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JP4043598B2 - Gas barrier multilayer heat seal film and bag body using the same - Google Patents
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JP4043598B2 - Gas barrier multilayer heat seal film and bag body using the same - Google Patents

Gas barrier multilayer heat seal film and bag body using the same Download PDF

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JP4043598B2 JP15399698A JP15399698A JP4043598B2 JP 4043598 B2 JP4043598 B2 JP 4043598B2 JP 15399698 A JP15399698 A JP 15399698A JP 15399698 A JP15399698 A JP 15399698A JP 4043598 B2 JP4043598 B2 JP 4043598B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
プラスチックフィルムから形成される、バリア性をもつと同時にヒートシールができるフィルムに関し、ヒートシールができる袋体用積層フィルムにおいて水蒸気、特に酸素などのガスバリア層を構成するエチレン・ビニルアルコール共重合体(以下、EVOHと記載する。)を含むガスバリア性ヒートシール多層フィルム(以下、バリア性多層HSフィルムと記載する。)を用いた耐屈曲性に優れた多層共押出しフィルム及びそれを用いた袋体に属する。
【0002】
【従来の技術】
プラスチックフィルムを基材とする軟包装フィルムは、ヒートシール性に優れた、密封性を要求される袋体に多用されてきた。そして、水蒸気バリア性(以下、防湿性と記載する。)や酸素などのガスバリア性(以下、単にバリア性と記載する。)に優れた袋体は、水分が袋体を透過して吸脱湿や、酸素などの活性ガスによる酸化に伴う内容物の変質を避けることは困難であった。水分による変質を防ぐには、延伸プラスチックフィルムとポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンをヒートシーラント層(以下、HS層と記載する。)とからなる多層フィルムが使用されていた。そして、より優れた防湿性を必要とするときは、防湿性に優れたフィルム、例えばアルミニウム箔、金属アルミニウムや酸化ケイ素を蒸着したプラスチックフィルム、塩化ビニリデンを塗工したフィルムを貼合した積層フィルムからなる袋体が使用されていた。そして、更に水分を避けたい内容物の場合は、シリカや酸化カルシウムの吸湿剤を袋体に同封することも行われ、防湿性をもつ袋体としては一応満足されるものであった。
【0003】
内容物がガス特に酸素ガスにより変質をうける場合は、上記のポリオレフィンをHS層とし、バリア層としてバリア性に優れたフィルム、例えばEVOH、変性ポリアミド、アルミニウム箔、金属アルミニウムや酸化ケイ素を蒸着したプラスチックフィルム、ポリビニルアルコールや塩化ビニリデンを塗工したフィルムを貼合した積層フィルムからなる袋体が使用されていた。そして、袋体に残存する酸素ガスによる変質を防止する目的で、ガスを取り除いた『真空包装』や、酸素を炭酸ガスなどの不活性ガスで置換した『ガス置換包装』、あるいは酸素ガスを吸収する所謂『脱酸素剤』を袋体に同封したりしてされていた。
【0004】
しかしながら、バリア層を構成する塩化ビニリデンは、包材を焼却廃棄をするとき、塩素化合物による大気汚染の懸念があり、汚染物質を除去するコストの問題もあり必ずしも好ましい包装材料とはいえないものである。
また、アルミニウム箔、金属アルミニウムや酸化ケイ素を蒸着したプラスチックフィルムを貼合した積層体は、プラスチックフィルムと比較して展延性に劣るため、上記の材料は、折曲げ部や屈曲部においてピンホールを発生し、初期状態のバリア性を維持できないばかりでなく、内容物が見えないという問題があった。また、蒸着フィルムは、比較的ピンホールは発生し難いとはいうものの、プラスチックフィルムと比較した場合には劣るものであり、また、蒸着適性を要求される薄膜のフィルムは、熱安定性、厚薄の精度、寸法安定性などの制約があった。特にピロータイプのガセット袋や、ひねり部分をもつ巾着状の包装袋においては蒸着膜にピンホールが発生し易いという問題点があった。
【0005】
ポリビニルアルコールのフィルムを含む積層フィルムは、乾燥時には優れたバリア性を奏するが、耐屈曲性に劣りピンホールを発生し易く、また多湿下においては水分の影響でバリア性を著しく低下するという問題点があった。また、EVOHは、ポリビニルアルコールフィルムと比較して水分の影響をうけ難い材料である。しかしながら、エチエレンの共重合比率によって酸素透過度が著しく影響される。例えば、エチエレンの共重合比率が32モル%のEVOHの20℃における酸素透過度は、0.3〜0.5cc・20μm/m2 ・24h・atmであり、エチエレンの共重合比率が47モル%のEVOHは、4.5〜5.3cc・20μm/m2 ・24h・atmである。したがって、ガスバリア性に優れたグレードであるエチレン含有量の少ないEVOHを使用するときは、ポリビニルアルコールと同様に屈曲やヒートシール部の加熱・圧によるピンホールを発生し、それに伴いバリア性が低下し易いという問題点を避けることは困難であった。
【0006】
上記のEVOHは、熱分解を起こしやすい樹脂であり、例えば、Tダイス法で他の樹脂と共押出し成膜した場合、高温になると、分解して炭化物を形成したり、ゲル状物のために外観不良を起こし易い。また、EVOHの成膜温度では、HS層となる線状ポリエチレン(以下、LLDPEと記載する。)の粘度低下が著しく成膜が安定しなかった。また、逆に、HS層の樹脂の加工適性に合わせた低温では樹脂の流れにムラが発生し成膜の流れ方向に筋状の厚みムラを発生するという問題点があった。
