(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間層（Ｂ）がポリプロピレン系樹脂、内層（Ａ）がランダムポリプロピレン樹脂および外層（Ｃ）がα−オレフィン含有量が１重量％以下であって融点が１５０℃〜１７０℃のホモポリプロピレン系樹脂および水添ビニル芳香族ジエン系共重合体からなるポリプロピレン系樹脂多層フィルムであって、
外層（Ｃ）がホモポリプロピレン樹脂８０〜９９．５重量％と水添ビニル芳香族ジエン系共重合体２０〜０．５重量％からなることを特徴とするポリプロピレン系樹脂多層フィルム。
【請求項２】
内層（Ａ）：中間層（Ｂ）：外層（Ｃ）の厚み比が、５〜２０：６０〜９０：５〜２０である請求項１記載のポリプロピレン系樹脂多層フィルム。
【請求項３】
水添ビニル芳香族ジエン系共重合体が水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体である請求項１または２に記載のポリプロピレン系樹脂多層フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パン、麺、繊維製品など各種包装に適したフィルム、特に、高速成形においても高い衝撃強度を保持するとともに、ヒートシール特性にすぐれたポリプロピレン系樹脂多層フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリプロピレン系樹脂フィルムは、耐熱性、耐薬品性、光学的性質、機械的強度、ヒートシール性、包装適性などにすぐれていることから、各種食品、繊維、衣料、雑貨などの包装に幅広く利用されている。しかしながら、ポリプロピレン系樹脂フィルムは、単層フィルムとして、これらの特性を満足することは困難である。このため、多層構造にすることにより、それぞれの目的に適したフィルム特性を得ることが数多く提案されている。
【０００３】
すなわち、フィルムの耐熱性を維持して、ヒートシール性を確保するためには、ヒートシール層としてランダムポリプロピレン樹脂層が設けられている。また、ポリプロピレン系樹脂を中間層とし、他のポリプロピレン系樹脂を外層としてフィルム特性を改良することも一般に行われている。これらの多層フィルムは、各層のポリプロピレン系樹脂の種類や配合組成、添加剤組成を任意に制御することにより、各種特性のフィルムを得ることができる。特に、ジエン系共重合体を添加することにより、フィルムの衝撃強度、柔軟性、風合いを改善することが提案されている。
【０００４】
たとえば、▲１▼特開平７−２９０６４９号公報には、ランダムポリプロピレンより形成された外層、全体の５０〜９０％の厚さを占める水添ジエン系共重合体を１０〜５０％とランダムポリプロピレンよりなる中間層、及びランダムポリプロピレンからなる内層からなる積層フィルムが提案されている。▲２▼特開平１０−３０９７８８号公報、特開平１０−３２３９４７号公報、特開平１１−５８６３６号公報には、外層にランダムポリプロピレンを用いた三層フィルムにおいて、中間層または外層にビニル芳香族系エラストマーを添加することが提案されている。
【０００５】
また、▲３▼特開平１０−３１５４０７号公報には、ポリプロピレン系樹脂９７．５〜９０重量％とビニル芳香族系エラストマー２．５〜１０重量％よりなる中間層の両面にポリプロピレン系樹脂単独またはこれとビニル芳香族系エラストマーとの混合物からなる表面層が積層されてなるプロピレン系樹脂フィルムであって、ポリプロピレン系樹脂のクロス分別法による９０℃以下での溶出量が、該樹脂の全重量に対して４０〜７０重量％であるプロピレン系樹脂フィルムが提案されている。
【０００６】
これら提案の多層フィルムは、いずれにしても、ビニル芳香族系エラストマーの配合によって、フィルムの柔軟性を目的としたものである。したがってヒートシール性をも加味して、両外層に用いられるポリプロピレン系樹脂は、ランダムポリプロピレンが用いられている。しかしながら、ポリプロピレン系樹脂フィルムは、ヒートシール性の点から、ヒートシール層樹脂は低温シール性、シール強度の点からランダムポリプロピレンの使用が必要である。
【０００７】
しかし、前記提案のように、反ヒートシール層もランダムポリプロピレン系樹脂であると、ヒートシール時にシールバーなどに、フィルムが付着し易くなり、ヒートシール工程、あるいは包装工程でのトラブル発生の原因となる。特に、高速シールを行う場合には、シール温度を比較的高くするため、トラブル発生はより顕著となり、生産性を上げることが困難である問題がある。なお、この場合、反ヒートシール層樹脂にエラストマーを添加すると、ヒートシール適性はより悪化することになる。
