JPH09207294A - 低温ヒートシール性ポリプロピレン多層フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温ヒートシール強度に優れるとともに
ブロッキングを生ずることなく生産性も良好で、後加工
での高速包装が可能な低温ヒートシール性ポリプロピレ
ン多層フィルムを提供する。 【解決手段】 ポリプロピレン層と、最外層の少なくと
も一層が特定の密度、ＭＩ、融点、Ｍｗ／Ｍｎおよびα
−オレフィンコモノマー含有量を有する直鎖状低密度ポ
リエチレンからなるヒートシール層である低温ヒートシ
ール性ポリプロピレン多層フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低温ヒートシール
性ポリプロピレン多層フィルムに関し、特に特定の直鎖
状低密度ポリエチレンをヒートシール層とする低温ヒー
トシール性ポリプロピレン多層フィルムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリプロピレン無延伸フィルム
は、ヒートシール温度を低下させるために、ポリプロピ
レンランダム共重合体にポリオレフィン系共重合体、例
えばエチレンプロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテ
ン共重合体ゴム、プロピレン−ブテン共重合体ゴム、エ
チレン−プロピレン−ブテン共重合体ゴムなどの添加が
一般に行なわれている。しかし、ヒートシール温度が１
００℃以下で実用シール強度（３００ｇ／１５ｍｍ幅以
上）を得るにはこれでも不足であり、ポリブテン−１の
添加によって達成できることが特開平７−１０９３８９
号に開示されている。

【０００３】また、ヒートシール層に、従来から知られ
ている低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン
を用いることもできるが、これらはポリプロピレンとの
相溶性が必ずしも十分でなく、シール層同志のヒートシ
ールにおいてシール層と他の層との層間剥離が生ずると
いう問題が残されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリブ
テン−１は、成形後の相転移に伴うヒートシール性の悪
化が生じ、これを安定化させるためにはポリブテン−１
の量を増加したり、安定化剤として高密度ポリエチレン
やポリオレフィン系共重合体などを組み合わせる必要が
あった。また、ポリブテン−１は、結晶化速度が著しく
遅く実用上のフィルム生産時にロールへ巻きついたり、
製品のフィルムロールがブロッキングしたりするため、
充分な生産速度を確保しにくいなどの問題があった。こ
のため生産性に優れ、低温ヒートシール性を有する無延
伸ポリプロピレンフィルムの開発が望まれていた。

【０００５】従って、本発明は、低温ヒートシール強度
に優れるとともにブロッキングを生ずることなく生産性
も良好で、後加工での高速包装が可能な低温ヒートシー
ル性ポリプロピレン多層フィルムを提供することを課題
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究の結果、特定の直鎖状低密度
ポリエチレンをポリプロピレンフィルムのヒートシール
層として用いることにより、生産性が向上するとともに
低温ヒートシール性に優れ、後加工での高速包装が可能
なことを見出し、本発明を完成した。

【０００７】すなわち、本発明の低温ヒートシール性ポ
リプロピレン多層フィルムは、ポリプロピレン層と、最
外層の少くとも一層が密度０．８９３〜０．９０５ｇ／
ｃｃ、メルトインデックス（１９０℃、荷重２．１６ｋ
ｇ、以下ＭＩという）０．１〜１０ｇ／１０分、融点９
０〜１００℃、重量平均分子量／数平均分子量（以下Ｍ
ｗ／Ｍｎという）２．０〜３．０および炭素数４〜８の
α−オレフィンコモノマーを２０重量％以下含有する直
鎖状低密度ポリエチレンのヒートシール層との多層から
なるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明を以下詳細に説明する。

【０００９】本発明における低温ヒートシール性ポリプ
ロピレン多層フィルムは、ポリプロピレン層と、最外層
の少くとも一層が特定の物性を有する直鎖状低密度ポリ
エチレン（以下Ｌ−ＬＤＰＥともいう）のヒートシール
層との多層フィルムを基本構成とするが、ポリプロピレ
ンのラミネート層（以下スキン層という）／ポリプロピ
レンの中間層（以下コア層という）／Ｌ−ＬＤＰＥのヒ
ートシールとの三層構造の多層フィルムが、表面性、透
明性、高速包装性などのうえから好ましい。