また、サーキュラダイス法(インフレーション法)で成膜する場合もEVOHの加工に適した200〜235℃の加工温度で、ヒートシール性に優れたLLDPEをHS層とした多層成膜を行ったときにはLLDPEの粘度低下が著しく、またLLDPEの成膜温度で加工するとEVOHの溶融粘度が不足し、フィルム形成に必要なバルーン(インフレーションで成膜する時に溶融樹脂が形成するチューブ)の形状が変動するため、膜の厚みや巾が変動し成膜不良を生ずるという問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、バリア性に優れるが、フィルムとして耐屈曲性が劣るエチレン含有比率が少ないEVOHを用いた場合、屈曲や、ヒートシール部、特にガセット袋などにおける折込みシール部にみられるピンホールの発生、及びそれに伴うバリア性の低下を防止したバリア性多層HSフィルムを、成膜時の熱分解や、厚みの変動がなく生産したフィルムの提供を課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のバリア性多層HSフィルムは、密度が0.915g/cm 3 、メルトフローレートが4gの直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と、密度が0.915g/cm 3 、メルトフローレートが10gの直鎖状低密度ポリエチレン樹脂との1:1の組成物からなるLLDPE、及び密度が0.880〜0.895g/cm3ポリエチレン樹脂からなるプラストマ層との少なくとも2層からなる厚み合計が15〜30μmのHS層、接着性樹脂層、厚みが3〜5μmのエチレン含有率が25〜50モル%、ケン化率が90%以上のEVOHからなるガスバリア層、接着性樹脂層、及びメルトフローレートが2.5g以下の低密度ポリエチレンからなる成膜キャリア層とからなるバリア性多層HSフィルムである。そして、前記成膜キャリア層が、ポリエチレン系樹脂又はポリアミドから構成されるバリア性多層HSフィルムである。
【0009】
前記のバリア性多層HSフィルムの成膜キャリア層と、基材フィルムとを貼合した積層フィルムから形成された袋体である。
また、前記の基材フィルムが、一軸又は二軸延伸ポリプロピレンフィルムからなる積層フィルムで形成された袋体である。
そして、前記の袋体が、一方及び他方に折り曲げ部(ガセット部)をもつ袋体である。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明のバリア性多層フィルムルムは図1に示すように、本発明のバリア性多層HSフィルム10は、JIS K7122 6.2 B法(ピクノメーター法)に準じて測定した密度が0.900〜0.920g/cm3 のLLDPE2及び密度が0.880〜0.895g/cm3 のプラストマ層3との少なくとも2層からなる厚み合計が15〜30μmのHS層1、接着性樹脂層22、厚みが3〜5μmのエチレン含有率が25〜50モル%、ケン化率が90%以上のEVOHからなるバリア層4、接着性樹脂層21、及び成膜キャリア層5とからなるバリア性多層HSフィルム10である。
そして、前記成膜キャリア層5が、ポリエチレン系樹脂又はポリアミドから構成されるバリア性多層HSフィルム10である。
【0011】
図2に示すように、前記のバリア性多層HSフィルム10の成膜キャリア層5と、印刷による絵柄層7を施した基材フィルム8又は未印刷の基材フィルムとを接着剤層6を設けて貼合した積層フィルム15や、図3に示すように必要に応じて設けるプライマー層61と接着樹脂62とからなる接着剤層6に相当する層を設けてサンドイッチラミネーションした積層フィルム16である。
また、図4に示すように積層フィルム15又は積層フィルム16に内部折込み部91及び外部折曲げ部92を設けてヒートシール部95を形成した袋体90である。
【0012】
本発明の成膜キャリア層は、多層フィルム全体の成膜工程を安定化できるキャリア層なるものが好ましい熱可塑性樹脂から選択できる。例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマーや、ナイロン6、共重合ナイロン(ナイロン6/ナイロン66、ナイロン6/ナイロン12)、共重合ポリエステルのなどから、235℃以下で成膜できるものから選択する。好ましくは、JIS K7210 A法の表1に規定する試験条件4に基づいて測定したメルトフローレート(MFR)が2.5g以下の低密度ポリエチレンである。MFRが3g以上となると成膜時のバルーンが変動し易い。
ヒートシール性が安定したLLDPEからなるHS層が最内層として成膜する場合、空気によりHS層が酸化され悪臭の原因となったり、ヒートシールを阻害する酸化物を生成したりすることがある。これを抑制するため不活性ガス(炭酸ガス及び/又は窒素ガス)を封入して成膜のバルーンを形成する。そして、成膜を完了後の成膜キャリア層は、接着剤層との適性を与えるためのコロナ放電処理は成膜直後に行うことが処理効果を安定できる。
【0013】
LLDPEには、製袋機の走行性を安定化する目的で滑剤を加える、滑剤は、炭素数が16以上のセチルアルコール、ステアリルアルコールのアルコール系のものや、炭素数が12以上の脂肪酸の金属石鹸、オレイン酸アミドなどの脂肪酸アミド、流動パラフィン、ワセリンなどから選択することができる。
また、無機の微粒子である、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウムなどがある。その他、内容物が粉体である場合など所望に応じて帯電防止剤である界面活性剤を加えることもできる。
【0014】
接着性樹脂層は、成膜キャリア層とバリア層との樹脂を共押出し成膜を行うときに双方の樹脂を接着するために設ける層である。本発明のようにバリア層がEVOHである場合は、酸無水物を含むグラフト重合、もしくは共重合ポリエチレン、変性エチレン・酢酸ビニル共重合体、変性ナイロンなどから適宜選択できるが、好ましくは、EVOH及び低密度ポリエチレンと同様の流動特性をもつ酸無水物を含むグラフト重合ポリエチレンである。
【0015】
EVOHは、ビニルアルコールの比率が高いものがバリア性に優れるが、曲げ強度、降伏点伸度が劣る傾向にある。したがって、バリア性に優れるものが耐ピンホール性に劣るという問題点がある。したがって、エチレン含有率が25〜50モル%(EVOHが75〜50モル%)の比較的ビニルアルコール成分の多いのものがバリア性を維持する意味からも好ましい。エチレン含有率が25モル%に満たないものは、バリア層の可撓性が劣り、ピンホールの発生によるバリア性の低下を避けがたい。
【0016】
本発明のプラストマ層は、バリア層のピンホールの発生を防止する作用をもつと同時にバリア性多層HSフィルムから構成された袋体がヒートシールで密封・構成されるとき、折曲げ部やヒートシール部の端部に発生する積層フィルムのピンホール発生をも防止する効果を奏するものである。