【０００８】
このため、一般的には、ポリプロピレン系樹脂多層フィルムは、ポリプロピレン系樹脂からなる中間層、ランダムポリプロピレン樹脂からなるヒートシール層としての内層、高融点であるホモポリプロピレン樹脂からなる耐熱層としての外層からなる多層フィルムとされる。そして、中間層のポリプロピレン系樹脂の選択、エラストマーの添加などにより、目的とする用途に適合する、強度、弾性率を任意に制御することが行われている。
【０００９】
しかしながら、外層としてホモポリプロピレン樹脂を用いると、耐熱性が向上するのは当然であるが、衝撃強度が低下する問題がある。特に、フィルム成形の生産性を高めるために、高速成形した場合に、衝撃強度が著しく低下する問題点があり衝撃強度と生産性を両立できない問題点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ポリプロピレン系樹脂を用いたフィルムにおいて、強度、剛性が任意に制御できるとともに、すぐれたヒートシール強度、ヒートシール性が向上し、比較的高温での高速ヒートシールが可能な耐熱性を有するフィルムであって、衝撃強度、特に高速成形した場合にも、高い衝撃強度を保持することができるポリプロピレン系樹脂多層フィルムの提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために、ポリプロピレン系樹脂フィルムの耐熱性と衝撃強度との関係について、成形速度の影響を含めて鋭意研究を重ねた。その結果、フィルムを三層化するとともに、外層に特定の共重合体を選択配合することにより、衝撃強度のみでなく高速成形性も合わせ改善できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【００１２】
すなわち、本発明は、
（１）  中間層（Ｂ）がポリプロピレン系樹脂、内層（Ａ）がランダムポリプロピレン樹脂および外層（Ｃ）がα−オレフィン含有量が１重量％以下であって融点が１５０℃〜１７０℃のホモポリプロピレン系樹脂および水添ビニル芳香族ジエン系共重合体からなるポリプロピレン系樹脂多層フィルムであって、
外層（Ｃ）がホモポリプロピレン樹脂８０〜９９．５重量％と水添ビニル芳香族ジエン系共重合体２０〜０．５重量％からなることを特徴とするポリプロピレン系樹脂多層フィルム。
（２）  内層（Ａ）：中間層（Ｂ）：外層（Ｃ）の厚み比が、５〜２０：６０〜９０：５〜２０である請求項１記載のポリプロピレン系樹脂多層フィルム。
（３）  水添ビニル芳香族ジエン系共重合体が水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体である請求項１または２に記載のポリプロピレン系樹脂多層フィルムを提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明について詳細に説明する。
本発明のポリプロピレン系樹脂多層フィルムは、基材層としての、中間層（Ｂ）がポリプロピレン系樹脂、シール層としての、内層（Ａ）がランダムポリプロピレン樹脂、耐熱層としての、外層（Ｃ）がα−オレフィンの含有量が１重量％以下のポリプロピレン系樹脂からなる多層フィルムである。なお、本明細書における、内層、外層なる表現は、発明の説明上多層フィルムが袋状となった場合を想定して用いることにする。以下、各層に用いられるポリプロピレン系樹脂について述べる。
【００１４】
中間層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂
ポリプロピレン系樹脂としては、特に制限はなく、ホモポリプロピレン樹脂、あるいは、α−オレフィンの含有量が２０重量％以下であるプロピレンとα−オレフィンとのランダム共重合体あるいはプロピレンブロック共重合体を例示することができる。なかでも透明性の観点からは、ホモポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン系樹脂が好ましい。
【００１５】
ここにおいて、α−オレフィンとしては、エチレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチル−ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１などを例示でき、これらのα−オレフィンは１種または２種以上用いられる。中でも、ホモポリプロピレン、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合体が好ましく用いられる。なお、ポリプロピレン系樹脂には、ポリプロピレン系樹脂多層フィルムの用途に応じて、ポリエチレン、密度が０．８５〜０．９４ｇ／ｃｍ3 のエチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体エラストマー、ビニル芳香族ジエン系エラストマー、水添ジエン系共重合体などのエラストマーなどを必要により含有することもできる。
