(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン含有量が２〜８重量％であるエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に対して、ビカット軟化点が７０℃以下で、かつ、表面硬度が８０以下であるポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマー１〜１５重量部を配合したベース層と、エチレン含有量が２〜８重量％であるエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に対して、ビカット軟化点が７０℃以下で、かつ、表面硬度が８０以下であるポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマー１〜７重量部を配合したシール層とから構成されたものであることを特徴とするポリプロピレン系複合無延伸フィルム。
【請求項２】
前記ポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマーが、エチレン、プロピレン及びブテンよりなる共重合体であることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン系複合無延伸フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリプロピレン系複合無延伸フィルムに関するものであり、詳しくは、例えば、食品包装に使用した際に、低温ヒートシール性および低温での耐衝撃性に優れ、かつ、例えば、ポリアミドフィルムとの積層体として用いたときに、沸水処理やレトルト処理などなどの過酷な処理、特に含気ボイル処理などのきわめて過酷な処理に耐える積層体に用いるに適したポリプロピレン系複合無延伸フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン系無延伸フィルムは、シーラントフィルムの中では剛性が高く、透明性が良好であり、かつ安価であるので、食品包装など種々の包装材料に使用されている。しかし、低温ヒートシール性や耐衝撃性、特に、低温での耐衝撃性に劣るという欠点を有している。一方、近年、製袋機の高速化が進み、ポリプロピレン系無延伸フィルムにおいても低温ヒートシール性の市場要求が強くなってきている。また、冷凍食品の普及などにより低温での耐衝撃性の向上に対する要求が強まってきている。これらの要求を満たすために種々の方法が検討されているが、高度な市場要求を満たすに至ってはいない。
【０００３】
例えば、特開平５−２６２９００号公報において、エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体とエチレンとプロピレンまたはブテン−１との二元共重合体あるいはこれらと非共役ジエンとの三元共重合体の配合体よりなるポリプロピレン系無延伸フィルムにより低温ヒートシール性を改良することが提案されている。
【０００４】
また、近年、食文化の向上により、本物指向が強くなり、麺類のインスタント食品においても、乾麺タイプから生麺タイプへの切り換えが進んでいる。生麺タイプの場合は、生麺を密封包装した後に、加熱殺菌が行われる。この加熱殺菌処理は含気状態で行われるため、熱により密封体内部の空気および水蒸気が膨張することによりシール部に大きな応力がかかる。このため、従来の包装材料が有していたシール強度のみでは特性的に不充分であり、含気ボイル処理により発生する内圧に耐えうる耐水のシール性が要求される。近年、高度な味覚要求に応えるために、含気ボイル条件もより過酷なものになってきており、これらの市場要求に対応できるシーラントフィルムの開発が望まれている。
【０００５】
例えば、前記した公知のポリプロピレン系無延伸フィルムをこの分野に適用した場合は、エチレン系ランダム共重合体とエチレンとブテンとの二元共重合体あるいはこれらと非共役ジエンとの三元共重体との相溶性が良くないため、両重合体の界面にボイドが形成され、シール強度が低下し、含気ボイル処理により発生する内圧に耐えられなくなるという欠点を有していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平５−２６２９００号広報に記載のごとき従来のポリプロピレン系無延伸フィルムは、確かに低温ヒートシール性は改良されているが、低温での耐衝撃性の改良効果は充分ではなかった。
【０００７】
本発明は、従来のプロピレン系無延伸フィルムに低温ヒートシール性と低温での耐衝撃性を併せ持つものがないという問題点を解決し、かつ、例えばポリアミドフィルムとの積層体として用いたときの、沸水処理やレトルト処理などの過酷な処理、特に含気ボイル処理などのきわめて過激な処理に耐える耐水シール性を改良することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のポリプロピレン系複合無延伸フィルムは、エチレン含有量が２〜８重量％であるエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に対して、ビカット軟化点が７０℃以下で、かつ、表面硬度が８０以下であるポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマー１〜１５重量部を配合したベース層と、エチレン含有量が２〜８重量％であるエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に対して、ビカット軟化点が７０℃以下で、かつ、表面硬度が８０以下であるポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマー１〜７重量部を配合したシール層とから構成されたものであることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成からなるポリプロピレン系複合無延伸フィルムは、低温ヒートシール性を有しながら低温での耐衝撃性を有し、かつ、きわめて過激な処理に耐える耐水シール性を有する。
【００１１】
この場合において、ポリプロピレン系複合無延伸フィルムは、ポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマーをエチレン、プロピレンおよびブテンよりなる共重合体とすることができる。
【００１２】
上記の構成からなるポリプロピレン系複合無延伸フィルムは、沸水処理やレトルト処理などの過酷な処理、特に含気ボイル処理などのきわめて過激な処理に耐える耐水シール性を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のポリプロピレン系複合無延伸フィルムの実施の形態を説明する。
【００１４】
本発明において用いられるエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体は、エチレン含有量が２〜８重量％である必要がある。特に、エチレン含有量が３〜７重量％が好ましい。エチレン含有量が２重量％未満では、フィルムの低温ヒートシール性や耐衝撃性が低下するので好ましくない。逆に、８重量％を越えた場合は、フィルムの耐ブロッキング性が低下するので好ましくない。また、フィルムの剛性や耐熱性が低下するという問題がある。該エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体の製造法は、特に限定はなく、気相法であっても、液相法であっても、どちらでもかまわない。また、触媒も制限はなく、チーグラーナッタ系触媒であってもよいし、メタロセン系触媒であってもよい。該エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体は、例えば減圧処理などで脱臭気処理をしたものを用いるのが好ましい。また、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準拠し、２３０℃で測定したメルトフローレート（ＭＩ）は、３〜１５ｇ／１０分のものを用いるのが好ましい。
【００１５】
本発明に用いられるポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマーとしては、エチレン−プロピレン、エチレン−ブテンあるいはプロピレン−ブテンの二元系、エチレン−プロピレン−ブテンの三元系共重合体またはそれらの混合体を用いることができる。また、その特性を損なわない範囲でさらに他のモノマーを共重合した共重合体を用いてもよい。特に、上記三元系共重合体の使用が好ましい。また、ビカット軟化点が７０℃以下で、かつ、表面硬度が８０以下であるものを用いるのが好ましい。
【００１６】
該ポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマーのＭＩ（ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準拠し、２３０℃で測定したメルトフローレート）は３〜１５ｇ／１０分のものを用いるのが好ましい。
【００１７】
該ポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマーの製造法も特に限定はないが、チーグラーナッタ系触媒、特に、オキシ三塩化バナジウム、四塩化バナジウム化合物と、有機アルミニウム化合物からなる触媒を使用し製造したものを用いるのが好ましい。
【００１８】
本発明においては、ベース層とシール層とに区分した複合フィルムとして、かつ、それぞれの層において、上記した２種類のポリマーの配合比を変更することにより、上記したフィルムの品質特性のバランスをとったことに最大の特徴がある。
【００１９】
すなわち、ベース層は、エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体であるかエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に対してポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマーを１〜１５重量部を配合することにより、フィルムの低温ヒートシール性や耐衝撃性を付与する。配合量が１５重量部を越すと、フィルムの透明性が低下するので好ましくない。また、フィルムの剛性、耐熱性および耐ブロッキング性などが低下するので好ましくない。
【００２０】