【００１０】前記ポリプロピレン多層フィルム中のポリ
プロピレンのスキン層としては、ホモポリプロピレン、
エチレン含有量が０．２〜５重量％のプロピレン−エチ
レンランダム共重合体、またはこれらの各種ポリプロピ
レンとポリオレフィン共重合体ゴム、例えばエチレン−
プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン共重合体ゴ
ム、プロピレン−ブテン共重合体ゴム、エチレン−プロ
ピレン−ブテン共重合体ゴムなどの１種または２種以上
を５〜２０重量％配合した組成物などからなるものがあ
げられる。これらの中ではホモポリプロピレン、プロピ
レン−エチレンランダム共重合体またはプロピレン−エ
チレンランダム共重合体とエチレン−ブテン共重合体ゴ
ムとの組成物からなるものが、表面光沢や透明性のうえ
から好ましい。

【００１１】また、前記ポリプロピレン多層フィルム中
のポリプロピレンのコア層としては、ホモポリプロピレ
ン、エチレン含有量が０．２〜５重量％のプロピレン−
エチレンランダム共重合体、エチレン含有量が２〜１５
重量％のプロピレン−エチレンブロック共重合体などか
らなるものがあげられる。

【００１２】さらに、前記低温ヒートシール性ポリプロ
ピレン多層フィルムの最外層を構成するＬ−ＬＤＰＥ
は、密度が０．８９３〜０．９０５ｇ／ｃｍ³ 、好まし
くは０．８９５〜０．９００ｇ／ｃｃで、ＭＩが０．１
〜１０ｇ／１０分、好ましくは１〜５ｇ／１０分で、融
点が９０〜１００℃、好ましくは９５〜１００℃で、Ｍ
ｗ／Ｍｎが２．０〜３．０のものである。また、エチレ
ンと共重合させるα−オレフィンコモノマーは、炭素数
が４〜８のもので、好ましくは炭素数８の１−オクテン
である。また、エチレンと共重合させるコモノマーの量
は、２０重量％以下で、好ましくは１０〜２０重量％で
ある。上記のような物性を有するＬ−ＬＤＰＥが低温ヒ
ートシール性およびフィルム生産時のブロッキング防止
の点から好ましい。

【００１３】なお、前記Ｌ−ＬＤＰＥのヒートシール層
には、製膜性および高速包装性をより向上させるため
に、ブロッキング防止剤、例えば、シリカ、ゼオライ
ト、タルクなどの無機フィラー類の１種もしくは２種以
上をＬ−ＬＤＰＥ１００重量部に対し、０．１〜１．０
重量部添加することが好ましい。さらに、滑剤、例えば
オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミ
ド、ベヘニン酸アミドなどのアミド類の１種もしくは２
種以上をＬ−ＬＤＰＥ１００重量部に対し、０．１〜
１．０重量部添加することが好ましい。

【００１４】これらのブロッキング防止剤、滑剤の添加
は、Ｌ−ＬＤＰＥに直接ブレンドするか、あるいはブレ
ンドの効果をより高めるために予めマスターバッチを調
製しておき、それを好ましくは１〜２０重量％、より好
ましくは５〜１０重量％を配合する。なお、マスターバ
ッチは、前記Ｌ−ＬＤＰＥなどの樹脂に前記のブロッキ
ング防止剤、滑剤を配合し予め溶融混練したものを用い
るのが好ましい。

【００１５】本発明におけるヒートシール層に用いる前
記のＬ−ＬＤＰＥは、特定の物性のうちでも分子量分布
の目安となるＭｗ／Ｍｎが小さいもの、すなわち分子量
分布の幅を狭くできるメタロセン触媒を用いて重合した
ものが好ましい。

【００１６】前記メタロセン触媒とは、チタン、ジルコ
ニウム、ハフニウムなどの遷移金属をπ電子系のシクロ
ペンタジニルまたは置換シクロペンタジエニル基などの
不飽和環状化合物ではさんだ構造の化合物であるメタロ
センと、アルミニウム化合物などの助触媒とを組合わせ
たものである。

