JPH0430980B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、プロピレン重合体から形成した基層
及び、α−オレフイン共重合体、それと相容な樹
脂、ポリジオルガノシロキサン及びシリケートか
らの組合せを含有するシール適性層少なくとも１
つより成るシール適性の透明な多層フイルムに関
する。 従来の技術 西ドイツ国特許公開第1694694号明細書（英国
特許第1145199号明細書に相当）に、エチレン２
〜６重量％及びプロピレン98〜94重量％より成る
エチレン／プロピレン共重合体から成形したヒー
トシール適性層少なくとも１つを有する延伸した
ポリプロピレンフイルムより成るヒートシール適
性ラミネートが開示されている。このフイルムは
良好なヒートシール適性を示すが、その耐引掻性
及び透明性は所望の程度のものではなく、更に高
速包装機でのその加工性は不十分である。 ヨーロツパ特許第27586号明細書（米国特許第
4348457号明細書に相当）には、エチレンのホモ
重合体又は共重合体より成るシール層を有しかつ
長鎖状脂肪族アミン、非相容の熱可塑性成分及び
ポリジオルガノシロキサンを含有するシール適性
ポリプロピレンフイルムが記載されている。この
フイルムは西ドイツ国特許公開第1694694号明細
書に比べて改良されているが、横型成形充填シー
リング機におけるその走行信頼性がまだ不十分で
ある。 西ドイツ国特許公開第2941140号明細書（米国
特許第4293608号明細書に相当）には、ポリプロ
ピレン重合体からの基層及びプロピレン／エチレ
ン共重合体とC₄〜C₁₀−α−オレフイン／プロピ
レン共重合体とからのブレンドから成形した表面
層より成る包装材料が開示されている。この表面
層は低分子量の熱可塑性樹脂とシリコーン油を含
有していてもよい。この種の包装材料は引掻に対
して敏感でありかつ不十分な光学特性を有すると
いう欠点を有する。 フランス国特許公開第243861号明細書では、基
層とシール層とより成る透明な多層フイルムが特
許請求されており、その際に基層Ａはプロピレン
重合体より成りかつシール層Ｂはエチレン／プロ
ピレン共重合体、C₄〜C₁₀−α−オレフイン共重
合体及びプロピレンの混合物、それと相容な炭化
水素樹脂及びポリジオルガノシロキサンより成り
かつ滑剤として長鎖状アミン、シリケート、炭酸
カルシウム等を含有する。 ヨーロツパ特許公開第0114311号明細書（優先
権主張日1982年12月24日、出願日1983年12月16
日、公開日1984年８月１日）に特別な組成のポリ
オレフイン共重合体又はターポリマーからのシー
リング層を有し、かつプロピレンホモ重合体、ジ
メチルポリシロキサン及び合成樹脂で変性されて
いることにより高速包装機での良好な加工性、改
良された外観及び高い耐引掻性を有するフイルム
―しかし不透明―もまた提案された。このシーリ
ング層の成分は、成分(a)〜(d)として本発明でも使
われるものに相応する。この技術水準の特許請求
の範囲第３項によれば、フイルムは炭酸カルシウ
ム、二酸化珪素及び／又はNa−Al−シリケート
のような添加物も含有していてもよい。 このフイルムは、機械工学の観点から包装用フ
イルムが具備すべき要件を満足するが、このフイ
ルムの取扱いは極めて滑らかな表面が非常に低い
摩擦係数を有するのでむしろ問題が多い。例え
ば、完全原幅（約４〜６ｍ）を有するフイルムロ
ールをより小幅のロールに切断する場合に、切断
縁の横方向へのずれが高まり、つまり高い切断速
度を適用する場合にフイルムが横方向へ逃げると
いう事実により正確に所定の幅を有するロールを
得ることはできず、多かれ少なかれ所望を幅を上
廻る。スリツチング（Sli−tting）及び巻取りの