【００１６】
本発明のポリプロピレン系樹脂多層フィルムの、中間層（Ｂ）は、前記したように、多層フィルムの主要部を占める基材であり、多層フィルムが耐熱性、剛性を必要とする用途の場合には、通常ホモポリプロピレン樹脂または、α−オレフィンの含有量が１重量％以下のランダムポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂が用いられる。また、繊維製品包装などに用いられるピニロンフィルム、軟質塩化ビニル樹脂フィルム代替の場合などには、α−オレフィン含有量が２〜２０重量％のランダムポリプロピレン樹脂、またはこれらのポリプロピレン系樹脂に各種エラストマーを配合した樹脂を用いることができる。
【００１７】
また、近時注目されている低結晶性の軟質ポリプロピレン樹脂も好ましく用いられる。本発明では、この低結晶性樹脂などの場合にあって、粘着性があっても、この中間層樹脂は、内外層樹脂で覆われるために、フィルムとしての表面特性に何ら影響を与えない。したがって、樹脂の選定、樹脂の配合の自由度が高くなる。
【００１８】
内層（Ａ）のランダムポリプロピレン樹脂
内層（Ａ）は、多層フィルムのヒートシール性を向上する樹脂であり、ランダムポリプロピレン樹脂としては、プロピレンと、α−オレフィンとの共重合体が用いられる。α−オレフィンの含有量は、通常２０重量％以下、好ましくは２〜１５重量％であり、融点が１００〜１５０℃、好ましくは１２０〜１４５℃である。したがって、このα−オレフィンの含有量は、ヒートシール条件、フィルム厚みなどを考慮して、適宜決定できる。α−オレフィンとしては、炭素数が２または４〜１２の直鎖状あるいは分岐状のα−オレフィンである。
【００１９】
具体的には、エチレン、１−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセンなどを例示できる。ランダムポリプロピレン樹脂は、これらのα−オレフィンの１種、または２種以上のα−オレフィンとプロピレンとのランダムポリプロピレン共重合体である。これらのランダムポリプロピレン共重合体は、単独でまたは複数の混合物として用いられる。中でも、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体が好ましく用いられる。
【００２０】
外層（Ｃ）のα−オレフィンの含有量が１重量％以下のポリプロピレン系樹脂外層（Ｃ）は、多層フィルムの耐熱層として、特に、ヒートシール時の耐熱性、すなわち、内層（Ａ）のヒートシール層での適度なヒートシール強度、高速ヒートシールを可能にするため、比較的高いヒートシール温度での、ヒートシールをシールバーへの付着などの問題点をなくするために、高融点のポリプロピレン系樹脂である。したがって、ホモポリプロピレン樹脂、あるいはエチレン、ブテン−１などの他のα−オレフィンの含有量が１重量％以下、すなわち、α−オレフィンの含有量が０〜１重量％のポリプロピレン系樹脂が用いられる。したがって、本発明の（Ｃ）層樹脂としては、これら単独、あるいは混合物として用いられるが、好ましくはホモポリプロピレン樹脂である。これらの樹脂の融点は１５０〜１７０℃の範囲のものから選ばれる。
【００２１】
また、外層（Ｃ）は耐熱層としての機能を有するものであり、ホモポリプロピレン樹脂としては、低分子量成分の含有率の少ないポリプロピレン系樹脂の使用が好ましい。これらのポリプロピレン樹脂としては、気相重合法で製造されたものよりも、スラリー重合法、溶液重合法などで製造されたものの方が好ましく用いられる。また、この外層（Ｃ）は、実質的にホモポリプロピレン樹脂であるので、多層フィルム同士のブロッキングの抑制の点からも、内層、外層が共に、ランダムポリプロピレン樹脂である多層フィルムに比較して、高速シール性が著しく良好となる。
【００２２】
本発明の多層フィルムでは、この外層である、ホモポリプロピレン樹脂に水添ビニル芳香族ジエン系共重合体を配合するところに特徴を有するものである。ここで、水添ビニル芳香族ジエン系共重合体は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物からなるランダム共重合体またはブロック共重合体に、水素添加して、共役ジエンの二重結合の通常８０％以上、好ましくは９０％以上を飽和した水添ビニル芳香族ジエン系共重合体である。