したがって、構成する高分子が屈曲性に優れること、そしてその屈曲性を実現するためにガラス転移点が使用温度より高く、かつHS層の温度より軟化温度が低いものが好ましい。したがって、密度が0.895g/cm3 以下のポリエチレンが好ましく使用できるが、その他エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマーなどの他にポリブタジエン、ポリイソブチレン、エチレン・プロピレン共重合ゴム、ブチルゴムなど軟化温度の低いものを密度とは関係なく選択して、ポリオレフィンにブレンドしたり単独でプラストマ層として使用できる。
【0017】
バリア性多層HSフィルムの総厚みは、通常の溶融押出し成膜ができる15〜100μmを目処とはするが、特に問うものではない。
そして、成膜キャリア層は、成膜を安定する目的で多層フィルムの総厚みの10%以上が好ましい。接着性樹脂層は成膜できる最低厚みの2μm以上、ガスバリア層は所望されるバリア性から規定されるものであり3〜8μmであり、3μm以下ではバリア性が不足し、8μmを超えるとヒートシール時に密封性を阻害し、かつ、コスト面からも不利である。HS層は15μm以上が好ましく、LLDPEとプラストマ層との相乗効果で密封性とヒートシール性とが安定したものとなる。15μm以下であるとLLDPEのもつヒートシール強度と、プラストマ層がもつ密封性を発揮し難くなり、HS層としての機能を満足できない。
そして、プラストマ層はその効果を奏するためにも可及的厚く10〜40μmに設定することが好ましい。
【0018】
成膜は、共押出し多層成膜機であるならば、サーキュラダイス型、Tダイス型のいずれでも構わないが、総厚みの変動を巻上げ軸の回転で吸収できるサーキュラダイス型が好ましい。また、製造した多層フィルムの冷却は、空冷、水冷のいずれをも使用できる。空冷のものは加工温度を低く設定でき、ゲル化物の生成を少なく、また、ダイス内での膜状態の樹脂の接触滞留時間が長いため層間の接着強度を強くできる。また、フィルムの結晶化度を抑制できる水冷式は、成膜キャリア層にポリアミドを用いるなど使用樹脂によっては有効な方法である。
そして、各層の形成と接着は、フィードブロック方式や、マルチマニホールド方式のいずれでもよく、またダイ内接着であっても、ダイ外接着のいずれの方式でも構わないが、薄膜成膜に有効であるダイ内接着の方法が好ましい。
【0019】
前記のバリア性多層HSフィルムと貼合して積層フィルムを構成する基材フィルムは、通常のフィルム状の袋体の基材となるものから、1〜3種のフィルムを使用する。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、セルロスアセテートなどの延伸又は非延伸フィルム、紙、セロハンなどから適宜に選択できる。好ましくは、耐屈曲性に優れ、コスト面からも有利な二軸延伸ポリプロピレンフィルムである。
【0020】
積層フィルムを形成するための、バリア性多層HSフィルムと上記のフィルムとの貼合は、エマルジョン系接着剤を使用するウエットラミネーション、反応硬化型接着剤を使用するドライラミネーション(溶剤を含む接着剤を使用したラッカーラミネーション、溶剤を含まないノンソルラミを含む)、石油系ワックス、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、合成ゴム、粘着付与剤などから構成されるホットメルト型接着剤(溶剤を加えて、加熱状態で使用するホットラッカーも含む)によるホットメルトラミネーションや、必要に応じてプライマー層を設けて溶融押出しした接着樹脂を介して積層するサンドイッチラミネーションなどの通常の方法を材料や用途によって適宜に選択して使用する。
【0021】
積層フィルムから、袋体を構成するには、上記の基材フィルムを外側にし、そしてHS層を内面にして、適宜の形状に製袋あるいは、自動充填包装を行う。袋体の形態は、ピロー袋、折込みのガゼット部をもつガセット袋など特に問うものでなく、また、積層フィルムの製袋機における走行も縦型、横型の関係がなく製袋に供給できる。
【0022】
以下、実験例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
【0023】
(実施例1〜3及び比較例1〜4)
次に示す組成の樹脂組成物(A〜F及びN)を、各層が50mmの溶融押出機からフィードブロック方式の6種6層のサーキュラダイス型成膜機を用いて、表1に示す厚みになるように加工温度を230℃で総厚み50μmのバリア性多層HSフィルムを作成し、表1のように成膜キャリア層の側にコロナ放電処理を施した実施例1〜2及び比較例1〜4の試料を作成した。
【0024】
【表1】
各層の樹脂組成物とその厚み 単位 μm

Figure 0004043598
【0025】
表1に示したA〜Fの各層の樹脂組成物は次のとおりである。
・A 密度0.915g/cm3 MFR4.0gのLLDPE:密度0.915g/cm3 、MFR10.0gのLLDPE=1:1の組成物
・B 密度0.895g/cm3 、MFR1.6gのLLDPE
・C 密度0.915g/cm3 MFR4.0gのLLDPE
・D MFR1.6gの酸無水物グラフト重合ポリエチレン
・E エチレン含有率 38モル%、MFR1.6gのEVOH
・F 密度0.920g/cm3 、MFR1.6gのLDPE
・N 密度1.140g/cm3 、ナイロン6とナイロン66の共重合体
また、ドライは、ドライラミネーションを、そしてサンドは、LDPEを接着性樹脂層としたサンドイッチラミネーションによる貼合である。
【0026】
実施例1〜3及び比較例1〜4で作成したバリア性多層HSフィルム10の成膜キャリア層6と、厚みが20μmの二軸延伸延伸ポリプロピレン(基材フィルム8)にウレタン系2液反応接着剤6を塗工した面(接着剤層6)とを貼合して、図2に示す積層フィルム15、又は図3に示すようにプライマー層61を介して低密度ポリエチレンを接着樹脂62としたサンドイッチラミネーションによる積層フィルム16を作成した。
【0027】
実施例及び比較例の成膜適性、成膜の安定性や、酸素透過度、ヒートシール開始温度、はく離強度、製袋適性の評価となるHS層の滑りを評価した。
次いで、積層フィルム15を用いて、図4に示すように内部折込み部91、外部折曲げ部92及びヒートシール部95、折込み巾93が15mmの縦×横=300×150mm2 、ヒートシール巾10mmのガセット袋(袋体90)を作成し、製袋適性(及び折込み部のピンホール発生の有無)を評価した。その評価結果を表2に示す。
【0028】
【表2】
評価結果
Figure 0004043598
【0029】
表2に示す各測定項目の評価法は、以下に示すとおりである。
(評価方法)
・成膜適性
成膜時における流れムラの発生頻度及びバルーンの安定性を目視により総合的に評価した。
・酸素透過度
JIS K7126 B法(等圧法)に準拠してMODERN CONTROL INC.社製 OX−TRAN2/20を用いて、23℃、相対湿度65%の条件で酸素透過量(cc/atm・m2 24h)を測定した。