工程は以下“二次加工”（converting）と表わす。 前記フイルムの他の欠点は、取扱いの際にロー
ル上で竹の子巻きになる高い傾向（high te−
ndency to telescope）を有することであり、こ
れは既にスリツター上で又はフイルムロールを包
装機上に挿入する際に惹起され得る。竹の子巻き
とはロール上でのフイルムの横方向への移動を表
わし、その際に隣接する層の表面がすべて一方の
側に滑り、その結果としてフイルムの縁はもはや
正確に相互に上下には位置ぜず、それぞれの層が
一方向に少しずつずれて、それ故全ロールはマン
ドレルの一方の側から突出する。一般に、竹の子
巻きは、ロールが何かに衝突したり又はそれが僅
かに傾斜している場合に起こる。 これらの困難のために、機械の速度を二次加工
の際の通常の速度の約1/2に低めなければならず、
ロールの他の取扱いは非常に注意深くなされなけ
ればならない。 発明が解決しようとする問題点 それ故、本発明の目的は、高速包装機上で直ち
に加工処理することができ、容易に二次加工する
ことができかつ竹の子巻き傾向を有しておらず、
それにかかわらず光学的特性及び耐引掻性に関す
る厳しい要件を満足するシール適性の透明なオレ
フイン多層フイルムを開示することであつた。 問題点を解決するための手段 この問題は、 (a) シール適性層の重量に対して、例えばエチレ
ン、プロピレン又はブチレンの炭素原子２〜10
個を有するα−オレフインからの共重合体又は
ターポリマーあるいはそれらの混合物少なくと
も１種 67.5〜89.6重量％ (b) シール適性層の重量に対して、前記の共重合
体又はターポリマーと相容である低分子量樹脂
５〜15重量％ (c) シール適性層の重量に対して、プロピレンホ
モ重量体 ５〜15重量％ (d) シール適性層の重量に対して、ポリジオルガ
ノシロキサン 0.3〜1.5重量％及び (e) シール適性層の重量に対して、葉状構造を有
するシリケート 0.1〜1.0重量％ からのシーリング層少なくとも１つを有する冒頭
に記載した種類のシール適性の透明なポリオレフ
イン多層フイルムにより解決される。 シール適性ポリオレフイン多層フイルムの基層
は大部分がプロピレンより成りかつ融点が140℃
又はそれ以上、殊に150℃又はそれ以上であるプ
ロピレン重合体から形成される。 基層を形成するプロピレン重合体の詳細な例に
は、ｎ−ヘプタン可溶性成分15重量％及びそれ以
下を有するアイソタクチツクポリプロピレン、エ
チレン含量10重量％又はそれ以下のエチレンとプ
ロピレンとの共重合体、C₄〜C₈−α−オレフイ
ン含量10重量％又はそれ以下のポリプロピレン／
C₄〜C₈−α−オレフイン共重合体が挙げられる。 基層のプロピレン重合体が230℃及び負荷2.16
Kg（＝21.19N；DIN53735）でメルトフローイン
デツクス約0.5ｇ／10分間〜８ｇ／10分間、殊に
約1.5ｇ／10分間〜４ｇ／10分間を有すると有利
である。 更に、プロピレン重合体より成る基層は常用の
添加物、例えば帯電防止剤、滑剤及び安定剤を含
有してよい。 多層フイルムのシール適性層に含有される共重
合体又はターポリマー、エチレン、プロピレン、
ブチレン又は炭素原子10個までを有する他のα−
オレフインもしくはその混合物より成る。この組
成物は一般にシール適性層に使われる組成物に相
当する。一般に、エチレン含量３〜10重量％のエ
チレン／プロピレン共重合体を使用するが、エチ
レン／ブチレン共重合体又はエチレン／ブチレン
共重合体とエチレン／プロピレン／ブチレンター
ポリマーとの混合物も同様に使用することができ
る。この種類の樹脂の融点は130℃又はそれ以上
であり、そのメルトフローインデツクスは230℃
及び負荷2.16Kg（＝21.19N；DIN53735）で約0.1
