JP7697244B2 - Heat-resistant sealant film - Google Patents
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Description
本発明は、フィルムの流れ方向(MD)の易引裂性に優れる耐熱用シーラントフィルム、及びこれを用いた食品包装用フィルムに関するものである。 The present invention relates to a heat-resistant sealant film that has excellent tearability in the machine direction (MD) of the film, and a food packaging film using the same.
近年、個食文化の浸透やコンビニエンスストアの増加により、食品包装袋に対する要求性能も時代に応じて変化してきている。たとえば、食品包装袋には、ロングライフ化のための高温加熱滅菌に耐え、冷凍やチルドでの低温流通を経た後に、電子レンジやレトルトで加熱されるという幅広い温度帯での強度適性が要求されてきている。このような食品は、冷蔵または冷凍輸送保管後加熱されるため、包装袋には耐寒性も耐熱性も要求されるようになっている。更に、ボイルや電子レンジ等の加熱調理後の高温状態での袋の開封はフィルムが伸びやすくなり、手で開封しづらいという問題もある。
また、店頭での視認性や加熱調理時の形態保持の面で、スタンドパウチ形式の包装デザインが採用されており、構成するフィルムとして高剛性化が求められる。
従来、電子レンジやレトルトへ対応する包装袋にはシール層に融点の高いポリプロピレン系樹脂が多く用いられてきた。しかし、ポリプロピレンには耐寒性がなく、輸送時に破袋が発生するという問題がある。一方、シーラントフィルムに多く用いられるポリエチレンは耐寒性に優れていることが知られているが(特許文献1)、ポリプロピレンに比べて融点が低く、耐熱性に劣り、レトルト後にフィルム同士が融着するという問題がある。
さらに、少子高齢化が急激に進むなか、包装袋の易開封性等のバリアフリー化への要求も強くなってきている。
In recent years, with the spread of the individual meal culture and the increase in convenience stores, the performance requirements for food packaging bags are also changing with the times. For example, food packaging bags are required to withstand high-temperature heat sterilization to extend the life of the food, and to have strength suitability over a wide range of temperatures, such as when the food is heated in a microwave oven or retort after being distributed at low temperatures in the frozen or chilled state. Since such foods are heated after being refrigerated or transported and stored in the frozen state, the packaging bags are required to be both cold-resistant and heat-resistant. Furthermore, there is also the problem that opening the bag at a high temperature after cooking by boiling or using a microwave oven makes it difficult to open by hand, as the film tends to stretch.
Additionally, stand-up pouch packaging designs are being adopted to improve visibility at storefronts and maintain shape during cooking, requiring the constituent film to be highly rigid.
Conventionally, polypropylene-based resins with high melting points have often been used in the sealing layer of packaging bags compatible with microwave ovens and retorts. However, polypropylene does not have cold resistance, and there is a problem that the bag breaks during transportation. On the other hand, polyethylene, which is often used in sealant films, is known to have excellent cold resistance (Patent Document 1), but has a lower melting point and poorer heat resistance than polypropylene, and there is a problem that the films fuse together after retort.
Furthermore, as the population is rapidly aging and the birthrate is declining, there is a growing demand for barrier-free packaging, such as easy-to-open bags.
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、耐熱性を有し、更に、フィルムの流れ方向(MD)の引裂性に優れる耐熱用シーラントフィルム、及びそれを用いた食品包装用フィルムを提供することにある。 In view of the problems with the prior art described above, the object of the present invention is to provide a heat-resistant sealant film that is heat-resistant and has excellent tearability in the machine direction (MD) of the film, and a food packaging film using the same.
本発明者は、上記課題を解決するため種々の研究を重ねた結果、近年、新たに製造開発した、特定物性を有する直鎖状中密度ポリエチレン樹脂を使用し、更に最内層とそれ以外の層を有する多層フィルムにおいて、特定の樹脂層構成によるフィルムを用いることにより、上記課題を解決することができることを見出し、これらの知見に基づき、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research into solving the above problems, the inventors discovered that the above problems could be solved by using a linear medium-density polyethylene resin with specific physical properties that was recently newly manufactured and developed, and further using a film with a specific resin layer configuration in a multilayer film having an innermost layer and other layers, and based on these findings, they have completed the present invention.