一方、シール層は、エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に対してポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマーを１〜１５重量部配合することにより、高度な耐熱水シール強度を付与し、例えば、ポリアミドフィルムとの積層体として用いたときに、極めて過酷な処理である含気ボイル処理に耐える特性が得られる。なお、シール層にさらに他の重合体を、本発明フィルムの本来の性質を損なわない範囲で適宜配合することは何ら差し支えがない。好ましい構成ポリマーとしては、エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体だけであるか、エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体１００重量部に対しポリオレフィン系ランダム共重合体エラストマーを２〜１３重量部配合することがより好ましい。この配合量が１重量部未満ではフィルムの低温ヒートシール性、耐衝撃性、耐含気ボイル性が低下し、逆に、配合量が１５重量部を越えると、耐ブロッキング性、耐熱水シール強度が低下し、含気ボイルパンク耐性が悪化するので好ましくない。ベース層とシール層の厚み構成比は、シール層／ベース層＝０．０５〜０．５／０．９５〜０．５で好ましく、０．１〜０．４／０．９〜０．６がより好ましい。
【００２１】
本発明で用いる無延伸フィルム用の原料組成物は上記したポリマーをドライブレンドするか、または、その後に溶融混練し、ペレット化することにより得られる。ドライブレンドには、ヘンシェル型ミキサー、Ｖ型ミキサー、リボン型ブレンダーなどを利用することができ、また、溶融混練には、バンバリーミキサー、コンティニユアスミキサー、ミキシングロール、押出機などを利用することができる。上記したフィルム用の原料組成物には、必要に応じて、アンチブロッキング剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、その他の添加剤などを配合することができる。少量であれば他のオレフィン系ポリマーを配合してもかまわない。
【００２２】
アンチブロッキング剤としては、球状の微粒子を用いるのが好ましい。球状の微粒子を用いた場合には、フィルムの透明性、滑り性、および耐ブロッキング性のバランスがよりとりやすくなる。
【００２３】
本発明の無延伸フィルムは、上記のポリマー組成物を、ベース層レジンとシール層レジンとをそれぞれ別々の押出機で押し出し、共押出し成形することにより得ることができる。例えば、円形ダイによるインフレーション成形法、ＴダイによるＴダイ成形法などが採用される。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、もとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２５】
なお、本明細書中で採用した測定、評価法は次の通りである。
【００２６】
〔ヘーズ〕
ＪＩＳ−Ｋ−６７１４に準拠し、東洋精機製作所製の「ヘーズテスターＪ」を用いて測定した。
【００２７】
〔シール開始温度〕
東洋精機製作所製の熱傾斜ヒートシーラーを使用し、圧力２ｋｇ／ｃｍ２×１．０秒の条件でヒートシールした後、その強度を測定し、その値が５００ｇ／１５ｍｍなるときの温度をシール開始温度とした。
【００２８】
〔耐ブロッキング性〕
ＡＳＴＭ−Ｄ１８９３−６７に準じて測定した。
【００２９】
〔衝撃強度〕
東洋精機製作所製インパクトテスター［衝撃頭１２．７ｍｍ（１／２φ）］によりフィルムの衝撃強度を５℃および０℃の環境下において測定した。
【００３０】
〔エラストマーの表面硬度〕
ＪＩＳ−Ｋ−６３０１に準じて測定した。
【００３１】
〔エラストマーのビカット軟化点〕
ＡＳＴＭ−Ｄ１５２５に準じて測定した。
【００３２】
〔ポリアミドフィルム積層体の耐含気ボイルパンク性〕
耐水易接着処理をした２５μｍの２軸延伸ポリアミドフィルム（東洋紡績社製ハーデンフィルムＮ７０３２ＡＧ）とポリプロピレン系複合無延伸フィルムとを、ポリエステルポリウレタン系接着剤（主剤：二次転移点（Ｔｇ）が−１６℃の芳香族／脂肪族共重合ポリエステルポリオール、架橋剤：ヘキサメチレンジイソシアネート三量体）を用い、接着剤層厚み２．５ｇ／ｍ２で常法に従いドライラミネートしてポリアミドフィルム積層体を得た。得られたポリアミドフィルム積層体を内寸１３ｃｍ×１３ｃｍの三方シール袋に製袋し、内部に水２００ｃｃおよび空気２００ｃｃ充填後、密封した。この密封袋を６０分間ボイル処理し、シール部でのボイルパンク率を下記により算出した。
【００３３】
ボイルパンク率（％）＝（破れた袋数／試験した密封袋数）×１００
【００３４】
〔ポリアミドフィルム積層体の熱水シール強度〕
上記した方法で得たポリアミドフィルム積層体を圧力２ｋｇ／ｃｍ２×１．０秒間、１８０℃の条件でヒートシールし、幅１５ｍｍ切りサンプルとする。該サンプルを９０℃の熱水中に保持し、引張試験器にてＴ型剥離をする。引張速度１００ｍｍ／分で測定し、縦方向のシール強度を求めた。
【００３５】
（実施例１）
