JPH078922B2

JPH078922B2 - 易劈開性フイルム

Info

Publication number: JPH078922B2
Application number: JP23129086A
Authority: JP
Inventors: 雅好須山; 健次矢部; 清小谷
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPS6387221A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は劈開の容易なフィルムに関するものである。

〔従来の技術〕

ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートのような
熱可塑性プラスチック等を構成素材とする袋あるいは容
器において、熱封される熱可塑性プラスチック同志の
間、あるいは容器本体と蓋体との間で、熱封による密封
がなされている包装体は従来から食品等の分野に広く使
用されている。

これらのフィルム層は、熱融着して密封信頼性の優れた
構造を形成するだけでなく、このフィルムが易開封性、
すなわち、開封する際に手で容易に剥離しうる程度の強
度を有すると同時に、面の粗れ、あるいは毛羽立ち（フ
ェザーリング）のないスムーズな剥離界面を有してしな
ければならない。この要求を満足させるために、樹脂層
としては、ポリプロピレン、ポリエチレンをベースにし
たもの（例えば、特開昭57−77465号公報）、あるいは
ポリエチレンテレフタレート・イソフタレート共重合体
などのポリエステル共重合体を使用する試みがなされて
いる。しかしこれら従来の熱封樹脂層はすべて、剥離面
のスムーズさという点で不十分であり、また開封力が経
日とともに変化するという欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記欠点を解消せしめ、開封した場合
の開封面が一定でかつ平滑であり、開封力の経日に伴う
変化が実用上問題にならない程度僅かである易劈開性の
フィルムを提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ポリオレフイン系樹脂（イ）100重量部に対
して、スチレン系樹脂、メタクリル酸エステル系樹脂、
メチルペンテン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミ
ド樹脂から選ばれた１種以上の樹脂（ロ）を15〜45重量
部混合してなるフィルムであって、該フィルムのTD断面
における該樹脂（ロ）の平均分散径が、少なくとも片面
の表層から中央に向って、連続的に増大しており、かつ
少なくとも片面の表層から４μｍまでの深さにおける平
均分散径（Ａμｍ）とフィルム中央±６μｍにおける平
均分散径（Ｂμｍ）が、 0.1≦Ａ≦３ 0.5≦Ｂ≦12 0.05≦A/B≦0.5 なる関係にあることを特徴とする易劈開性フィルム、に
関する。

本発明におけるポリオレフィン系樹脂とは、190℃で測
定したメルトインデックス（以下MIと略す。）が0.1〜5
0g/10分であるポリエチレンあるいはエチレンと他のα
−オレフィンとの共重合体、230℃で測定したMI0.1〜50
g/10分であるポリプロピレンあるいはプロピレンと他の
α−オレフィンとの共重合体、変性ポリオレフィンまた
はアイオノマーなど、あるいはこれらポリオレフィン系
樹脂の混合物を挙げることができる。

ここで述べる変性オレフィンとは、ポリオレフィンに
α，β−エチレン性不飽和塩基酸およびそれらの酸無水
物、エステル、アミド、イミドから選ばれた少なくとも
一つのモノマをグラフト率20モル％以下でグラフト重合
したものである。例としてはポリエチレンに無水マレイ
ン酸をグラフトしたもの、を挙げることができる。また
本発明でいうアイオノマーとは、α−オレフィンと１〜
３価の金属イオンを含むα，β−不飽和カルボン酸のイ
オン性基との共重合体である。例としては、エチレンと
メタクリル酸共重合体の部分金属塩を挙げることができ
る。

本発明でいうスチレン系樹脂とは、スチレンを70モル％
以上含む重合体又は共重合体である。具体的には、例え
ばポリスチレン、スチレンとアクリロニトリル、スチレ
ンとゴム系物質を共重合したものなどをいう。

本発明でいうメタクリル酸エステル系樹脂とは、メタク
リル酸エステルを70モル％以上含む重合体又は共重合体
である。具体的には、例えばポリメタクリル酸メチル、
ポリメタクリル酸エチル、メタクリル酸メチルとエチレ
ンあるいはα−メチルスチレンなどとの共重合体、メタ
クリル酸メチルとアクリル酸、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチルなどとの共重合体をいう。

本発明でいうメチルペンテン樹脂とは、例えばポリ４−
メチルペンテン−１樹脂をいう。

本発明でいう飽和ポリエステル樹脂とは、ジカルボン酸
とジオールからなるポリエステルあるいはコポリエステ
ルで、例えばポリエチレンテレフタレート（PET）、ポ
リエチレンテレフタレート・イソフタレート（PET/I）
などのPET系樹脂。ポリブチレンテレフタレート（PB
T）、ポリブチレンテレフタレート・イソフタレート（P
BT/I）などのPBT系樹脂およびこれら飽和ポリエステル
系樹脂の混合物を挙げることができる。