すなわち、本発明の第1の発明によれば、少なくとも、最内層と、それ以外の層とを有する多層フィルムであって、最内層に(a-1)密度が0.925~0.940g/cm3、(a-2)MFRが0.1~20g/10分のエチレンと炭素数が6以上のαオレフィンを共重合させた直鎖状中密度ポリエチレン(A)を65~100重量%を含有し、最内層に接する層に(b-1)密度が0.910~0.950g/cm3、(b-2)MFRが0.1~15g/10分のエチレンと炭素数が4個のαオレフィンを共重合させた直鎖状低密度ポリエチレン(B)を含有することを特徴とする耐熱用シーラントフィルムが提供される。
第2の発明によれば、該直鎖状中密度ポリエチレン(A)は、更に下記物性(a-3)及び(a-4)を有するエチレン・α-オレフィン共重合体であることを特徴とする、第1の発明に記載の耐熱用シーラントフィルムが提供される。
(a-3)分子量分布(Mw/Mn)が1.8~3.5
(a-4)連続昇温溶出分別法(TREF)による溶出温度-溶出量曲線のピークが複数個である
第3の発明によれば、JIS K7128-2に準拠し測定されるエルメンドルフ引裂試験において、フィルムの流れ方向(MD)の引裂強度が20N/mm以下であることを特徴とする第1又は2の発明に記載の耐熱用シーラントフィルムが提供される。
第4の発明によれば、JIS K7128-2に準拠し測定されるエルメンドルフ引裂試験において、フィルムの流れ方向(MD)の引裂強度(SMD)と垂直方向(TD)の引裂強度(STD)の比が、SMD/STD<0.5であることを特徴とする第1~3のいずれかの発明に記載の耐熱用シーラントフィルムが提供される。
第5の発明によれば、最内層の反対側の層にPET、Ny、OPP、ALから選ばれる基材層を少なくとも1層以上積層することを特徴とする第1~4のいずれかの発明に記載の耐熱用シーラントフィルムが提供される。
第6の発明によれば、最内層同士を密着させて、115℃の加熱加圧処理後に、最内層同士の融着がみられない第1~5のいずれかの発明に記載の耐熱用シーラントフィルムが提供される。
第7の発明によれば、第1~6のいずれかの発明に記載の耐熱用シーラントフィルムを用いた食品包装用フィルムが提供される。
That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a heat-resistant sealant film which is a multilayer film having at least an innermost layer and other layers, the innermost layer containing 65 to 100% by weight of (a-1) linear medium-density polyethylene (A) having a density of 0.925 to 0.940 g/cm 3 and (a-2) MFR of 0.1 to 20 g/10 min, the linear medium-density polyethylene (A) being copolymerized with ethylene and an α-olefin having 6 or more carbon atoms, and a layer in contact with the innermost layer containing (b-1) linear low-density polyethylene (B) having a density of 0.910 to 0.950 g/cm 3 and (b-2) MFR of 0.1 to 15 g/10 min, the linear low-density polyethylene being copolymerized with ethylene and an α-olefin having 4 carbon atoms.
According to a second invention, there is provided the heat-resistant sealant film according to the first invention, characterized in that the linear medium-density polyethylene (A) is an ethylene/α-olefin copolymer further having the following physical properties (a-3) and (a-4).
(a-3) Molecular weight distribution (Mw/Mn) of 1.8 to 3.5
(a-4) According to the third invention, in which there are multiple peaks in the elution temperature-elution amount curve measured by continuous temperature rising elution fractionation (TREF), there is provided the heat-resistant sealant film according to the first or second invention, characterized in that the tear strength in the machine direction (MD) of the film is 20 N/mm or less in an Elmendorf tear test measured in accordance with JIS K7128-2.
According to a fourth invention, there is provided a heat-resistant sealant film according to any one of the first to third inventions, characterized in that in an Elmendorf tear test measured in accordance with JIS K7128-2, the ratio of tear strength (S MD ) in the machine direction (MD) of the film to tear strength (S TD ) in the perpendicular direction (TD) is S MD /S TD < 0.5.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a heat-resistant sealant film according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, characterized in that at least one base layer selected from PET, Ny, OPP, and AL is laminated on the layer opposite the innermost layer.
According to the sixth invention, there is provided a heat-resistant sealant film according to any one of the first to fifth inventions, in which the innermost layers are adhered to each other and, after heating and pressurizing at 115°C, no fusion between the innermost layers is observed.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a food packaging film using the heat-resistant sealant film according to any one of the first to sixth aspects of the present invention.
本発明の耐熱用シーラントフィルムは、フィルムの流れ方向(MD)の易引裂性に優れると共に、115℃の加熱加圧処理後においてフィルム同士の融着が見られず、かつ易引裂性を保持し続けるという特徴を有する。そのため、該耐熱用シーラントフィルムを用いることにより、加熱加圧殺菌処理やレトルト処理後も易開封性を有する食品包装用フィルム、医療品包装用フィルムを提供することが出来る。 The heat-resistant sealant film of the present invention has excellent tearability in the machine direction (MD) of the film, and is characterized by the fact that no fusion between films is observed after heating and pressurizing at 115°C, and that the tearability is maintained. Therefore, by using this heat-resistant sealant film, it is possible to provide a food packaging film or a medical packaging film that is easy to open even after heating and pressurizing sterilization or retort processing.
本発明は、直鎖状中密度ポリエチレン(A)からなる最内層と、C4LLDPE(B)からなる最内層に接する層を含む耐熱用シーラントフィルムである。以下に、各エチレン系共重合体組成物を構成する成分、各エチレン系共重合体組成物、その特性、それらを用いた食品包装用フィルムについて詳細に説明する。 The present invention is a heat-resistant sealant film comprising an innermost layer made of linear medium density polyethylene (A) and a layer in contact with the innermost layer made of C4LLDPE (B). The components constituting each ethylene-based copolymer composition, each ethylene-based copolymer composition, their properties, and food packaging films using them are described in detail below.