・ヒートシール(HS)開始温度
積層フィルムのHS層を相対して、圧力1kg/cm2 ×1secの条件で10mm巾にヒートシールした後、15mm巾でヒートシール方向に垂直に断裁し、そのはく離強度を、はく離速度300mm/minで測定し、その強度が2Kg/15mmとなるときの温度をヒートシール(HS)開始温度とした。
・はく離強度
上記の条件で150℃で測定したときの15mm巾においてはく離強度を測定した。
・フィルムの外観
上記の樹脂組成物で10時間の成膜を続け、ゲルの発生頻度、及びフィルムの透明性(JIS K7105ー1981)から総合的に評価した。
・動摩擦係数
積層フィルムのHS層のステンレス面に対する滑りをJIS K7214ー1987に準じて測定した。
・製袋適性(密封性)
積層フィルムを縦型のピロータイプの製袋機で製袋を行った後、袋体中にピンホールチェック液(アルコール可溶性染料をオクチルアルコールに溶解し、着色した試験液)を注入し、シール部への滲透の有無を確認した。
評価基準
◎ 非常に良好である。
○ 良好であり、実用性に全く問題なし。
△ 若干の問題はあるが、用途を選択して実用できる。
× 欠点が多く実用性はない。
【0030】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のバリア性多層HSフィルムは、ヒートシールに安定した性能をもつLLDPEとプラストマ層とからなるHS層を15μm以上に構成している。そして、安定した成膜性をもつ成膜キャリア層とエチレン含有率が少ないEVOHとからなる多層共押出しフィルムの成膜を安定して行えるようにしたものである。そして、ヒートシールに安定した性能をもつLLDPEをHS面として、更にプラストマ層を含んで15μm以上の厚みに構成した、バリア性多層HSフィルムは、比較例のものと比較して成膜適性、バリア性、密封性及び製袋適性のバランスがとれた共押出しフィルムを提供できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】バリア性多層HSフィルムの断面の概念を示す図である。
【図2】バリア性多層HSフィルムを用いて貼合した積層フィルムの断面の概念を示す図である。
【図3】バリア性多層HSフィルムを用いて貼合した他の形態の積層フィルムの断面の概念を示す図である。
【図4】バリア性多層HSフィルムの積層フィルムから形成したピロー袋体の概念を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 HS層
2 LLDPE
3 プラストマ層
4 バリア層
5 成膜キャリア層
6 接着剤層
7 絵柄層
8 基材フィルム
10 バリア性多層HSフィルム
15、16 積層フィルム
21、22 接着性樹脂層
61 プライマー層
62 接着樹脂
90 袋体
91 内部折込み部
92 外部折曲げ部
93 折込み巾
95 ヒートシール部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
An ethylene-vinyl alcohol copolymer that forms a gas barrier layer of water vapor, especially oxygen, etc. in a laminated film for bags that can be heat-sealed. , EVOH)), a multilayer coextruded film excellent in bending resistance using a gas barrier heat-seal multilayer film (hereinafter referred to as a barrier multilayer HS film) and a bag body using the same .
[0002]
[Prior art]
A flexible packaging film based on a plastic film has been widely used for a bag body excellent in heat-sealability and required to be sealed. And a bag body excellent in water vapor barrier properties (hereinafter referred to as moisture proof) and gas barrier properties such as oxygen (hereinafter simply referred to as barrier properties) allows moisture to permeate through the bag and absorb and desorb moisture. In addition, it has been difficult to avoid alteration of the contents due to oxidation by an active gas such as oxygen. In order to prevent deterioration due to moisture, a multilayer film comprising a stretched plastic film and a polyolefin such as polyethylene and polypropylene as a heat sealant layer (hereinafter referred to as HS layer) has been used. And when better moisture resistance is required, from films with excellent moisture resistance, such as aluminum foil, plastic films deposited with metal aluminum and silicon oxide, and laminated films with films coated with vinylidene chloride A bag was used. Further, in the case of contents that want to avoid moisture, a hygroscopic agent such as silica or calcium oxide is also enclosed in the bag, which is once satisfied as a bag having moisture resistance.