なおこれらの樹脂は固有粘度（IV）が少なくとも0.5以
上であることが好ましい。

本発明でいうポリアミド樹脂とは、ジアミンと二塩基酸
の重縮合によりなるポリアミド及びコポリアミドで、例
えばポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジポアミ
ド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリウンデカンア
ミド、ポリドデカアミドなどの樹脂及びこれらの共重合
物、混合物を挙げることができる。

これら、スチレン系樹脂、メタクリル酸エステル系樹
脂、メチルペンテン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリ
アミド樹脂から選ばれた１種以上（これを樹脂（ロ）と
呼ぶことがある）を、ポリオレフィン系樹脂100重量部
に対して15〜45重量部、好ましくは20〜40重量部添加す
る。樹脂（ロ）の添加量が15重量より少ない場合は、易
劈開性が乏しく、また剥離面がひどく荒れるために好ま
しくない。

添加量が45重量部より多い場合は、劈開力が低いため、
内容物が洩れるおそれがあるし、フェザーリング欠点を
起こし易いために好ましくない。

本発明は上記のごとき樹脂組成物を特徴とする易劈開性
フィルムに関するものであるが、該樹脂組成物に、必要
に応じて酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、粘度調
節剤、可塑剤、有機滑剤、顔料等の添加剤を分散・配合
することができる。また酸化チタン、などの無機微粒子
を該樹脂組成物100部に対し、０〜20部好ましくは３〜1
0部添加することができる。

本発明における樹脂（ロ）の分散径とは、製膜されたフ
ィルムのTDにおいて、海成分ともいうべきポリオレフイ
ン系樹脂中に島成分の如く存在する樹脂（ロ）のフィル
ム厚み芳香直径のことである。ここでTD断面とは、フィ
ルムを製膜工程を考えた場合の機械芳香とは直交する方
向（一般的には幅方向ともいう）に切断した場合の断面
をいう。

本発明は、特殊な製膜条件下においてポリオレフイン系
樹脂と樹脂（ロ）の混合物を製膜し、島成分である樹脂
（ロ）の分散径をコントロールする。

すなわち、シリンダー内で溶融されたポリマのシリンダ
ーヘッド部における樹脂温度と口金吐出直後における樹
脂温度の差、ポリマ吐出量（ポリマ線速度）およびドラ
フト比を特定な条件にする事により、フィルムTD断面に
おける樹脂（ロ）の分散径を、表層部で微少に、中央部
で粗大にすることができるのである。

フィルム表層部における粒子径が微少である事が、劈開
場所、劈開力、劈開後の表面凹凸に大きな影響を与え、
中央部の粒子径が粗大である事が、劈開場所の安定に大
きな影響を与えている。

表層から４μｍまでの深さにおける樹脂（ロ）の平均分
散径（Ａ）は、0.1〜３μｍが好ましい。さらに好まし
くは0.5〜２μｍである。

0.1μｍ未満になると剥離力が小さくなりすぎるため、
内容物の洩れる危険性があるし、３μｍを越えると剥離
後の表面凹凸が大きくなるため平滑な剥離面を得ること
ができない。

又、フィルム中央±６μｍにおける樹脂（ロ）の平均分
散径をＢとした時、Ｂの値が0.5〜12μｍの範囲におい
て、ＡとＢの比率は0.05≧A/B≧0.5が好ましい。さらに
好ましくは、0.08≦A/B≦0.4である。A/Bが0.5より大き
い値を示すものおよびＢが0.5より小さいものは、剥離
位置が不安定となり、剥離後のフィルム表面凹凸が大き
くなるし、フェザーリング欠点を起し易いので好ましく
ない。A/Bが0.05より小さい値を示すものおよびＢが12
μｍより大きいものは剥離力が大きくなり、易劈開性が
失われる。