(1)直鎖状中密度ポリエチレン(A)
本発明の直鎖状中密度ポリエチレン(A)とは、具体的にはエチレンと炭素数6~18のα-オレフィンとを触媒重合法により共重合して得られる、中密度かつ直鎖状の分子構造を有するエチレン・α-オレフィン共重合体である。
ここで、炭素数6~18のα-オレフィンとしては、例えば、1-ヘキセン、4-メチル-1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-オクタデセン等が挙げられ、中でも、炭素数6~12であるのが好ましく、1-ヘキセン、4-メチル-1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン等の炭素数6~10であるものが特に好ましい。
(1) Linear medium density polyethylene (A)
The linear medium-density polyethylene (A) of the present invention is specifically an ethylene-α-olefin copolymer having a medium density and a linear molecular structure, which is obtained by copolymerizing ethylene with an α-olefin having 6 to 18 carbon atoms by a catalytic polymerization method.
Examples of α-olefins having 6 to 18 carbon atoms include 1-hexene, 4-methyl-1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, and 1-octadecene. Among these, α-olefins having 6 to 12 carbon atoms are preferred, and those having 6 to 10 carbon atoms, such as 1-hexene, 4-methyl-1-hexene, 1-heptene, 1-octene, and 1-decene, are particularly preferred.
また、エチレン・α-オレフィン共重合体におけるα-オレフィンの含有量は、好ましくは3~24重量%、より好ましくは5~20重量%、さらに好ましくは7~15重量%である。α-オレフィンの含有量が3重量%未満では、フィルムとしての耐ピンホール性に劣りやすくなる。 The α-olefin content in the ethylene/α-olefin copolymer is preferably 3 to 24% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, and even more preferably 7 to 15% by weight. If the α-olefin content is less than 3% by weight, the film tends to have poor pinhole resistance.
さらに、本発明における成分(A)の直鎖状中密度ポリエチレンは、下記の特性(a-1)~(a-2)を満たすことが必要である。
(a-1)密度
成分(A)の密度は、0.925~0.940g/cm3であり、好ましくは0.928~0.940g/cm3、更に好ましくは0.930g/cm3超~0.938g/cm3以下である。ここで、密度は、JIS K7112-1999の「プラスチック-非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法」のD法(密度こうばい管法)に準拠して測定する値である。
Furthermore, the linear medium density polyethylene of component (A) in the present invention must satisfy the following properties (a-1) and (a-2).
(a-1) Density The density of component (A) is 0.925 to 0.940 g/cm 3 , preferably 0.928 to 0.940 g/cm 3 , and more preferably more than 0.930 g/cm 3 to 0.938 g/cm 3. Here, the density is a value measured in accordance with Method D (density gradient tube method) of JIS K7112-1999 "Method of measuring density and specific gravity of plastics-nonfoamed plastics."
(a-2)メルトフローレイト(MFR)
成分(A)のMFRは、0.1~20g/10分であり、好ましくは0.3~15g/10分であり、より好ましくは0.5~10g/10分である。MFRが0.1g/10分未満では、フィルムへ成形加工するとき、樹脂圧が上がる等して加工性が劣ることとなり、一方、MFRが20g/10分超では、包装用フィルムとしての機械的強度、フィルム成形加工時のバブル安定性等の加工性が劣ることとなる。
ここで、MFRは、JIS K7210-1999の「プラスチック―熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」に準拠して、試験条件:190℃、21.18N(2.16kg)荷重で測定する値である。
(a-2) Melt flow rate (MFR)
The MFR of component (A) is 0.1 to 20 g/10 min, preferably 0.3 to 15 g/10 min, and more preferably 0.5 to 10 g/10 min. If the MFR is less than 0.1 g/10 min, the resin pressure increases during molding into a film, resulting in poor processability, whereas if the MFR exceeds 20 g/10 min, the mechanical strength required for a packaging film and processability such as bubble stability during film molding are poor.
Here, MFR is a value measured in accordance with JIS K7210-1999 "Test method for melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of plastics - thermoplastic plastics" under test conditions of 190°C and a load of 21.18N (2.16kg).
本発明で用いる直鎖状中密度ポリエチレン(A)としては、チーグラー・ナッタ型触媒やフィリップス型触媒等の存在下に共重合されたものより、カミンスキー型触媒の存在下に共重合されたものであるのが好ましい。
カミンスキー型触媒によるエチレン・α-オレフィン共重合体は、例えば、特開昭58-19309号、特開昭59-95292号、特開昭60-35005号、特開昭60-35006号、特開昭60-35007号、特開昭60-35008号、特開昭60-35009号、特開昭61-130314号、特開平3-163088号の各公報、欧州特許公開第420436号公報、米国特許第5055438号明細書、及び国際公開WO91/04257号公報等に記載されている、メタロセン系触媒、特にメタロセン・アルモキサン系触媒を用い、又は例えば、国際公開WO92/07123号公報等に記載されている、メタロセン化合物と該化合物と反応して安定なアニオンとなる化合物からなる触媒を用い、例えば、気相法、スラリー法、溶液法、高圧イオン重合法等の重合法によって製造することができる。
The linear medium-density polyethylene (A) used in the present invention is preferably one copolymerized in the presence of a Kaminsky type catalyst rather than one copolymerized in the presence of a Ziegler-Natta type catalyst, a Phillips type catalyst or the like.