【００２３】
ここで、ビニル芳香族化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレンなどを例示でき、また、共役ジエン化合物としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエンなとが例示できる。中でも、スチレンと１，３−ブタジエンまたはイソプレンからなる共重合体の水添共重合体が好ましい。これらの水添芳香族ジエン系共重合体中のビニル芳香族化合物の含有量は、特に制限はないが、通常、３〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％である。
【００２４】
本発明で、外層（Ｃ）に用いる、水添ビニル芳香族ジエン系共重合体は、ホモポリプロピレン樹脂中に超微粒子分散するため、他のエラストマーに比較して、透明性、ホモポリプロピレン樹脂の耐熱性への影響が少ない。具体的には、水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体、水添スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体、水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体などを例示でき、中でも水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体が好ましく用いられる。なお、ここで、エチレン−プロピレン共重合体エラストマーなどのオレフィン系エラストマーを用いたのでは本発明の効果である高い衝撃強度を得ることはできない。
【００２５】
この、外層（Ｃ）における、水添ビニル芳香族ジェン系共重合体の含有量は、通常、０．５〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％である。ここで０．５重量％未満であると、衝撃強度、高速成形性改良効果が少なく、２０重量％を超えて用いることもできるが、本発明の効果を得るためには、２０重量％以下で十分である。
【００２６】
本発明の多層フィルムの各層で用いられるポリプロピレン系樹脂は、通常、メルトインデックス（ＭＩ）〔ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重〕が、０．５〜５０ｇ／１０分、好ましくは１〜２０ｇ／１０分である。ここで、ＭＩが０．５ｇ／１０分未満であると、特に外層樹脂の場合、製膜時の表面状態が悪くなりやすく、透明性、外観が悪くなる。また、５０ｇ／１０分を超えるとフィルムの強度、製膜性、特に、高速成形性が低下する場合がある。
【００２７】
本発明のポリプロピレン系多層フィルムは、上記３層構造を基本とするが、中間層に用いるポリプロピレン系樹脂は、前記のように、樹脂の種類、添加樹脂、添加エラストマー、添加剤など多層フィルムの物性によって任意に選定できるものである。したがって、必要により他の層を追加して含む場合を包含するものである。
【００２８】
本発明のポリプロピレン系樹脂多層フィルムの厚みは、通常１０〜１００μｍであり、（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）の厚み比は、特に制限はないが、全体の厚みを１００とした場合に、５〜２０：９０〜６０：５〜２０の範囲で選択することができる。この層比は、各層に用いるポリプロピレン系樹脂の種類、ポリプロピレン系樹脂多層フィルムの用途、要求性状などを考慮して決定することができる。
【００２９】
なお、本発明では、フィルム成形で用いられる衝撃改良剤、滑剤、抗ブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、酸化防止剤、着色剤、造核剤などを必要により添加することができる。例えば、滑剤としては、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド、ステアリン酸アミドなど飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド類などを、０．０１〜０．５重量％添加できる。また、抗ブロッキング剤としては、シリカ、表面処理シリカ、ゼオライト、珪藻土などを、０．１〜０．５重量％添加できる。
【００３０】