このようにして得られたフィルムを基材上に、熱あるい
は接着剤などを使用して接着する。必要に応じて基材上
にアンカーコート処理を施してもよいし、当然直接基材
上に溶融押出ラミネートしてもよい。このようにして得
られた接着性樹脂層を供えた積層体同志あるいはそれを
蓋体としてポリエチレン容器、ポリプロピレン容器ある
いは金属等の各種容器と、ヒートシール法、高周波誘導
加熱法等により接着する。基材上に設けたフイルムの厚
みは、20〜350μ、より好ましくは40〜250μである。20
μ以下であると、中央部の樹脂（ロ）の粒子の絶対径が
小さくなりすぎるため、剥離界面が不安定となりフェザ
ーリングが起き易い。又350μ以上は表層のオレフィン
系樹脂粒子径が大きくなりすぎるため、剥離界面の粗れ
が大きくなる傾向にある。

次に本発明フィルムの製造方法について説明するが、こ
れに限定されるものではない。

ポリオレフイン系樹脂と樹脂（ロ）をドライブレンド法
により混合した後、その組成物を押出機に供給し、Ｔダ
イ法によりフィルムにする。製膜条件は下記の範囲内で
行なうことが好ましい。シリンダー内部で溶融されたポ
リマのシリンダーヘッド部における温度をT₁とし、口金
吐出直後におけるポリマ温度をT₂とした時、T₁−T₂＝５
〜45℃とする。

また、リップ部を通過するポリマの線速度は60〜160（c
m/min）でドラフト比は３〜15とする。

もちろん、これらのブレンド樹脂を予めペレタイザー等
で混練したチップを使用してもよい。

次に好ましい条件で製膜されたフィルムのTD断面を第１
図に、長さ方向（MD）断面を第２図に示す。

図中１は、樹脂（ロ）を示し、２はポリオレフイン系樹
脂を示す。

本発明フィルムでは、第１図に示すようにその島成分で
ある樹脂（ロ）の粒子径が表面から中央にかけてほぼ連
続的に変化していることが判る。このように表面付近で
は微細で中央付近でた粗大であることが本発明フィルム
の特徴である。

この様子をフィルムのMDにおいて観察すると第２図のよ
うになっている。フィルム中央で楕円に近い樹脂（ロ）
の粒子が表面に近ずくに従い細長く引き伸ばされた型と
なり、表層付近ではそれがさらに細長くなり、ほぼ連な
っていることが判る。

しかし、一般的な製膜条件で製膜されたフィルムは、図
のような構造は形成せず、極めて粗大な樹脂（ロ）がラ
ンダムに島成分として存在するだけである。

本発明の易劈開性フィルムは、食品をはじめ種々の内容
物の容器と蓋のシール材として使用できることは勿論で
あるが、開封後の劈開面が極めて良好であるため剥離面
が直接口に触れる用途、例えばジュースなどのソフトド
リンク、酒類の容器への使用にも適している。

［発明の効果］本発明の効果を以下に列挙する。

（１）フィルムの凝集破壊力を利用しているため、密封
性が安定する。分散径がコントロールされているので劈
開力も安定する。

（２）劈開面が表層部分に定まるため、引張角度の変
更、引張スピードの変更に対しても、極めて安定した劈
開を示し、フェザーリング欠点を起さない。

（３）劈開界面の粗れが微細でかつ安定しているため、
良好な剥離外観および口ざわりを示す。

（４）経日による開封力変化が実質的にない。

［特性の測定方法・評価基準］本発明における特性の測定方法および評価の基準は次の
とおりである。

（１）樹脂（ロ）の平均分散径日本ミクロトーム（株）製ミクロトームを使用して、フ
ィルムTD断面をカットし、数μｍの切片を作成する。こ
の切片を光学顕微鏡の明視野照明下100〜200倍において
写真撮影後、印画紙に総合倍率1000倍〜5000倍に焼付け
る。出来上がった写真中の島成分粒子の厚み方向におけ
る長さを測定し、樹脂（ロ）の粒子径とする。この方法
を用いて、表層から４μの深さまでに存在す粒子の相加
平均を求めた値がＡであり、フィルム厚みの中央から±
６μの厚さ方向において相加平均を求めた値がＢであ
る。

（２）劈開力（開封力）約200μ厚みのポリプロピレンあるいはポリエチレン未
延伸フイルムの間に易劈開性フイルムを挾み所定の温度
に加熱されたヒートシーラーにて、シール圧力一定、シ
ール時間一定の条件にて接着した。

このようにして得られたサンプルを0.5cm幅の短冊状に
切り、剥離角度180°で東洋ボルドウィン社製テンシロ
ンを用いて、引張スピード300m/minで引張り、その時の
劈開強度（kg/cm）を劈開力（開封力）とした。このよ
うにして評価した劈開力が1.6〜2.8kg/cmである場合を
密封性、易劈開性（易開封性）の両立した状態を「○」
とし、それ以外を「×」とした。