Ethylene/α-olefin copolymers produced using a Kaminsky type catalyst are described, for example, in JP-A-58-19309, JP-A-59-95292, JP-A-60-35005, JP-A-60-35006, JP-A-60-35007, JP-A-60-35008, JP-A-60-35009, JP-A-61-130314, and JP-A-3-163088, European Patent Publication No. 420436, and U.S. Pat. No. 505,543 The polyolefin resin can be produced by using a metallocene catalyst, particularly a metallocene-alumoxane catalyst, as described in, for example, International Publication WO 91/04257, or by using a catalyst comprising a metallocene compound and a compound which reacts with the metallocene compound to form a stable anion, as described, for example, in International Publication WO 92/07123, and by a polymerization method such as a gas phase method, a slurry method, a solution method, or a high-pressure ionic polymerization method.
中でも、本発明における前記エチレン・α-オレフィン共重合体は、モノ-、ジ-、又はトリ-シクロペンタジエニル環若しくは置換シクロペンタジエニル環を配位子とした、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハフニウム、又は白金等の4価の遷移金属化合物をメタロセン化合物とする触媒を用いて重合されたもの、特にハフニウム化合物を中心金属とした遷移金属化合物をメタロセン化合物とする触媒を用いて重合されたものであるのが好ましい。
更に好ましくは、特許3539801号等に記載されているような、特別な触媒種により製造されるエチレン・α-オレフィン共重合体が好ましい。
該直鎖状中密度ポリエチレン(A)としては、下記物性(a-3)を有するエチレン・α-オレフィン共重合体が好ましい。
(a-3)分子量分布(Mw/Mn)が1.8~3.5
(a-4)連続昇温溶出分別法(TREF)による溶出温度-溶出量曲線のピークが複数個である
かかる(a-3)及び(a-4)を満たす共重合体は、通常のチーグラー・ナッタ型触媒により得られる重合体よりも分子量分布が狭いことに加えて、典型的なメタロセン触媒による共重合体が通常1つのピークを有するのに対して、溶出温度-溶出量曲線のピークを複数個有することを特徴とする共重合体であり、そのエチレン・α-オレフィン共重合体の製造に用いる触媒及びその製造方法、並びに、分子量分布及びTREFの測定方法は特許3539801号等に記載のとおりである。
Among them, the ethylene/α-olefin copolymer in the present invention is preferably one polymerized using a catalyst in which the metallocene compound is a tetravalent transition metal compound such as titanium, zirconium, nickel, palladium, hafnium, or platinum, having a mono-, di-, or tri-cyclopentadienyl ring or a substituted cyclopentadienyl ring as a ligand, and in particular, one polymerized using a catalyst in which the metallocene compound is a transition metal compound having a hafnium compound as a central metal.
More preferably, ethylene/α-olefin copolymers produced using a special catalyst, such as those described in Japanese Patent No. 3,539,801, are used.
The linear medium-density polyethylene (A) is preferably an ethylene/α-olefin copolymer having the following physical property (a-3).
(a-3) Molecular weight distribution (Mw/Mn) of 1.8 to 3.5
(a-4) The copolymer satisfies (a-3) and (a-4) above has a narrower molecular weight distribution than a polymer obtained using a normal Ziegler-Natta type catalyst, and in addition, has a plurality of peaks in the elution temperature-elution amount curve, whereas a copolymer obtained using a typical metallocene catalyst usually has one peak. The catalyst used in the production of the ethylene/α-olefin copolymer, the production method thereof, and the method for measuring the molecular weight distribution and TREF are as described in Japanese Patent No. 3,539,801, etc.
本出願人は、近年、上記触媒種を用いて、製造コントロールが難しいとされる中密度領域の、上記物性を有する直鎖状中密度ポリエチレンを製造することに成功した。
本発明に用いる直鎖状中密度ポリエチレン(A)としては、例えば、本出願人(日本ポリエチレン社)による「ハーモレックス」(商標名)シリーズの中密度領域の新樹脂として、入手可能である。かかる共重合体は、通常のチーグラー・ナッタ型触媒により得られる重合体よりも分子量分布が狭いことに加えて、幅広い温度領域において強度と高剛性を有し、かつポリエチレン製フィルムに求められるヒートシール性、衝撃強度、更に低臭や低フィッシュアイなどの基本品質を最適化した、ポリエチレン樹脂である。
In recent years, the applicant has succeeded in using the above catalyst species to produce linear medium density polyethylene having the above physical properties in the medium density region, a region whose production control is considered difficult.
The linear medium-density polyethylene (A) used in the present invention is available, for example, as a new medium-density resin in the "Harmolex" (trade name) series by the present applicant (Japan Polyethylene Co., Ltd.) Such a copolymer is a polyethylene resin which has a narrower molecular weight distribution than polymers obtained with normal Ziegler-Natta type catalysts, and in addition has strength and high rigidity over a wide temperature range, and is optimized in terms of basic qualities required for polyethylene films, such as heat sealability, impact strength, low odor, and low fisheyes.