[0003]
When the contents are altered by gas, especially oxygen gas, the above polyolefin is used as an HS layer, and a film having excellent barrier properties as a barrier layer, for example, EVOH, modified polyamide, aluminum foil, metal aluminum or silicon oxide vapor deposited plastic The bag body which consists of a laminated film which bonded the film and the film which coated polyvinyl alcohol and vinylidene chloride was used. And, for the purpose of preventing deterioration due to oxygen gas remaining in the bag body, “vacuum packaging” from which gas has been removed, “gas replacement packaging” in which oxygen is replaced with an inert gas such as carbon dioxide gas, or oxygen gas is absorbed. The so-called “oxygen scavenger” was enclosed in a bag.
[0004]
However, vinylidene chloride constituting the barrier layer is not necessarily a preferable packaging material because there is a concern of air pollution by chlorine compounds when packaging materials are incinerated and discarded, and there is a problem of cost of removing pollutants. is there.
In addition, since laminates bonded with plastic films deposited with aluminum foil, metal aluminum or silicon oxide are inferior in malleability compared to plastic films, the above materials have pinholes at the bent and bent portions. In addition to being unable to maintain the initial barrier properties, the contents are not visible. In addition, although vapor deposition films are relatively difficult to generate pinholes, they are inferior to plastic films, and thin films that require vapor deposition suitability are heat stable, thick and thin. There were restrictions such as accuracy and dimensional stability. In particular, a pillow type gusset bag or a purse-like packaging bag having a twisted portion has a problem that pinholes are likely to occur in the deposited film.
[0005]
Laminated films including polyvinyl alcohol films exhibit excellent barrier properties when dried, but are poor in bending resistance and easily generate pinholes, and the barrier properties are significantly reduced due to moisture under high humidity. was there. EVOH is a material that is less susceptible to moisture than a polyvinyl alcohol film. However, oxygen permeability is significantly affected by the copolymerization ratio of ethylene. For example, the oxygen permeability at 20 ° C. of EVOH having a copolymerization ratio of ethylene of 32 mol% is 0.3 to 0.5 cc · 20 μm / m 2 · 24 h · atm, and the copolymerization ratio of ethylene is 47 mol%. The EVOH is 4.5 to 5.3 cc · 20 μm / m 2 · 24 h · atm. Therefore, when EVOH with a low ethylene content is used, which is a grade with excellent gas barrier properties, pinholes are generated due to bending and heating / pressure of the heat-sealed parts, as with polyvinyl alcohol, and the barrier properties decrease accordingly. It was difficult to avoid the problem of being easy.
[0006]
The above EVOH is a resin that easily undergoes thermal decomposition. For example, when a film is coextruded with another resin by the T-die method, it decomposes at high temperatures to form a carbide or for a gel-like material. It tends to cause poor appearance. Further, at the EVOH film formation temperature, the viscosity of the linear polyethylene (hereinafter referred to as LLDPE) serving as the HS layer was remarkably reduced, and the film formation was not stable. On the other hand, there is a problem that unevenness occurs in the flow of the resin at a low temperature in accordance with the processing suitability of the resin of the HS layer, and unevenness in the stripe shape occurs in the flow direction of the film formation.
In addition, when a film is formed by a circular die method (inflation method), when a multi-layer film is formed using LLDPE having excellent heat sealability as an HS layer at a processing temperature of 200 to 235 ° C. suitable for EVOH processing, LLDPE When the processing is performed at the film forming temperature of LLDPE, the melt viscosity of EVOH is insufficient, and the shape of the balloon necessary for film formation (the tube formed by the molten resin when forming a film by inflation) fluctuates. There has been a problem that the film thickness and width fluctuate to cause film formation defects.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is excellent in barrier properties but has poor flex resistance as a film. When EVOH with a low ethylene content ratio is used, bending and generation of pinholes found in fold seal portions in heat seal portions, particularly gusset bags, etc. It is an object of the present invention to provide a film which has produced a barrier multi-layer HS film which prevents a decrease in the barrier property associated therewith without thermal decomposition during film formation and thickness fluctuation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the barrier multilayer HS film of the present invention has a density of 0.915 g / cm 3. A linear low density polyethylene resin having a melt flow rate of 4 g and a density of 0.915 g / cm 3 At least two of LLDPE consisting of a 1: 1 composition with a linear low density polyethylene resin with a melt flow rate of 10 g and a plastomer layer consisting of a polyethylene resin with a density of 0.880 to 0.895 g / cm 3. Gas barrier layer composed of EVOH having a total thickness of 15 to 30 μm, an adhesive resin layer, an ethylene content of 3 to 5 μm and an ethylene content of 25 to 50 mol%, and a saponification rate of 90% or more It is a barrier multilayer HS film comprising a resin layer and a film forming carrier layer made of low density polyethylene having a melt flow rate of 2.5 g or less . And the said film-forming carrier layer is a barrier property multilayer HS film comprised from a polyethylene-type resin or polyamide.
[0009]
It is the bag formed from the laminated | multilayer film which bonded the film-forming carrier layer of the said multilayer multilayer HS film, and a base film.
Moreover, the said base film is a bag formed with the laminated | multilayer film which consists of a uniaxial or biaxially stretched polypropylene film.
