を内面として、２枚の多層構成層３０同士が向かい合った状態で端部をヒートシールして形成される。
また、包装体を使用する用途としては、スタンディングパウチや、包装袋、複合容器、口栓付きパウチ、ラミチューブ、バックインボックス等が挙げられるが、この他に様々な用途に使用できる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、包材としての用途を考慮し、要求される剛性、耐久性等を向上する目的で、他の層を任意に形成できることはいうまでもない。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）
まず、高密度材料層３２、低密度材料層３３を交互に配した多層構成層３０の作製を行った。高密度材料層３２に直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー製、ＳＰ２５４０、材料密度０．９２４ｇ／ｃｍ３）を使用し、低密度材料層３３には直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー製、ＳＰ２０４０、材料密度０．９１８ｇ／ｃｍ３）を用いて、多層製膜の可能な押出機により多層構成層３０を作製した。多層構成層３０は高密度材料層３２、低密度材料層３３それぞれにおいて、１層あたりの厚みを２０μｍ、低密度材料層を３層、高密度材料層を２層の計５層となるように製膜を行った。最後に５０μｍに調整したヒートシール層３１と合わせ、合計の厚みが１５０μｍとなるよう調整したシーラントフィルム１を得た。
【００２７】
（実施例２）
高密度材料層３２に直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー製、ＳＰ４０３０、材料密度０．９３８ｇ／ｃｍ３）を使用した。その他の構成は、実施例１と同様にしてシーラントフィルム１を成形した。
【００２８】
（実施例３）
高密度材料層３２を1層、低密度材料層３３を２層の計３層構成の多層構成層３０を形成した。その後、９０μｍに調整したヒートシール層３１と合わせることで、合計の厚みが１５０μｍとなるよう調整した。その他の構成は実施例１と同様としてシーラントフィルム１を作製した。
【００２９】
（比較例１）
多層構成層３０を設けず、最外層であるヒートシール層３１のみを１５０μｍで製膜したシーラントフィルム１を作製した。製膜方法については、実施例１と同様の方法で成形した。
【００３０】
（比較例２）
多層構成層３０の各層の厚みを２５μｍ、ヒートシール層の厚みを２５μｍとし、合計の厚みが１５０μｍとなるよう調整した。その他の構成は実施例１と同様にしてシーラントフィルム１を作製した。
【００３１】
（比較例３）
高密度材料層３２を高密度ポリエチレン（プライムポリマー製、ＨＺ３３００、材料密度０．９５０ｇ／ｃｍ３）とした。その他の構成は実施例１と同様にしてシーラントフィルム１を作製した。
【００３２】
（比較例４）
高密度材料と低密度材料を混合比１：１となるようにドライブレンドし、厚さを１００μｍに調整した多層構成層３０を単層で押出成形した。その後、５０μｍに調整したヒートシール層３１と合わせた。その他の構成は実施例１と同様にしてシーラントフィルム１を作製した。
【００３３】
（比較例５）
多層構成層３０を高密度材料単体で１００μｍに成形した。その他の構成は実施例１と同様にしてシーラントフィルム１を作製した。
【００３４】
（評価試験）
実施例、および比較例で得られたフィルムに対して、剛性、寸法安定性、柔軟性の評価を行った。
【００３５】
剛性評価は、フィルム延伸方向１００ｍｍ×幅方向１５ｍｍとした短冊状の試験片をそれぞれ作製し、引張試験をＪＩＳ−Ｋ７１１３に従い引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで行い引張弾性率を測定した。試験結果を表１に示す。表１には、十分な剛性を得られたことを示す１６０ＭＰａ以上を○とし、使用上問題はないが、本発明の効果が低い１５０ＭＰａ以上１６０ＭＰａ未満のものを△で表している。
【００３６】
寸法安定性評価は、熱収縮率をＪＩＳ−Ｋ７１３３に従い１００℃×５分の環境で取出した際の加熱前後の寸法変化を測定した。試験結果を表１に示すとともに、寸法安定性が良好な収縮率０．５％以下を○として表している。
【００３７】
柔軟性評価は、ＪＩＳ−Ｋ７１２４−１に従い実施した。５０％破壊重量６００ｇ以上を○とした。
【００３８】
【表１】
2016107486.tif 000003
【００３９】
（結果）
表１より、比較例１の物性評価結果では、ヒートシール層単層であるため、高密度層による剛性の増加がないため、所望の剛性が得られていないことがわかる。
【００４０】
比較例２の物性評価結果では、各層の厚みが２５μｍとしたため、各層間の熱収縮による寸法変化が大きくなり寸法安定性が得られていないことがわかる。また、高密度材料層３２が厚くなる事により柔軟性の低下が確認され、所望の物性が得られていない。
【００４１】
比較例３の物性評価結果では、高密度材料層３２と低密度材料層３３間の密度差が大きいため、熱収縮率の変化率が各層間で差が大きくなるので十分な寸法安定性が得られない結果となった。
【００４２】
比較例４の物性評価結果では、積層構造ではなくブレンド層１層として熱収縮をするため、ヒートシール層との熱収縮率差が大きくなり、寸法安定性が得られていない。また、柔軟性のある低密度材料層３３と剛性のある高密度材料層３２とを複数層積層していないため、所望の柔軟性が得られていないことがわかる。
【００４３】
比較例５の物性評価結果では、多層構成層３０を高密度材料単体で成形しているため、シーラントフィルム１の柔軟性が低下している。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のシーラントフィルムを用いることにより、ヒートシール時に寸法安定性が得られ、内容物を充填した際に自立性のある包装材料が得られる。
【符号の説明】
【００４５】
１  シーラントフィルム
２  押出成形装置
１０−ａ、ｂ  ホッパー
１１  押出機
１２  フィードブロック
１３  Ｔダイ
１４  ２種３層溶融樹脂フィルム
１５  冷却ロール
１６  ２種３層溶融樹脂フィルム
１７  冷却ロール
１９  巻取りロール
２０  Ｔダイ
３０  多層構成層
３１  ヒートシール層
３２  高密度材料層
３３  低密度材料層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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