ベース層として、エチレン含有量が５．５重量％のエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体（ＭＩ＝６．２）９６重量部、ビカット軟化点が３８℃で、かつ、表面硬度が６８のエチレン、プロピレンおよびブテンよりなる三元系ランダム共重合体エラストマー（ＭＩ＝５．７）４重量部、平均粒径４μｍの不定形シリカ０．１重量部、およびエルカ酸アミド０．０５重量部よりなる組成物を、シール層としてエチレン含有量が５．５重量％のエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体（ＭＩ＝６．２）９３重量部、ビカット軟化点が３８℃で、かつ、表面硬度が６８のエチレン、プロピレンおよびブテンよりなる三元系ランダム共重合体エラストマー（ＭＩ＝５．７）７重量部、平均粒径４μｍの不定形シリカ０．１重量部、平均粒径５μｍの球状ゼオライト０．３重量部およびエルカ酸アミド０．０５重量部よりなる組成物を、それぞれ別個の押出機を用い溶融共押出しし、Ｔダイキャスティング成形して、ベース層厚み３０μｍ、シール層厚み１０μｍのポリプロピレン系複合無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。
【００３６】
本実施例で得られたポリプロピレン系複合無延伸フイルムは表１に示すごとく高品質であった。
【００３７】
（実施例２、参考例１、２および比較例１、２、３）
実施例１の方法において、ベース層およびシール層のレジンの配合比を変える以外は、実施例１と同じ方法でポリプロピレン系複合無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。
【００３８】
実施例２、参考例１、２で得られたフィルムは高品質であったが、比較例１で得られたフィルムは耐含気ボイルパンク耐性、低温ヒートシール性および耐衝撃性に劣り、比較例２で得られたフィルムは耐含気ボイルパンク耐性及び耐ブロッキング性に劣り、比較例３で得られたフィルムは耐含気ボイルパンク耐性、耐ブロッキング性および透明性が劣り低品質であった。
【００３９】
（比較例４および比較例５）
実施例１の方法において、ベース層およびシール層に使用しているエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体のエチレン含有量をそれぞれ１．５重量％（比較例４）および９．０重量％（比較例５）とする以外は、実施例１と同じ方法でポリプレン系複合無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表２に示す。
【００４０】
比較例４で得られたフィルムは低温ヒートシール性、耐衝撃性および耐含気ボイルパンク耐性に劣り、比較例５で得られたフィルムは、耐ブロッキング性が劣り低品質であった。
【００４１】
（比較例６）
実施例１の方法において、ベース層およびシール層共に、レジン組成をエチレン含有率が３．７重量％で、ＭＩが７．０のエチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体、ビカット軟化点が４３℃、表面硬度が８７のエチレン−ブテン系二元系共重合体エラストマーとする以外は、実施例１と同じ方法でポリプロピレン系複合無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表２に示す。
【００４２】
本比較例で得られたフィルムは、低温ヒートシール性、耐衝撃性および耐含気ボイルパンク耐性に劣り低品質であった。
【００４３】
（比較例７）
エチレン含有量が３．７重量％で、ＭＩが７．０のエチレンランダム共重合ポリプレン重合体９３重量部と、ビカット軟化点が４３℃、表面硬度が８７のエチレン−ブテン二元系共重合体エラストマー７重量部、平均粒径４μｍの不定形シリカ０．１重量部、およびエルカ酸アミド０．０５重量部よりなる組成物を、単独の押出機を用い溶融押出しし、Ｔダイキャスティング成形して、４０μｍのポリプロピレン系無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表２に示す。
【００４４】
本比較例で得られたフィルムは、低温ヒートシール性および耐含気ボイルパンク耐性に劣り低品質であった。
【００４５】
（実施例３）
実施例１の方法において、三元ランダム共重合体エラストマーとして、ビカット軟化点が４４℃、表面硬度が７０で、ＭＩが６．０のものを用いる以外は、実施例１と同じ方法でポリプロピレン系複合無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表２に示す。
【００４６】
本実施例で得たフィルムも高品質であった。
【００４７】
（実施例４）
実施例１の方法において、エチレンランダム共重合ポリプロピレン重合体のエチレン含有率およびＭＩをそれぞれ６．５重量％および５．５とする以外は、実施例１と同じ方法でポリプロピレン系複合無延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表２に示す。
【００４８】
本実施例で得たフィルムも高品質であった。
【００４９】
【表１】
0003733190.tif 000002
【００５０】
【表２】
0003733190.tif 000003
【００５１】
【発明の効果】
請求項１に記載したプロピレン系複合無延伸フィルムは、低温ヒートシール性、低温での耐衝撃性、耐熱水シール強度および含気ボイルパンク耐性に優れている。
【００５２】
請求項２に記載したポリプロピレン系複合無延伸フィルムは、より低温ヒートシール性および耐衝撃性に優れている。