And the said bag body is a bag body which has a bending part (gusset part) in one side and the other.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, the barrier multilayer film of the present invention has a density measured according to JIS K7122 B method (Pycnometer method) of 0.900 as shown in FIG. 0.920g / cm LLDPE2 and density of 3 total thickness of at least two layers of a plastomer layer 3 of 0.880~0.895g / cm 3 is 15 to 30 [mu] m HS layer 1, the adhesive resin layer 22, the thickness Is a barrier multi-layer HS film comprising an EVOH barrier layer 4, an adhesive resin layer 21, and a film forming carrier layer 5 having an ethylene content of 25 to 50 mol% and a saponification rate of 90% or more. 10.
And the said film-forming carrier layer 5 is the barrier property multilayer HS film 10 comprised from a polyethylene-type resin or polyamide.
[0011]
As shown in FIG. 2, an adhesive layer 6 is formed by forming a film forming carrier layer 5 of the barrier multi-layer HS film 10 and a base film 8 provided with a printed picture layer 7 or an unprinted base film. 3 and a laminated film 16 that is sandwich-laminated by providing a layer corresponding to the adhesive layer 6 composed of a primer layer 61 and an adhesive resin 62 provided as necessary as shown in FIG.
Further, as shown in FIG. 4, a bag body 90 in which a heat seal portion 95 is formed by providing an inner folding portion 91 and an outer folding portion 92 on the laminated film 15 or the laminated film 16.
[0012]
The film-forming carrier layer of the present invention can be selected from thermoplastic resins that are preferably carrier layers that can stabilize the film-forming process of the entire multilayer film. For example, low density polyethylene, medium density polyethylene, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / acrylic acid ester copolymer, ionomer, nylon 6, copolymer nylon (nylon 6 / nylon 66, nylon 6 / nylon 12), A copolymer polyester is selected from those capable of forming a film at 235 ° C. or lower. Preferably, it is a low density polyethylene whose melt flow rate (MFR) measured based on the test condition 4 prescribed | regulated to Table 1 of JIS K7210 A method is 2.5 g or less. When the MFR is 3 g or more, the balloon during film formation tends to fluctuate.
When an HS layer made of LLDPE having stable heat sealability is formed as the innermost layer, the HS layer may be oxidized by air to cause a bad odor or generate an oxide that inhibits heat seal. In order to suppress this, an inert gas (carbon dioxide gas and / or nitrogen gas) is sealed to form a balloon for film formation. Further, the treatment effect can be stabilized by performing the corona discharge treatment immediately after the film formation for the film formation carrier layer after the film formation is completed to give suitability with the adhesive layer.
[0013]
A lubricant is added to LLDPE for the purpose of stabilizing the running performance of the bag making machine. The lubricant is an alcohol-based cetyl alcohol or stearyl alcohol having 16 or more carbon atoms, or a fatty acid metal having 12 or more carbon atoms. It can be selected from soaps, fatty acid amides such as oleic acid amide, liquid paraffin, petrolatum and the like.
In addition, there are inorganic fine particles such as silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, and aluminum hydroxide. In addition, a surfactant as an antistatic agent can be added as desired, such as when the content is powder.
[0014]
The adhesive resin layer is a layer provided in order to adhere both resins when the film-forming carrier layer and the barrier layer are coextruded to form a film. When the barrier layer is EVOH as in the present invention, it can be appropriately selected from graft polymerization containing acid anhydride, or copolymerized polyethylene, modified ethylene / vinyl acetate copolymer, modified nylon, etc., preferably EVOH and It is a graft-polymerized polyethylene containing an acid anhydride having the same flow characteristics as low-density polyethylene.
[0015]
EVOH having a high vinyl alcohol ratio has excellent barrier properties, but tends to have poor bending strength and yield point elongation. Therefore, there exists a problem that what is excellent in barrier property is inferior to pinhole resistance. Accordingly, those having a relatively large vinyl alcohol component having an ethylene content of 25 to 50 mol% (EVOH of 75 to 50 mol%) are preferred from the viewpoint of maintaining barrier properties. Those having an ethylene content of less than 25 mol% are inferior in flexibility of the barrier layer, and it is difficult to avoid a decrease in barrier properties due to the generation of pinholes.
[0016]
The plastomer layer of the present invention has a function of preventing the occurrence of pinholes in the barrier layer, and at the same time, when a bag body composed of a barrier multi-layer HS film is hermetically sealed and constructed by heat sealing, The effect which prevents also the pinhole generation | occurrence | production of the laminated | multilayer film which generate | occur | produces in the edge part of a part is show | played.
Therefore, it is preferable that the constituting polymer is excellent in flexibility and that the glass transition point is higher than the use temperature and the softening temperature is lower than the temperature of the HS layer in order to realize the flexibility. Therefore, polyethylene having a density of 0.895 g / cm 3 or less can be preferably used, but other than ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / acrylic acid ester copolymer, ionomer, etc. Those having a low softening temperature such as polybutadiene, polyisobutylene, ethylene / propylene copolymer rubber and butyl rubber can be selected regardless of the density and blended with polyolefin or used alone as a plastomer layer.
[0017]
The total thickness of the barrier multi-layer HS film is not particularly limited, although the target thickness is 15 to 100 μm, which enables normal melt extrusion film formation.