【００１７】本発明におけるＬ−ＬＤＰＥは、例えばチ
タノセン、ジルコノセンなどのメタロセンをアルキルア
ルミノキサン、アルミニウムアルキル、アルミニウムハ
ライド、アルミニウムアルキルハライドなどのアルミニ
ウム化合物で活性化したメタセロン触媒の存在下に、エ
チレンおよびコモノマーの炭素数４〜８のα−オレフィ
ン、好ましくは１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセ
ン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オ
クテンなど、特に好ましくは１−オクテンを溶液重合す
ることによって得ることができる。

【００１８】なお、本発明の低温ヒートシール性ポリプ
ロピレン多層フィルムは、本発明の課題を損なわない範
囲において、必要に応じて他の層の追加や各層の厚み構
成比の調製を行なってもよい。

【００１９】次に、本発明の低温ヒートシール性ポリプ
ロピレン多層フィルムの製造は、前記の各層を形成する
フィルム層を多層化することによって得られる。この多
層化は、同時に多層フィルムが形成できる共押出成形が
生産性のうえから好ましい。特に、３台以上の押出機を
用いて前記のＬ−ＬＤＰＥを例えば１５０〜２５０℃に
加熱し、コア層用ポリプロピレンおよびスキン層用ポリ
プロピレンを例えば１８０〜２７０℃に加熱してそれぞ
れを溶融し、ダイ内部あるいはダイ開口部において前記
材料同志を接触させ、ポリプロピレンのスキン層／ポリ
プロピレンのコア層／Ｌ−ＬＤＰＥのヒートシール層を
単一の製品として押出し成形することが得られる多層フ
ィルムの機能性および生産性のうえから好ましい。ま
た、多層フィルムの全厚みは、１５〜５０μｍが好まし
く、さらにこの際の各層の厚みは、ポリプロピレンのス
キン層／ポリプロピレンのコア層／Ｌ−ＬＤＰＥのシー
ル層＝１／１／１〜１／８／１が好ましい。

【００２０】得られた共押出無延伸ポリプロピレンフィ
ルム（ＣＰＰともいう）は、単独で包装材として使用し
ても良く、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアミドなどの延伸フィルムを基材として、これ
に接着剤もしくは溶融したポリエチレン系樹脂を介して
貼り合わせて使用しても良い。

【００２１】以上、本発明の低温ヒートシール性ポリプ
ロピレン多層フィルムは、低温ヒートシールにより十分
な強度を有し、かつブロッキングを生ずることがないた
め、各種分野の高速包装を可能とすることができる。

【００２２】このような効果の得られる理由は、Ｌ−Ｌ
ＤＰＥの示す低融点および溶融状態から冷却固化に至る
結晶化速度が速いためと考えられる。また、本発明にお
けるＬ−ＬＤＰＥは、Ｍｗ／Ｍｎが特に小さく分子量分
布の幅が非常に狭いため、シーラントとして低温シール
性、高いホットタック強度、無臭性、衛生性、耐破袋
性、高速包装性などの性質に優れた特徴が得られるもの
と考えられる。特に、１−オクテンをコモノマーとする
メタロセン触媒で重合したＬ−ＬＤＰＥは、主鎖に長鎖
分岐を有するので、上記特性に加えてメルトストレング
スが高くポリプロピレンとの共押出し成形を容易に行な
うことができるのでポリプロピレン多層フィルムの共押
出し成形も容易に行なうことができるものと考えられ
る。