(2)直鎖状低密度ポリエチレン(B)
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン(B)とは、具体的にはエチレンと炭素数4のα-オレフィンとを触媒重合法により共重合して得られるエチレン・α-オレフィン共重合体である。以下、C4LLDPEとも称する。
直鎖状低密度ポリエチレン(B)として、コモノマー種が、炭素数4のα-オレフィンに限定されたエチレン・α-オレフィンを用いることにより、耐熱性を満たしつつ、MD方向への易引裂性に優れる耐熱用シーラントフィルムを得ることができるので好ましい。
また、直鎖状低密度ポリエチレン(B)における炭素数4のα-オレフィン(C4と称する)の含有量は、好ましくは3~24重量%、より好ましくは5~20重量%、さらに好ましくは7~15重量%である。α-オレフィンの含有量が3重量%未満では、フィルムとしての耐ピンホール性に劣りやすくなる。
(2) Linear low-density polyethylene (B)
The linear low density polyethylene (B) of the present invention is specifically an ethylene/α-olefin copolymer obtained by copolymerizing ethylene with an α-olefin having 4 carbon atoms by catalytic polymerization. Hereinafter, it is also referred to as C4LLDPE.
By using, as the linear low-density polyethylene (B), an ethylene-α-olefin in which the comonomer species is limited to an α-olefin having 4 carbon atoms, it is possible to obtain a heat-resistant sealant film that is excellent in ease of tearing in the MD direction while satisfying heat resistance, which is preferable.
The content of the α-olefin having 4 carbon atoms (referred to as C4) in the linear low density polyethylene (B) is preferably 3 to 24% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, and even more preferably 7 to 15% by weight. If the α-olefin content is less than 3% by weight, the film tends to have poor pinhole resistance.
さらに、本発明における直鎖状低密度ポリエチレン(B)は、以下の特性(b-1)、(b-2)を満たすと好ましい。
(b-1)密度
成分(B)の密度は、0.910~0.950g/cm3であり、好ましくは0.915~0.940g/cm3である。更に好ましくは、0.915~0.938g/cm3以下である。ここで、密度は、JIS K7112-1999の「プラスチック-非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法」のD法(密度こうばい管法)に準拠して測定する値である。
Furthermore, the linear low-density polyethylene (B) in the present invention preferably satisfies the following properties (b-1) and (b-2).
(b-1) Density The density of component (B) is 0.910 to 0.950 g/cm 3 , preferably 0.915 to 0.940 g/cm 3. More preferably, it is 0.915 to 0.938 g/cm 3 or less. Here, the density is a value measured in accordance with Method D (density gradient tube method) of JIS K7112-1999 "Method of measuring density and specific gravity of plastics-non-foamed plastics."
(b-2)メルトフローレイト(MFR)
直鎖状低密度ポリエチレン(B)のMFRは、0.1~15g/10分であり、好ましくは0.3~10g/10分である。MFRが0.1g/10分未満では、フィルムへ成形加工するとき、樹脂圧が上がる等して加工性が劣ることとなり、一方、MFRが15g/10分超では、包装用フィルムとしての機械的強度、フィルム成形加工時のバブル安定性等の加工性が劣ることとなる。
ここで、MFRは、JIS K7210-1999の「プラスチック―熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」に準拠して、試験条件:190℃、21.18N(2.16kg)荷重で測定する値である。
(b-2) Melt flow rate (MFR)
The MFR of the linear low density polyethylene (B) is 0.1 to 15 g/10 min, preferably 0.3 to 10 g/10 min. If the MFR is less than 0.1 g/10 min, the resin pressure increases during molding into a film, resulting in poor processability, whereas if the MFR exceeds 15 g/10 min, the mechanical strength required for a packaging film and the processability such as bubble stability during film molding are poor.
Here, MFR is a value measured in accordance with JIS K7210-1999 "Test method for melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of plastics - thermoplastic plastics" under test conditions of 190°C and a load of 21.18N (2.16kg).
本発明で用いる直鎖状低密度ポリエチレン(B)としては、チーグラー・ナッタ型触媒の存在下に共重合されたものなどの公知の直鎖状低密度ポリエチレンから選択しうる。その中から、C4成分を必須とする直鎖状低密度ポリエチレンを選ぶことができる。例えば、日本ポリエチレン社製の「ノバテックLL」(商標名)の中から、C4成分を必須とする樹脂を例示することができる。 The linear low-density polyethylene (B) used in the present invention may be selected from known linear low-density polyethylenes such as those copolymerized in the presence of a Ziegler-Natta catalyst. Among them, a linear low-density polyethylene that contains a C4 component as an essential component may be selected. For example, a resin that contains a C4 component as an essential component may be selected from "Novatec LL" (trademark) manufactured by Japan Polyethylene Corporation.
(3)その他の添加剤
本発明の各層を構成するエチレン系共重合体組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、他の樹脂やゴム、並びに、熱可塑性樹脂に通常用いられる各種の添加剤、例えば、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、造核剤、中和剤、滑剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤、防曇剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤、接着性付与剤、難燃剤、着色剤、充填材等が添加されていてもよい。これらの成分は、各成分に含まれていても良いし、エチレン系共重合体組成物の製造時に配合しても良い。
(3) Other Additives The ethylene copolymer composition constituting each layer of the present invention may contain, if necessary, other resins or rubbers, as well as various additives commonly used in thermoplastic resins, such as heat stabilizers, light stabilizers, UV absorbers, nucleating agents, neutralizing agents, lubricants, antistatic agents, antiblocking agents, slip agents, antifogging agents, dispersants, flow improvers, release agents, adhesion promoters, flame retardants, colorants, fillers, etc., within the scope of not impairing the effects of the present invention. These components may be contained in each component, or may be blended during the production of the ethylene copolymer composition.