The film forming carrier layer is preferably 10% or more of the total thickness of the multilayer film for the purpose of stabilizing the film formation. The adhesive resin layer has a minimum thickness of 2 μm or more that can be formed, the gas barrier layer is defined by the desired barrier property, and is 3 to 8 μm. If the thickness is 3 μm or less, the barrier property is insufficient, and if it exceeds 8 μm, heat sealing Sometimes it impairs the sealing performance and is also disadvantageous in terms of cost. The HS layer is preferably 15 μm or more, and the synergistic effect of the LLDPE and the plastomer layer stabilizes the sealing performance and heat sealing performance. If it is 15 μm or less, it becomes difficult to exhibit the heat seal strength of LLDPE and the sealing property of the plastomer layer, and the function as the HS layer cannot be satisfied.
The plastomer layer is preferably set to 10 to 40 μm as thick as possible in order to achieve the effect.
[0018]
As long as the film is formed by a co-extrusion multilayer film forming machine, either a circular die type or a T die type may be used, but a circular die type capable of absorbing the fluctuation of the total thickness by rotating the winding shaft is preferable. Moreover, the cooling of the produced multilayer film can use either air cooling or water cooling. In the case of air cooling, the processing temperature can be set low, the formation of gelled products is small, and the contact residence time of the resin in the film state in the die is long, so that the adhesive strength between the layers can be increased. Further, the water-cooling method capable of suppressing the degree of crystallinity of the film is an effective method depending on the resin used, such as using polyamide for the film forming carrier layer.
The formation and adhesion of each layer may be either a feed block method or a multi-manifold method, and may be either in-die adhesion or out-die adhesion, but is effective for thin film formation. An in-die bonding method is preferred.
[0019]
The base film which forms the laminated film by laminating with the above-mentioned barrier multilayer HS film uses 1 to 3 kinds of films from what becomes a base material of a normal film-like bag body. For example, it can be appropriately selected from stretched or non-stretched films such as polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide, and cellulose acetate, paper, and cellophane. Preferably, it is a biaxially stretched polypropylene film that is excellent in bending resistance and advantageous in terms of cost.
[0020]
The lamination of the barrier multi-layer HS film and the above film to form a laminated film includes wet lamination using an emulsion adhesive, dry lamination using a reaction curable adhesive (an adhesive containing a solvent). Used lacquer lamination, including solvent-free non-solation), petroleum wax, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / acrylic acid ester copolymer, ionomer, synthetic rubber, tackifying Via hot-melt lamination with hot-melt adhesives (including hot lacquers that are used in the heated state by adding a solvent) and adhesive resin that is melt-extruded with a primer layer if necessary Standard methods such as sandwich lamination to laminate Selected and used appropriately depending on the application.
[0021]
In order to form a bag body from a laminated film, the above-mentioned base film is set on the outside, and the HS layer is set on the inside, and bag making or automatic filling packaging is performed in an appropriate shape. The form of the bag body is not particularly questioned, such as a pillow bag or a gusset bag having a folded gusset portion, and the traveling of the laminated film bag making machine can be supplied to the bag making regardless of the vertical type or the horizontal type.
[0022]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on experimental examples.
[0023]
(Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4)
The resin compositions (A to F and N) having the following compositions were formed into thicknesses shown in Table 1 using a 6-layer, 6-layer circular die-type film forming machine of a feed block type from a melt extruder having a layer of 50 mm. Thus, a barrier multilayer multilayer film having a processing temperature of 230 ° C. and a total thickness of 50 μm was prepared and subjected to corona discharge treatment on the side of the film forming carrier layer as shown in Table 1 and Comparative Examples 1 and 2 Four samples were made.
[0024]
[Table 1]
Resin composition of each layer and its thickness unit μm
Figure 0004043598
[0025]
The resin compositions of the respective layers A to F shown in Table 1 are as follows.
A density: 0.915 g / cm 3 MFR: 4.0 g LLDPE: density: 0.915 g / cm 3 ; MFR: 10.0 g LLDPE = 1: 1 composition • B density: 0.895 g / cm 3 , MFR: 1.6 g LLDPE
-LLDPE having a C density of 0.915 g / cm 3 MFR of 4.0 g
D MFR 1.6 g of acid anhydride graft polymerized polyethylene E Ethylene content 38 mol%, MFR 1.6 g EVOH
・ LDPE with F density of 0.920 g / cm 3 and MFR of 1.6 g
N density 1.140 g / cm 3 , copolymer of nylon 6 and nylon 66 Dry is dry lamination, and sand is sandwich lamination using LDPE as an adhesive resin layer.
[0026]
Urethane-based two-component reaction bonding to the film-forming carrier layer 6 of the barrier multi-layer HS film 10 prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 and a biaxially stretched polypropylene (base film 8) having a thickness of 20 μm. The surface coated with the agent 6 (adhesive layer 6) is bonded to the laminated film 15 shown in FIG. 2, or low density polyethylene as the adhesive resin 62 via the primer layer 61 as shown in FIG. A laminated film 16 was produced by sandwich lamination.
[0027]
The slipping of the HS layer, which is an evaluation of film forming suitability, film forming stability, oxygen permeability, heat seal start temperature, peel strength, and bag-making suitability of Examples and Comparative Examples, was evaluated.
Next, using the laminated film 15, as shown in FIG. 4, the inner folding part 91, the outer folding part 92 and the heat sealing part 95, the folding width 93 is 15 mm in length × width = 300 × 150 mm 2 , and the heat sealing width is 10 mm. A gusset bag (bag body 90) was prepared and evaluated for bag-making suitability (and the presence or absence of pinholes in the folded portion). The evaluation results are shown in Table 2.
[0028]
[Table 2]
Evaluation results
Figure 0004043598
[0029]
The evaluation method of each measurement item shown in Table 2 is as follows.
(Evaluation methods)
-Film formation suitability Visually evaluated the occurrence frequency of flow unevenness and the stability of the balloon during film formation.