【００２３】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明は下
記の例に限定されるものではない。なお、原料となる樹
脂および添加剤は以下のものを使用した。 （１）ホモポリプロピレン（ＨＰＰ）：メルトフローレ
ート（ＭＦＲ、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）９ｇ／１
０分 （２）プロピレン−エチレンランダム共重合体（ＲＰ
Ｐ）：メルトフローレート（ＭＦＲ、２３０℃、２．１
６ｋｇ荷重）９ｇ／１０分、エチレン含有量３．６重量
％ （３）Ｌ−ＬＤＰＥ−１（メタロセン触媒重合品）：
［ダウ・ケミカル日本（株）製ＡＦＦＩＮＴＹ ＰＯＰ
ｓ ＰＦ１１４０（商品名）、密度０．８９５ｇ／ｃ
ｃ、ＭＩ１．６ｇ／１０分、融点９４℃、コモマー：１
−オクテン１４重量％、Ｍｗ／Ｍｎ２．０４］ （４）Ｌ−ＬＤＰＥ−２（メタロセン触媒重合品）：
［ダウ・ケミカル日本（株）製ＡＦＦＩＮＴＹ ＰＯＰ
ｓ ＰＬ１８４５（商品名）、密度０．９１０ｇ／ｃ
ｃ、ＭＩ３．５ｇ／１０分、融点１０３℃、コモノマ
ー：１−オクテン９．０重量％、Ｍｗ／Ｍｎ２．０５］ （５）ブロッキング防止剤（ＡＢ剤）：タルク［林化成
（株）製、ミクロンホワイト＃５０００Ｓ（商品名）］ （６）滑剤：エルカ酸アミド［日本化成（株）製、ダイ
ヤミッドＬ−２００（商品名）］ （７）エチレン−ブテン共重合体ゴム（ＥＢＲ）：［三
井石油化学工業（株）製、タフマーＡ４０８５（商品
名）、密度０．８８０ｇ／ｃｃ、ＭＦＲ３．６ｇ／１０
分］ （８）ポリブテン−１（ＰＢ−１）：［三井石油化学工
業（株）製、ビューロンＭ２４８１（商品名）、密度
０．９００ｇ／ｃｃ、ＭＦＲ４．０ｇ／１０分］ （９）高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）：［東燃化学
（株）製、東燃ポリエチＳ６２１１（商品名）、密度
０．９５６ｇ／ｃｃ、ＭＩ１２ｇ／１０分］ （１０）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）：日本ユニカ
ー（株）製、ＮＵＣＤＦＤ０１４８（商品名）［密度
０．９２２ｇ／ｃｃ、ＭＩ１０ｇ／１０分、融点１０５
℃、Ｍｗ／Ｍｎ３．３］ （１１）Ｌ−ＬＤＰＥ−３：［日本ユニカー（株）製、
ＮＵＣＧ−５４７１（商品名）、密度０．９２５ｇ／ｃ
ｃ、ＭＩ１０．０ｇ／１０分、融点１０６℃、Ｍｗ／Ｍ
ｎ３．５］

【００２４】また、実施例および比較例における試験方
法は次の通りである。 （１）製膜性： (A) 判定１：製膜引取速度２５ｍ／分でチルロールを通
過したネックイン後のフィルム有効幅４００ｍｍに対し
両端３０ｍｍずつ耳を切り落し、その切った耳が、次の
Ｎｏ．１駆動ロール（鏡面）に巻きつかないものを〇
印、１０〜３０分間に１回巻きつくものを△印、巻きつ
きが頻発するものを×印とした。

【００２５】(B) 判定２：前記耳を切り落としたフィル
ム自体が、次のＮｏ．２駆動ロール（鏡面）にはりつき
が全くないものを〇印、ややはりつきのあるものを△
印、はりつきが激しく剥離時に音がするものを×印とし
た。 （２）ヘイズ：ＪＩＳ Ｋ６７１４により測定。 （３）動摩擦係数（ＣＯＦ）：ＪＩＳ Ｋ７１２５によ
り測定（スキン層面とシール層面またはシール層面とシ
ール層面とを接触させた状態とで測定）。 （４）ヒートシール強度（Ｈ／Ｓ強度）：三層フィルム
のシール層面同志を、安田精機製作所製ヒートシーラー
Ｎｏ．１３８型を使用して、ベース温度を５０℃とし、
所定温度で１．０ｋｇ／ｃｍ² 、１秒間加圧してヒート
シールした。このもののヒートシール強さをＪＩＳ Ｚ
１７０７の試験法により測定。 （５）融点：示差走査熱量計にて測定 。