(4)フィルムの成形
フィルムの製造方法は、多層ダイを用いて押出機で溶融された樹脂をダイス先端で接合させ積層構造とする多層インフレーション成形法、多層Tダイ成形法等の共押出成形法の他に、多層ブロー成形法等の通常の成形法が適用され特に限定されない。
(4) Film Molding The method for producing the film is not particularly limited, and may be a common molding method such as a multi-layer inflation molding method, in which a resin molten in an extruder is joined at the tip of a multi-layer die to form a laminated structure, a co-extrusion molding method such as a multi-layer T-die molding method, or a multi-layer blow molding method.
(5)多層フィルムの構成
本願発明の耐熱用シーラントフィルムは、少なくとも、最内層と、最内層に接する層の2層以上で構成される。最内層とは、多層フィルム表面に位置する層であり、該フィルムで袋等を構成する際には内側に位置する層を最内層という。
多層構成においては、最内層とその他の層の間に、バリア性又は接着性等を有する他の任意の層を設けてもよいが、好ましくはシンプルな構成である。また、最内層とその他の層における層比は特に限定されない。多層フィルムの全体厚さは10~500μm、好ましくは20~200μmである。
(5) Structure of the multilayer film The heat-resistant sealant film of the present invention is composed of at least two layers, an innermost layer and a layer in contact with the innermost layer. The innermost layer is a layer located on the surface of the multilayer film, and when the film is used to form a bag or the like, the layer located on the inside is called the innermost layer.
In the multi-layer structure, any other layer having a barrier property or adhesive property may be provided between the innermost layer and the other layers, but a simple structure is preferable. The layer ratio between the innermost layer and the other layers is not particularly limited. The total thickness of the multi-layer film is 10 to 500 μm, preferably 20 to 200 μm.
(6)最内層
本発明の最内層は(a-1)密度が0.925~0.940g/cm3、(a-2)MFRが0.1~20g/10分の直鎖状中密度ポリエチレン(A)を65~100重量%を含有することを特徴とし、加熱加圧処理後も易引裂性に優れたフィルムを得る上で好ましい。特に、直鎖状中密度ポリエチレン(A)を70~100重量%含有すると好ましい。直鎖状中密度ポリエチレン(A)の好ましい特性は前記のとおりである。
(6) Innermost Layer The innermost layer of the present invention is characterized by containing 65 to 100% by weight of (a-1) linear medium-density polyethylene (A) having a density of 0.925 to 0.940 g/cm 3 and (a-2) MFR of 0.1 to 20 g/10 min, which is preferable for obtaining a film that has excellent tearability even after heat and pressure treatment. In particular, it is preferable for the innermost layer to contain 70 to 100% by weight of linear medium-density polyethylene (A). The preferable characteristics of the linear medium-density polyethylene (A) are as described above.
(7)最内層に接する層
本発明の最内層に接する層は(b-1)密度が0.910~0.950g/cm3、(b-2)MFRが0.1~15g/10分のC4LLDPE(B)を50~100重量%含むと好ましい。
この構成により、耐熱用シーラントフィルムに要求される耐熱性を維持しつつ、易引裂性を付与することが可能となる。
(7) Layer in Contact with Innermost Layer The layer in contact with the innermost layer of the present invention preferably contains 50 to 100% by weight of (b-1) C4LLDPE (B) having a density of 0.910 to 0.950 g/cm 3 and (b-2) MFR of 0.1 to 15 g/10 min.
This configuration makes it possible to impart easy tearability while maintaining the heat resistance required for a heat-resistant sealant film.
(8)引裂特性
本発明の耐熱用シーラントフィルムは好ましい特性として、特定のエレメンドルフ引裂強度を有することを特徴とする。すなわち、JIS K7128-2に準拠して測定したエルメンドルフ引裂強度が、フィルムの流れ方向(MD)において、20N/mm以下であると好ましい。下限は特に限定されない。
また、JIS K7128-2に準拠し測定されるエルメンドルフ引裂試験において、フィルムの流れ方向(MD)の引裂強度(SMD)と垂直方向(TD)の引裂強度(STD)の比がSMD/STD<0.5であると、MD方向への易引裂性を示すこととなるため、好ましい。
(8) Tear Properties The heat-resistant sealant film of the present invention is characterized by having a specific Elmendorf tear strength as a preferred property. That is, the Elmendorf tear strength measured in accordance with JIS K7128-2 is preferably 20 N/mm or less in the machine direction (MD) of the film. The lower limit is not particularly limited.
Furthermore, in an Elmendorf tear test measured in accordance with JIS K7128-2, it is preferable that the ratio of tear strength (S MD ) in the machine direction (MD) of the film to tear strength (S TD ) in the perpendicular direction (TD) of the film be S MD /S TD <0.5, since this indicates ease of tearing in the MD direction.