〜16ｇ／10分間で変動する。 共重合体又はターポリマーと相容である本発明
で使用する低分子量樹脂には範囲約60〜180℃、
殊に約80〜130℃（DIN1995−U4により測定）の
軟化点を有する天然又は合成樹脂が含まれる。 相容性樹脂とは、そのままでシーリング層の共
重合体又はターポリマーに約15重量％までの濃度
で添加した際にフイルムの透明性の劣化を惹起し
ない種類の樹脂である。 共重合体又はターポリマーと相容である好適な
低分子量の熱可塑性の例には、炭化水素樹脂、ケ
トン樹脂、ポリアミド樹脂、コロホニー、ダンマ
ル樹脂、塩素化脂肪族及び芳香族炭化水素樹脂が
含まれる。これらの樹脂は“ウルマンズ・エンサ
イクロペジア・オブ・インダストリアル・ケミス
トリー（Ullmann′s Encyclopediaof Industrial
Chemistry）”、12巻、525〜555頁（1976年）に挙
げられている。 “炭化水素樹脂”とは実質的に炭素と水素とよ
り成りかつ成分が例えばコークス炉ガス、コール
タール留出物、ナフサ及びガス油のクラツキング
操作及びテレビン油から回収することのできる重
合体である。挙げることのできる炭化水素樹脂の
重要なものは、石油樹脂、コールタールからの樹
脂及びテレビン樹脂である。炭化水素樹脂の体表
的な例はクロマン樹脂、鉱油樹脂、テルペン樹脂
である。これらの樹脂は前記文献の同巻、539〜
546頁に記載されている。 一般に、クマロン樹脂は、フエノール及び塩基
を除去しかつ例えば不飽和成分としてインデン、
スチレン、ジシクロペンタジエン、クマロン及び
それらの同族体を含有するコールタール軽質油の
フラクシヨンの重合により得られる。フエノール
との共重合及び他の合成物質との組合せによりク
マロン樹脂を多様に変性することができる。これ
らの樹脂は前記文献の同巻、545〜546頁に記載さ
れている。 鉱油樹脂のベース物質は、ナフサ又はガス油を
エチレン及びプロピレンのような化学工業用の原
料にクラツキングする際に得られる。例えば、そ
のようなベース物質はブテン、ブタジエン、ペン
テン、ピペリレン、イソプレン、シクロペンタジ
エン、ジシクロペンタジエン、アルキルベンゼ
ン、メチルジシクロペンタジエン、メチルインデ
ン、ナフタリン、スチレン、インデン、ビニルト
ルエン、メチルスチレンのような樹脂形成化合物
である。これらの樹脂は前記文献の同巻、541〜
542頁に記載されている。 テルペン樹脂はテルペンの重合体である。例え
ば、好適なテルペンはβ−ピネン、ジペンテン、
リモネン、ミルセン、ボルニレン、カンフエン及
び類縁のテルペンである。これらの樹脂は前記の
ウルマンによる文献の同巻、542〜543頁に記載さ
れている。 該炭化水素は重合前に原料を反応させるか、特
別な単量体を導入するか又は重合生成物を反応さ
せることにより変性できることは注目すべきであ
る。これに関しては、特に該樹脂の不飽和成分の
水素化又は部分水素化が挙げられる。炭化水素樹
脂の変性の可能性は前記のウルマンによる文献の
同巻中、543〜544頁に記載されている。 “コロホニー”という用語は、様々な種の松を
切付けることにより回収されるターペンタインバ
ルサムからテレビン油を蒸留することにより得ら
れ（バルサム樹脂）かつ古い切り株の溶剤抽出に
より（ウツド樹脂）及びタル油の分溜により（タ
ル樹脂）得られる天然樹脂を包含する。コロホニ
ーはコロホニーエステル、並びに変性コロホニー
（例えば水素化、脱水素化、分溜、異性化及び不
均化コロホニー）及び類縁物質も表わす。コロホ
ニーは前記のウルマンによる文献の同巻、529〜
536頁に記載されている。 縮合樹脂は、酸触媒を使う鉱油フラクシヨンと
アルデヒドとの縮合から得られる。そのような樹