【００２６】実施例１〜５および比較例１〜６ シール層を表１に示す組成でドライブレンドして調製し
た。次に、表１に示すスキン層、コア層およびシール層
を構成する各樹脂成分を、三層共押出製膜機（プラコー
社製、４５ｍｍφ×３、三層マルチマニホールド）に供
給して三層共押出しにより製膜した。製膜条件は、次の
通りである。

【００２７】 製膜条件； Ｃ₁ Ｃ₂ Ｃ₃ ＡＤ Ｊ Ｄ 押出機回転数 （℃） （℃） （℃） （℃） （℃） （℃） (rpm) シール層 190 210 230 230 230 10 コア層 210 230 250 250 250 240 50 スキン層 210 230 250 250 250 10 但し、実施例５のみｒｐｍをシール層＝１０／コア層＝
４０／スキン層＝１０とした。また、引取速度は２５ｍ
／分で行なった。

【００２８】ここで、Ｃ₁ 〜Ｃ₃ はシリンダーの樹脂温
度、ＡＤはアダプターの樹脂温度、Ｊはジョイント部分
の樹脂温度およびＤはダイで共押出しされた時の樹脂温
度である。

【００２９】また、表２に製膜性と製膜されたフィルム
を４０℃のオーブン中で１日間エイジング後のヘイズと
動摩擦係数（ＣＯＦ）との評価結果を示す。さらに、表
３には４０℃のオーブン中で１日間と７日間エイジング
した後のそれぞれのヒートシール強度（Ｈ／Ｓ強度）の
評価結果を示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】上記の結果から、本発明の特定の直鎖状低
密度ポリエチレンをヒートシール層に用いたポリプロピ
レン多層フィルムは、フィルムの製膜性、ヘイズおよび
低温でのヒートシール強度にも優れていることがわか
る。また、動摩擦係数も良好な値を示している。これに
対して、本発明の範囲外の直鎖状低密度ポリエチレン、
低密度ポリエチレン、プロピレン−エチレンランダム共
重合体およびポリブテン−１の組成物をヒートシール層
に使用したものは、ヒートシール性に優れるものは製膜
性、ヘイズ、動摩擦係数などが悪く、一方製膜性、ヘイ
ズ、動摩擦係数の良好なものは、ヒートシール強度が著
しく劣ることが判る。

【００３４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、低温ヒートシー
ル性を有し、ヘイズや動摩擦係数も良好であり、高速包
装が可能なポリプロピレン多層フィルムが得られる。ま
た、製膜もブロッキングが生じないために生産性も良好
である。

【００３５】従って、表面性や透明性が求められる無延
伸ポリプロピレンの各種包装の分野の使用に好適であ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリプロピレン層と、最外層の少くとも
   一層が密度０．８９３〜０．９０５ｇ／ｃｃ、メルトイ
   ンデックス（１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）０．１〜１
   ０ｇ／１０分、融点９０〜１００℃、重量平均分子量／
   数平均分子量２．０〜３．０および炭素数４〜８のα−
   オレフィンコモノマーを２０重量％以下含有する直鎖状
   低密度ポリエチレンからなるヒートシール層との多層か
   らなる低温ヒートシール性ポリプロピレン多層フィル
   ム。
2. 【請求項２】 前記ヒートシール層が、前記直鎖状低密
   度ポリエチレン１００重量部に対し、ブロッキング防止
   剤０．１〜１．０重量部と、滑剤０．１〜１．０重量部
   とを含有してなる請求項１に記載の低温ヒートシール性
   ポリプロピレン多層フィルム。
3. 【請求項３】 前記直鎖状低密度ポリエチレンのα−オ
   レフィンコモノマーが、１−オクテンである請求項１ま
   たは２に記載の低温ヒートシール性ポリプロピレン多層
   フィルム。
4. 【請求項４】 前記多層が、ポリプロピレンのラミネー
   ト層／ポリプロピレンの中間層／前記直鎖状低密度ポリ
   エチレンのヒートシール層とからなる共押出成形による
   無延伸フィルムである請求項１〜３に記載の低温ヒート
   シール性ポリプロピレン多層フィルム。