(9)耐熱性
本発明の耐熱用シーラントフィルムは好ましい特性として、115℃の加熱加圧処理後も最内層同士が融着しないことを特徴とする。この加熱時の圧力、処理時間は特に限定されないが、例えば115℃で30分の加熱を行う。
(9) Heat Resistance A preferred characteristic of the heat-resistant sealant film of the present invention is that the innermost layers do not fuse together even after heating and pressurizing at 115° C. The pressure and treatment time during this heating are not particularly limited, but for example, heating is performed at 115° C. for 30 minutes.
(10)他の基材との組み合わせ
本発明の耐熱用シーラントフィルムを用いて、酸素バリア性を有する基材フィルムの内容物側に該シーラントフィルムを配して、パウチを構成してもよい。具体的には、耐熱用シーラントフィルムの、最内層を設ける側とは反対側の層に、PET、Ny,OPP、Alから選ばれる基材層を積層する。他の機能を有する基材と組み合わせることによって、レトルト食品用パッケージ、ロングライフ食品パッケージとして好適な態様となる。
(10) Combination with other substrates The heat-resistant sealant film of the present invention may be used to form a pouch by disposing the sealant film on the content side of a substrate film having oxygen barrier properties. Specifically, a substrate layer selected from PET, Ny, OPP, and Al is laminated on the layer opposite to the side where the innermost layer of the heat-resistant sealant film is provided. By combining with a substrate having other functions, it becomes a suitable embodiment as a package for retort food or a package for long-life food.
以下、本発明の実施例及び比較例を示して、さらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例で用いた試験・評価方法、材料は以下の通りである。 The present invention will be explained in more detail below with examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as it does not deviate from the gist of the invention. The test and evaluation methods and materials used in the examples are as follows.
1.試験、評価方法
(1)密度:JIS K7112-1999の「プラスチック-非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法」のD法(密度こうばい管法)に準拠して測定した。
(2)MFR:JIS K7210-1999の「プラスチック-熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」に準拠して、試験条件:190℃、21.18N(2.16kg)荷重で測定した。
(3)エルメンドルフ引裂強度
JIS K7128-2に準拠して下記装置、条件にて測定した。MDは流れ方向(MD:Machine Direction)であり、TDは垂直方向(TD:Transverse Direction)の値である。
装置:デジタルエルメンドルフ引裂試験機 型式SA(株式会社東洋精機製作所製)
測定環境:温度23℃、湿度50%
(4)加熱加圧処理
下記装置、条件にて加熱加圧処理を実施した。処理には、該耐熱用シーラントフィルムのユニチカ株式会社製ナイロンフィルム「EMBLEM(ONM)」を組み合わせ、中に水を適量入れたパウチを作製した。
装置:高温高圧シャワー滅菌(殺菌)装置 YRF-40/50E(サクラエスアイ株式会社製)
処理条件:115℃×30分処理
耐熱性については、次の基準で判断した。
〇:目視にて、最内層同士の融着が見られない
×:目視にて、最内層同士の融着が見られる
1. Test and Evaluation Methods (1) Density: Measured in accordance with JIS K7112-1999 "Method for measuring density and specific gravity of plastics-non-foamed plastics" Method D (density gradient tube method).
(2) MFR: Measured in accordance with JIS K7210-1999 "Test method for melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of plastics-thermoplastics" under test conditions of 190°C and a load of 21.18N (2.16kg).
(3) Elmendorf Tear Strength Measured according to JIS K7128-2 using the following device and conditions, where MD is the machine direction and TD is the transverse direction.
Equipment: Digital Elmendorf tear tester, model SA (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.)
Measurement environment: temperature 23℃, humidity 50%
(4) Heat and pressure treatment Heat and pressure treatment was carried out using the following equipment and conditions: For the treatment, the heat-resistant sealant film was combined with a nylon film "EMBLEM (ONM)" manufactured by Unitika Ltd., and a pouch was prepared with an appropriate amount of water placed inside.
Equipment: High-temperature, high-pressure shower sterilization (disinfection) equipment YRF-40/50E (manufactured by Sakura SI Co., Ltd.)
Treatment conditions: 115° C.×30 minutes Heat resistance was evaluated according to the following criteria.
◯: No adhesion between the innermost layers is observed by visual inspection. ×: Adhesion between the innermost layers is observed by visual inspection.
2.材料
(1)成分(A)
(i)A:密度が0.935g/cm3、MFRが1.5g/10分、Mw/Mnが3.42、メタロセン系直鎖状中密度ポリエチレンLL(A)
(メタロセン系触媒を用いて、所定の密度及びMFR範囲を有するように製造条件を設定し、製造されたポリエチレン樹脂を用いた。この樹脂の、連続昇温溶出分別法(TREF)による溶出温度-溶出量曲線のピークは複数個であった。)
(2)成分(B)
(B-1)
密度が0.927g/cm3、MFRが2.1g/10分である直鎖状低密度ポリオレフィンLL(日本ポリエチレン社製「UF641」)
(B-2)
密度が0.938g/cm3、MFRが2.1g/10分である直鎖状低密度ポリオレフィンLL(日本ポリエチレン社製「UF943」)
(3)AB剤(アンチブロッキング剤)
日本ポリエチレン社製「ハーモレックス MBN560B」
(4)スリップ剤
日本ポリエチレン社製「ハーモレックス MBN560S」
2. Material (1) Component (A)
(i) A: Metallocene-based linear medium density polyethylene LL (A) having a density of 0.935 g/cm 3 , an MFR of 1.5 g/10 min, and an Mw/Mn of 3.42
(A polyethylene resin was used, which was produced using a metallocene catalyst under production conditions set so as to have a predetermined density and MFR range. This resin had multiple peaks in the elution temperature-elution amount curve measured by continuous temperature rising elution fractionation (TREF).)