本発明のポリプロピレン系樹脂多層フィルムは、各層のポリプロピレン系樹脂、あるいは添加成分、さらには必要な添加剤を添加して、少なくとも３台の押出機に供給して、Ｔ−ダイ成形法またはインフレーションフィルム成形法など公知の成形法を用いて製膜し、ポリプロピレン系樹脂多層フィルムを得る。本発明では、単層フィルムと異なり、外層（Ｃ）層のみに、水添ビニル芳香族ジエン系共重合体を添加するものである。したがって、全体に対する（Ｃ）層の厚みが、５〜２０％であり、少量の水添芳香族ジエン系共重合体を使用するものであり、他の物性への影響が比較的少なく、経済性にもすぐれたものである。
【００３１】
本発明のポリプロピレン系樹脂多層フィルムは、中間層樹脂の選定により、高剛性、高耐熱性フィルムから低弾性率の軟質系フィルムまで任意の特性を有するものとなる。したがって、衝撃強度、高速生産性と相まって、パン、麺、もやしなどの食品、衣料、雑貨などの包装に用いられる。
【００３２】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
下記に示す原料樹脂を用い、三層共押出多層キャスト成形機（５０ｍｍφ、６５ｍｍφ、４０ｍｍφの各押出機、マルチマニホールド型多層ダイス）に供給、溶融、混練し、吐出量＝９００ｋｇ／ｈｒでＴ−ダイ（巾：４００ｃｍ）より押出し、厚み３０μｍの、第１図に示すポリプロピレン系樹脂多層フィルムを成形した。なお、多層フィルムの層厚み比は、（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）＝１：５：１とした。多層フィルムの評価結果を、第１表に示す。
（Ａ）：内層（シール層）・・・ランダムポリプロピレン樹脂；出光石油化学株式会社  ＩＤＥＭＩＴＳＵ  ＰＰ  Ｆ−７４４Ｎ２〔ＭＩ＝７．０ｇ／１０分、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ3 、エチレン含有量＝４重量％〕
（Ｂ）：中間層（基材層）・・・ホモポリプロピレン樹脂；出光石油化学株式会社  ＩＤＥＭＩＴＳＵ  ＰＰ  Ｆ−７０４ＮＰ〔ＭＩ＝７ｇ／１０分、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ3 〕
（Ｃ）：外層（耐熱層）・・・ホモポリプロピレン樹脂；出光石油化学株式会社ＩＤＥＭＩＴＳＵ  ＰＰ  Ｆ−７０４ＮＴ〔ＭＩ＝７ｇ／１０分、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ3 〕９７重量％と水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体〔ＪＳＲ株式会社  ＤＹＮＡＲＯＮ  ＨＳＢＲ  ＤＲ１３２０Ｐ：スチレン含有量＝１０重量％、水添率＝９８％以上〕３重量％からなる混合原料
なお、フィルムの評価方法は、下記に基づいて行った。
▲１▼  ヘイズ；ＪＩＳ  Ｋ７１０５に準じて測定
▲２▼  衝撃強度；フィルムインパクト法〔撃芯＝１５ｋｇ、１インチＲ〕
▲３▼  引張弾性率；ＪＩＳ  Ｋ７１１３に準じて測定
実施例２、３
実施例１において、外層樹脂原料および吐出量を、第１表に示すように変更した以外は、実施例１に準じて、ポリプロピレン系樹脂多層フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を第１表に示す。
【００３３】
比較例１〜５
実施例１において、外層樹脂および吐出量を第１表に示すように変更した以外は、実施例１に準じてポリプロピレン系樹脂多層フィルムを得た。なお、ＥＰＲ（エチレン−プロピレン共重合体エラストマー）は、ＪＳＲ株式会社  ＥＰ−９１３Ｙ〔エチレン含有量＝７４重量％、ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）＝２０〕を用いた。得られたフィルムの評価結果を第１表に示す。
【００３４】
【表１】
0004233704.tif 000002
【００３５】
【発明の効果】
以上の結果より、本発明のポリプロピレン系多層フィルムは、外層樹脂として実質的にホモポリプロピレン樹脂を用いているので、高速シールが可能である。また、水添樹脂の選択添加により、極めて高い衝撃強度を有する。しかも、生産速度（吐出量）を高めても、衝撃強度を高いレベルで維持でき、フィルム物性と生産性を両立できる。また、中間層樹脂の選択により、多層フィルムとしての特性を軟質フィルムから剛性フィルムまで幅広く変更可能であり、任意の用途への展開が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のポリプロピレン系樹脂多層フィルムの一実施態様を概念的に示す、断面図である。
【符号の説明】
１：ポリプロピレン系樹脂多層フィルム
２：中間層
３：外層
４：内層
【図１】
0004233704.tif 000003