脂の典型的なものは、キシレン／ホルムアルデヒ
ド樹脂及びナフタリン／ホルムアルデヒド樹脂で
ある。縮合樹脂は前記のウルマンによる文献の同
巻、542頁に記載されている。 ダンマル樹脂は、翼状果科（dipterocarpai−
cae）の樹木の切付けにより得られる。これらの
樹脂は前記のウルマンによる文献の同巻527頁に
記載されている。 共重合体又はターポリマーと相容である低分子
量樹脂の量は、光学特性及び引掻に対する感受性
への樹脂添加により作用が高い樹脂割合でしか認
められないので、シール適性層重量に対して約５
重量％の下限を下廻るべきではない。共重合体又
はターポリマーと相容である低分子量樹脂をシー
ル適性層重量に対して15重量％を上廻つて添加す
ることは方法工業的理由から有利ではないことが
明らかになつた。 シーリング層の成分(c)として使用するポリプロ
ピレンホモ重合体は成分(a)の溶融温度より高い溶
融温度を有すべきである。ポリプロピレンホモ重
合体を５重量％より少ない量で添加した場合、光
学特性及び耐引掻性は僅かに改良されるに過ぎ
ず、かつ高速包装機における走行適性は十分には
改良されない。15重量％より多量の添加は光学特
性、耐引掻性及び走行適性を更に改良するが、シ
ーリング性における顕著な劣化が生じる。 本発明により、25℃で粘度少なくとも100mm²／
ｓを有するポリジオルガノシロキサン又はその混
合物を使用することができる。好適なポリジオル
ガノシロキサンの例はポリジアルキルシロキサ
ン、ポリアルキルフエニルシロキサン、オレフイ
ン変性シロキサン油、ポリエーテル変性シリコー
ン油、オレフイン／ポリエーテル変性シリコーン
油、エポキシ変性シリコーン油及びアルコール変
性シリコーン油、殊にアルキル基中に炭素原子１
〜４個を有するポリジアルキルシロキサン、殊に
ポリジメチルシロキサンである。 本発明の特別な実施形、即ちポリオレフイン多
層フイルムを印刷可能にすべき場合、シール適性
層の表面をコロナ放電処理する。この場合に、成
分(d)は、ポリジメチルシロキサン中に含有される
メチル基の30〜70％、殊に40〜60％がフエニル基
により置換されているポリメチル−フエニルシロ
キサンである。ポリジメチルシロキサンはコロナ
の作用で架橋反応を行なうという不利な性質を有
しており、その際にシール適性層はそのシーリン
グ特性を失う。ポリメチル−フエニルシロキサン
はこのようには反応せず、それ故シーリング特性
は損なわれずに保持される。 ポリメチル−フエニルシロキサンは25℃で動粘
度少なくとも100mm²／ｓを有する。 シール適性層の成分(d)はシール適性層の重量に
対してポリジオルガノシロキサン0.3重量％を下
廻つてはならない。それというのも記載の原料物
質の組合せにおいて、低い割合は高速包装機で不
合格品数を増加させるからである。他方、シール
適性層の重量に対して15重量％を上廻るポリジオ
ルガノシロキサンの量ではフイルム製造における
技術的困難が生じかつ不十分な摩擦の結果として
包装機で欠陥包装も生じる。 常用の添加物、例えば滑剤、帯電防止剤及び安
定剤をシール適性層に添加することができる。 葉状構造のアルミニウム珪酸塩が好適な無機顔
料であることが判明した。フイルムの二軸延伸の
際に、主にフイルム面の方向に整合させるので摩
耗作用を及ぼさない。 平均直径0.1〜1.0μｍの顔料が特に好適である
ことが明らかになつた。 例えばSiO₂又はCaCO₃型のようなペレツト又
は針の形状の顔料は好適ではない。それらの引掻
きに対する感受性を高め、光学特性を損ない、か
つより大きな直径を有する場合には、高速包装機
の加工性を悪化させる。 コロナ処理は常法で実施し、その際にフイルム
を電極としての２つの導体素子の間を通過させ、
電極に印加する電圧、一般に交流電圧はスプレー