（３）経日後の劈開力 50℃の雰囲気中で３ケ月放置した後の劈開力で示した。

（４）劈開面測定機を使用せず、手による自然な角度および自然なス
ピード（およそ300〜500mm/min）による劈開を行なった
後のポリオレフィン系フィルムの表面状態を表面粗さ計
を使用して表面粗さを求めることにより評価した（JIS
B0601方法、0.8mmカットオフ）。Ra＝３μｍ未満のもの
を平滑「○」とし、Ra＝３μｍ以上、５μｍ未満のもの
をやや粗「△」、Ra＝５μｍ以上のものを粗「×」とし
た。

（５）樹脂温度樹脂温度T₁は押出機のスクリュウと多孔板の間におい
て、熱電対・タイプIC型を使用して測定した。又T₂は口
金から吐出された直後のポリマ温度（口金より約1cm離
れた場所）をミノルタ（株）放射型温度計を用いて測定
した。

（６）ポリマ流速ポリマの吐出量とＴダイのスリット間隙面積より算出し
た。

［実施例］実施例１〜９、比較例１〜７ポリオレフイン系樹脂として、ポリプロピレン樹脂（MI
＝２、15、20g/10分）、ポリプロピレンに0.5モル％の
無水マレイン酸をグラフト重合した樹脂（MI＝２）、ポ
リエチレン樹脂（MI＝４）及びイオン化率60％Znタイプ
のアイオノマ（MI＝0.7）を選ぶ。

島成分となる樹脂（ロ）として、ポリスチレン、ポリメ
タクリル酸メチル、４−メチルペンテン樹脂、ポリブチ
レンテレフタレート、ナイロン６を選び、これらの樹脂
を表１、表２に示す比率に、それぞれドライブレンドし
た後、Ｔダイ（スリット間隙:0.5、0.7、1.0）を有する
40mmφ押出機（L/D＝22、圧縮比＝40、ダルメージ付）
に供給し、15〜400μの厚みに溶融押出製膜した。

このようにして得た15〜400μのフイルムを200μのポリ
プロピレンあるいはポリエチレンNOフイルム上と下より
挾んだ形でヒートシールした。ヒートシール温度200
℃、シール圧力50g/cm²、シール時間２〜５秒であっ
た。このようにして得たサンプルの経日前後の劈開力、
及び剥離した後の表面状態を判定して、樹脂（ロ）の分
散径平均値Ａ、Ｂ及びフイルム厚みと共に表１、２に示
した。

表１に見られるように、製膜温度T₁−T₂＝８〜40℃、リ
ップ通過時の線速度が61〜154、ドラフト比3.3〜12.5の
範囲で製膜した40〜300μの実施例１〜９は経日後の開
封も良好で優れた劈開性を示した。また引張スピード、
引張角度を一定とせずに手で開封した後の劈開面もＲの
値で3.0以下であり、平滑性に優れていた。これに比べ
島成分樹脂が混合されていない比較例１〜２は全く劈開
を示さなかった。又ポリスチレンブレンド量の少ない比
較例３、Ａの値が3.4μと大きい比較例６及びＡ、Ｂが
６μと差のない比較例７は、劈開力が大きすぎて実用に
供し得ないし、劈開後の面荒れも大きかった。

ポリスチレンのブレンド量の多い比較例４、Ａが0.1μ
未満（A/B値が0.05以下）の比較例５は劈開力が低すぎ
るため、内容物の洩れるおそれがあること、さらにフェ
ザーリング欠点を起こすため劈開後の表面荒れが極めて
大きかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる易劈開性フィルムのTD断面
図、第２図は本発明にかかる易劈開性フィルムのMD断面
図である。図中１は島成分である樹脂（ロ）、２は海成分であるポ
リオレフイン系樹脂を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフイン系樹脂（イ）100重量部に
対して、スチレン系樹脂、メタクリル酸エステル系樹
脂、メチルペンテン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリ
アミド樹脂から選ばれた１種以上の樹脂（ロ）を15〜45
重量部混合してなるフィルムであって、該フィルムのTD
断面における該樹脂（ロ）の平均分散径が、少なくとも
片面の表層から中央に向って、連続的に増大しており、
かつ少なくとも片面の表層から４μｍまでの深さにおけ
る平均分散径（Ａμｍ）とフィルム中央±６μｍにおけ
る平均分散径（Ｂμｍ）が、 0.1≦Ａ≦３ 0.5≦Ｂ≦12 0.05≦A/B≦0.5 なる関係にあることを特徴とする易劈開性フィルム。