(2) Component (B)
(B-1)
Linear low-density polyolefin LL having a density of 0.927 g/cm 3 and an MFR of 2.1 g/10 min ("UF641" manufactured by Japan Polyethylene Corporation)
(B-2)
Linear low-density polyolefin LL having a density of 0.938 g/cm 3 and an MFR of 2.1 g/10 min ("UF943" manufactured by Japan Polyethylene Corporation)
(3) AB Agent (Anti-Blocking Agent)
"Hermolex MBN560B" manufactured by Japan Polyethylene Corporation
(4) Slip agent: "Harmolex MBN560S" manufactured by Japan Polyethylene Corporation
(実施例1)
表1の配合に従い多層Tダイ成形機(ダイリップ;1mm、ダイス温度;220℃)を用い、3層の合計厚み50μmのシート状フィルムを成形した。最内層:中間層:最外層の厚みは10μm:30μm:10μmであった。得られたフィルムにおいてエルメンドルフ引裂強度、耐熱性を評価した。その結果を表3に示す。
Example 1
According to the formulation in Table 1, a three-layered sheet film having a total thickness of 50 μm was molded using a multi-layer T-die molding machine (die lip: 1 mm, die temperature: 220° C.). The thicknesses of the innermost layer, intermediate layer, and outermost layer were 10 μm: 30 μm: 10 μm. The Elmendorf tear strength and heat resistance of the obtained film were evaluated. The results are shown in Table 3.
(実施例2)
表1の配合に従い、実施例1と同様にしてフィルムを作製した。結果を表3に示す。
Example 2
A film was prepared in the same manner as in Example 1 according to the formulation in Table 1. The results are shown in Table 3.
(実施例3)
表1の配合に従い、実施例1と同様にしてフィルムを作製した。結果を表3に示す。
Example 3
A film was prepared in the same manner as in Example 1 according to the formulation in Table 1. The results are shown in Table 3.
(実施例4)
表1の配合に従い、実施例1と同様にしてフィルムを作製した。結果を表3に示す。
Example 4
A film was prepared in the same manner as in Example 1 according to the formulation in Table 1. The results are shown in Table 3.
(比較例1)
表2の配合に従い、実施例1と同様にしてフィルムを作製した。結果を表3に示す。
(Comparative Example 1)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 according to the formulation in Table 2. The results are shown in Table 3.
(比較例2)
表2の配合に従い、実施例1と同様にしてフィルムを作製した。結果を表3に示す。
(Comparative Example 2)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 according to the formulation in Table 2. The results are shown in Table 3.
表3より、実施例1~4は比較例1、2と比較して、耐熱性を有し、かつフィルムの流れ方向(MD)の易引裂性に優れる(フィルムの横方向(TD)の引裂強度STDに対する、フィルムの流れ方向(MD)のエレメンドルフ引裂強度SMDの比SMD/STD(表中ではTD、MD、MD/TDで表記)が0.5より小さい)ことがわかる。
したがって、本発明の耐熱用シーラントフィルムは、レトルト殺菌処理に相当する温度での加熱加圧処理に対する耐熱性と、手で容易に引裂くことの出来る易引裂性の両方を備えており、大きな技術的意義を持つことが明らかである。
From Table 3, it can be seen that, compared to Comparative Examples 1 and 2, Examples 1 to 4 have heat resistance and are excellent in tearability in the machine direction (MD) of the film (the ratio S MD /S TD (shown as TD, MD, and MD/TD in the table) of the Elmendorf tear strength S MD in the machine direction ( MD ) of the film to the tear strength S TD in the transverse direction (TD) of the film is less than 0.5).
Therefore, the heat-resistant sealant film of the present invention has both heat resistance against heating and pressurizing treatment at temperatures equivalent to retort sterilization treatment and easy tearability so that it can be easily torn by hand, and it is clear that it has great technical significance.
本発明のエチレン系共重合体組成物の多層構成からなる耐熱用シーラントフィルムは、115℃の加熱加圧処理後でも最内層同士の融着が生じず、かつ易引裂性(易開封性)に優れているので、加熱加圧殺菌処理が必要なレトルト食品をはじめとする食品包装用フィルムや医療品包装として好適に用いられる。 The heat-resistant sealant film made of the multi-layer structure of the ethylene copolymer composition of the present invention does not fuse together between the innermost layers even after heating and pressurizing at 115°C, and has excellent tearability (easy opening), so it is suitable for use as a food packaging film, including retort foods that require heating and pressurizing sterilization, and as medical product packaging.
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