又はコロナ放電を許容するのに十分に高い。この
スプレー又はコロナ放電によりフイルム表面上の
空気がイオン化されかつフイルム表面上の分子と
反応し、それ故極性基が実質的に無極性の重合体
マトリツクス中で得られ、その結果としてフイル
ムの印刷適性が改良される。 シーリング層の厚さは3μｍよりも低く、殊に
1μｍよりも低くすべきである。それというのも
高速包装機での加工挙動がより厚い層厚では劣化
するからである。殊に、二軸延伸した多層フイル
ムは厚さ10〜50μｍ、殊に15〜35μｍを有する。 特に記載のない限り、個々のデータは次の方法
により測定した： メルトフローインデツクス：DIN53735、230℃
及び負荷21.29Nで 軟化点：DIN1995−U4 融点：DCS測定、溶融曲線のピーク、加熱速度
20℃／分 曇り度：ASTM−D1003−52によりフイルムの
曇り度を測定する。しかし4°アパーチヤプレー
トの代わりに1°スリツドダイアフラムを使用し
かつ曇り度は上下に重ねた４枚のフイルム層に
対する％で記載する。４層は、最適な測定範囲
が得られるので選択した。 光沢：光沢はRGN 10.01.02型反射計（Dr.
Schwarzauによる、ベルリン在）により艶出
しした平面の黒色のガラス板を標準として使用
して測定する。 耐引掻性又は引掻に対する感受性：耐引掻性は
DIN53754により測定する。耐引掻性の測定に
当り、摩耗測定器テーバ・モデル503摩耗機
（Taber Model 503 Abr−aser、製造元：
Teledyne Taber）を荷重250ｇのカリブレー
ド（CALIBRADE ）H18摩耗輪の適用下に
使う。耐引掻性又は引掻に対する感受性とは、
ターンテーブルを50回回転させた後で原フイル
ムと比較した場合の引掻フイルムの曇りの増加
を表わす。 実施例 同時押出法を適用して、それぞれ合計１mmの厚
さを有する多層フイルムを、幅280mm及びギヤツ
プの高さ1.8mmを有するスロツトダイを押出温度
260℃及び押出量70Kg／ｈで通して押出した。該
フイルムは、メルトフローインデツクス２ｇ／10
分間を有するポリプロピレンから形成した基層及
び異なる組成の２つの外層を有していた。 20mmの長さのエアギヤツプの通過後、フイルム
を直径600mmを有しかつ周速4.5ｍ／分で回転する
30℃のチルロール上で冷却した。その後、冷却ロ
ールからフイルムを温度30℃を有しかつ周速4.5
ｍ／分で回転する三本ロールより成るテンシヨン
イソレーシヨン装置に移した。その後、フイルム
を温度130℃に加熱しかつ他の三本ロール装置に
より５倍に縦方向に延伸した。縦方向への延伸
後、周囲温度175℃で横方向に10倍延伸した。こ
のように形成した多層フイルムは厚さ約19μｍを
有するポリプロピレンの基層及びその両面にそれ
ぞれ厚さ約0.5〜0.8μｍを有するシーリング層を
有していた。 後記の表中に製造した種々の多層フイルムの特
性を記載する。 比較例 １ シーリング層は次のものより成つていた： (a) シーリング層重量に対して、エチレン含量
4.5重量％（共重合体の重量に対して）のエチ
レンとプロピレンとのランダム共重合体
79.3重量％ (b) シーリング層の重量に対して、軟化点125℃
を有する水素化炭化水素樹脂であるアルコン
（ARKON ）P125 10重量％ (c) シーリング層の重量に対して、軟化点162℃
のプロピレン重合体（Hostalen
PPN1060F1） 10重量％ (d) シーリング層の重量に対して、25℃で動粘度
30000mm²／ｓを有するポリジメチルシロキサン
0.7重量％ 比較例 ２ 比較例１を繰返すが、付加的に、 (e) シーリング層の重量に対して、平均粒径1.0μ