-Oxygen permeability MODERN CONTROL INC. In accordance with JIS K7126 B method (isobaric method). The oxygen permeation amount (cc / atm · m 2 24 h) was measured under the conditions of 23 ° C. and relative humidity 65% using OX-TRAN 2/20 manufactured by KK
-Heat sealing (HS) start temperature The HS layer of the laminated film is relatively heat-sealed to a width of 10 mm under the condition of a pressure of 1 kg / cm 2 × 1 sec, then cut vertically to the heat-sealing direction at a width of 15 mm, and then peeled off. The strength was measured at a peeling speed of 300 mm / min, and the temperature at which the strength reached 2 kg / 15 mm was defined as the heat seal (HS) start temperature.
Peeling strength The peeling strength was measured at a width of 15 mm when measured at 150 ° C. under the above conditions.
-Appearance of film Film formation was continued for 10 hours with the above resin composition, and the film was evaluated comprehensively from the occurrence frequency of gel and transparency of the film (JIS K7105-1981).
-Dynamic friction coefficient The sliding of the HS layer of the laminated film with respect to the stainless steel surface was measured according to JIS K7214-1987.
-Bag making suitability (sealability)
After the laminated film is made with a vertical pillow type bag making machine, a pinhole check solution (a test solution colored by dissolving an alcohol-soluble dye in octyl alcohol) is injected into the bag body, and a seal portion The presence or absence of penetration into the skin was confirmed.
Evaluation criteria ◎ Very good.
○ Good and practically no problem.
Δ: Although there are some problems, it can be used by selecting the application.
× There are many disadvantages and not practical.
[0030]
【The invention's effect】
As described above in detail, the barrier multi-layer HS film of the present invention has an HS layer composed of LLDPE and a plastomer layer having a stable performance for heat sealing to be 15 μm or more. Then, a multilayer coextruded film composed of a film forming carrier layer having a stable film forming property and EVOH having a low ethylene content can be stably formed. The barrier multi-layer HS film is composed of LLDPE having stable performance for heat sealing as the HS surface and further including a plastomer layer to a thickness of 15 μm or more. Effect of providing a co-extruded film having a good balance of properties, sealing properties and bag-making suitability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing the concept of a cross section of a barrier multilayer HS film.
FIG. 2 is a view showing a concept of a cross section of a laminated film bonded using a barrier multilayer HS film.
FIG. 3 is a diagram showing the concept of a cross section of another form of laminated film bonded using a barrier multilayer HS film.
FIG. 4 is a perspective view showing a concept of a pillow bag formed from a laminated film of a barrier multilayer HS film.
[Explanation of symbols]
1 HS layer 2 LLDPE
3 Plastomer layer 4 Barrier layer 5 Film-forming carrier layer 6 Adhesive layer 7 Picture layer 8 Base film 10 Barrier multilayer HS films 15 and 16 Laminated films 21 and 22 Adhesive resin layer 61 Primer layer 62 Adhesive resin 90 Bag 91 Internal folding part 92 External folding part 93 Folding width 95 Heat seal part

Claims (5)

密度が0.915g/cm 3 、メルトフローレートが4gの直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と、密度が0.915g/cm 3 、メルトフローレートが10gの直鎖状低密度ポリエチレン樹脂との1:1の組成物からなる線状ポリエチレン及び密度が0.880〜0.895g/cm3ポリエチレン樹脂からなるプラストマ層との少なくとも2層からなる厚み合計が15〜30μmのヒートシーラント層、接着性樹脂層、厚みが3〜5μmのエチレン含有率が25〜50モル%、ケン化率が90%以上の酢酸ビニルケン化物の共重合体からなるガスバリアー層、接着性樹脂層、及びメルトフローレートが2.5g以下の低密度ポリエチレンからなる成膜キャリア層とからなることを特徴とするガスバリア性多層ヒートシールフィルム。Density is 0.915 g / cm 3 A linear low density polyethylene resin having a melt flow rate of 4 g and a density of 0.915 g / cm 3 A linear polyethylene comprising a 1: 1 composition with a linear low density polyethylene resin having a melt flow rate of 10 g and a plastomer layer comprising a polyethylene resin having a density of 0.880 to 0.895 g / cm 3. Coexistence of two layers of heat sealant layer with a total thickness of 15 to 30 μm, adhesive resin layer, ethylene content of 25 to 50 mol% with a thickness of 3 to 5 μm, and saponification rate of vinyl acetate of 90% or more A gas barrier multilayer heat seal film comprising a gas barrier layer made of coalescence, an adhesive resin layer, and a film forming carrier layer made of low density polyethylene having a melt flow rate of 2.5 g or less . 前記成膜キャリア層が、ポリエチレン系樹脂又はポリアミドからなることを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性多層ヒートシールフィルム。  The gas barrier multilayer heat seal film according to claim 1, wherein the film forming carrier layer is made of polyethylene resin or polyamide. 請求項1乃至2に記載のガスバリア性多層ヒートシールフィルムの成膜キャリア層と、基材フィルムとを貼合した積層フィルムからなることを特徴とする袋体。  A bag body comprising a laminated film obtained by bonding the film forming carrier layer of the gas barrier multilayer heat seal film according to claim 1 or 2 and a base film. 請求項3に記載の基材フィルムが、一軸又は二軸延伸ポリプロピレンフィルムであることを特徴とする請求項1乃至3に記載の袋体。  The bag according to any one of claims 1 to 3, wherein the base film according to claim 3 is a uniaxial or biaxially stretched polypropylene film. 前記袋体が、一方及び他方に折り曲げ部をもつことを特徴とする請求項1乃至4に記載の袋体。  The bag according to any one of claims 1 to 4, wherein the bag has a bent portion on one side and the other side.
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