ｍのペレツト状のSiO₂顔料 0.5重量％ を添加した。 例 １ 比較例２を、ペレツト状SiO₂の代わりにシー
リング層重量に対して、0.5〜0.6μｍの葉状形を
有する珪酸アルミニウム0.5重量％を添加して繰
返した。 該例で製造した本発明によるフイルムの優秀性
は表１に記載されている。 比較例１及び２により生成したフイルムは個々
の点で良好な特性を有するが、すべての要件、例
えば良好な光学特性、良好な耐引掻性、包装機で
の良好な走行適性及び竹の子巻き傾向を有してい
ない良好な二次加工性を同時に有するものではな
い。

【表】 Ｓ＝片面 〓〓＝非常に良好 −＝劣る
KE＝引掻感受性 ＋＝良好 〓〓＝不十分
〓〓＝十分
例 ２ フイルムを例１に記載した様に製造するが、成
分(d)として使用したポリジメチルシロキサンの代
わりに、シーリング層はその重量に対して25℃で
動粘度1000mm²／ｓを有するポリメチルフエニル
シロキサン0.7重量％を含有していた。フイルム
の一方の面をコロナ処理した（一次電圧200V、
電流の強さ0.5A）。 比較例 ３ 例１のフイルムを例２と同様に片面コロナ処理
にもたらした。 評価：両方のフイルムは容易に印刷することがで
きた。表２から明らかなように、比較例３のフ
イルムのシーリング特性は明らかに例２による
フイルムより劣つている。

【表】 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロピレン重合体から形成した基層及び、α
   −オレフイン共重合体、該共重合体と相容性の樹
   脂、ポリジオルガノシロキサン及びシリケートか
   らの組合せ物を含有するシール適性層少なくとも
   １つより成るシール適性の透明なポリオレフイン
   多層フイルムにおいて、前記のシール適性層が、 (a) シール適性層の重量に対して、炭素原子２〜
   10個を有するα−オレフインからの共重合体又
   はターポリマーあるいはそれらの混合物少なく
   とも１種 67.5〜89.6重量％ (b) シール適性層の重量に対して、前記の共重合
   体又はターポリマーと相容である低分子量樹脂
   ５〜15重量％ (c) シール適性層の重量に対して、プロピレンホ
   モ重量体 ５〜15重量％ (d) シール適性層の重量に対して、ポリジオルガ
   ノシロキサン 0.3〜1.5重量％及び (e) シール適性層の重量に対して、葉状構造を有
   するシリケート 0.1〜1.0重量％ の組合せより成ることを特徴とするシール適性の
   透明なポリオレフイン多層フイルム。 ２ シール適性層の成分(b)が、炭化水素樹脂、ケ
   トン樹脂、ポリアミド樹脂、コロホニー樹脂、ダ
   ンマル樹脂及び塩素化脂肪族及び芳香族樹脂を包
   含する群類から選択される低分子量樹脂である特
   許請求の範囲第１項記載の多層フイルム。 ３ シール適性層の成分(d)が25℃で動粘度少なく
   とも100mm²／ｓを有するポリジオルガノシロキサ
   ンである特許請求の範囲第１項記載の多層フイル
   ム。 ４ 成分(e)が平均粒径0.1〜3.0μｍの葉状構造を
   有するシリケートである特許請求の範囲第１項記
   載の多層フイルム。 ５ シール適性層の成分(d)が25℃で動粘度少なく
   とも100mm²／ｓを有するポリメチル−フエニルシ
   ロキサンでありかつフイルムがコロナ処理されて
   その印刷適性が改良されている特許請求の範囲第
   １項記載の多層フイルム。 ６ 多層フイルムが二軸延伸されておりかつ厚さ
   10〜50μｍを有する特許請求の範囲第１項から第
   ５項までのいずれか１項記載の多層フイルム。 ７ シール層の厚さが3μｍより低い特許請求の
   範囲第１項から第６項までのいずれか１項記載の
   多層フイルム。