JPH0940791A - 紙容器用ヒートシール性フィルム、これを用いた積層体および容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルム臭気の内容物への移行が少なく、加
工性に優れ、かつ低温熱融着性の良好な紙容器用ヒート
シール性フィルム、このフィルムを用いた積層体、及び
紙容器を提供する。 【解決手段】 製函シール開始温度が２５０℃以下、ヤ
ング率が１０００ｋｇ／ｃｍ² 以上であるフィルム。前
記フィルムは少なくとも２層の線状低密度ポリエチレン
よりなるＡ層とＢ層とにより構成され、Ａ層の線状低密
度ポリエチレンは、密度が０．８８０〜０．９１０であ
り、重量平均分子量／数平均分子量が１〜３であるもの
であり、Ｂ層の線状低密度ポリエチレンは、密度が０．
９０５以上で、かつＡ層の線状低密度ポリエチレンの密
度より高い密度であるものであり、前記フィルムの最外
層のうちの少なくとも一方はＡ層である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙容器用シーラン
トフィルムに関し、より詳しくは、内容物に対するフレ
ーバー性がよく、加工性および低温熱接着性の優れた紙
容器用シーラントフィルムに関するものである。また本
発明は、この紙容器用シーラントフィルムを用いた紙容
器用積層体および紙容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙容器用シーラントフィルムとし
ては、ポリエチレンが使用されてきたが、内容物へのフ
ィルム臭気の移行により、内容物の風味がそこなわれる
問題がある。

【０００３】この問題に対して、中密度ポリエチレン
や、低臭化低密度ポリエチレンが用いられるようになっ
たが、中密度ポリエチレンは、熱融着温度が高く、高速
加工時の接着強度不足により、内容物がこぼれる不安が
ある。又、低臭化低密度ポリエチレンは、シール時の減
肉による接着強度の低下を招き、外部からの衝撃等によ
り破裂する不安がある。さらに、両者とも、臭気移行の
問題に対しても十分に満足するものではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の問題点を解決し、フィルム臭気の内容物への移行
が少なく、加工性に優れ、かつ低温熱融着性の良好な、
紙容器用ヒートシール性フィルムを提供することにあ
る。

【０００５】また、本発明の目的は、この紙容器用シー
ラントフィルムを用いた紙容器用積層体を提供すること
にある。

【０００６】さらに、本発明の目的は、この紙容器用積
層体を用いた紙容器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究を行なった結果、本発明を完
成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明の紙容器用ヒートシール
性フィルムは、製函シール開始温度が２５０℃以下であ
ることを特徴とするものである。

【０００９】本発明において、前記フィルムのヤング率
が１０００ｋｇ／ｃｍ² 以上であることが好ましい。

【００１０】また、本発明において、前記フィルムが少
なくとも２層の線状低密度ポリエチレンよりなるＡ層と
Ｂ層とにより構成され、Ａ層の線状低密度ポリエチレン
は、密度が０．８８０〜０．９１０であり、重量平均分
子量／数平均分子量が１〜３であるものであり、Ｂ層の
線状低密度ポリエチレンは、密度が０．９０５以上で、
かつＡ層の線状低密度ポリエチレンの密度より高い密度
であるものであり、前記フィルムの最外層のうちの少な
くとも一方はＡ層であることが好ましい。

【００１１】さらに、本発明において、前記フィルム
が、Ａ層に、平均粒径が０．５〜１０μｍの、Ａ層を構
成するレジンに不溶性の不活性微粒子が０．１〜１０重
量％配合されているものであることが好ましい。

【００１２】本発明の紙容器用積層体は、紙基材の少な
くとも片面に、前記フィルムが、Ａ層が最外層となるよ
うに積層されていることを特徴とするものである。

【００１３】本発明の紙容器は、前記積層体が、フィル
ムＡ層が食品と接触すべき最内層となるように製函され
たものである。

【００１４】以下、本発明について詳しく説明する。

【００１５】本発明の紙容器用ヒートシール性フィルム
は、製函シール開始温度が２５０℃以下であることが必
要である。この製函シール開始温度は、（株）日相製オ
ートカップシーラーを用いて以下の方法で測定した値で
あり、図１を参照して説明する。図１は、前記オートカ
ップシーラーに測定用フィルムサンプルをセッティング
した状態の縦断面を示す図である。図１において、測定
用フィルムサンプル(5) は、白板紙（白ボール：号数＃
８、坪量４００ｇ／ｍ² ）を厚紙基材(4) として用い
て、厚紙(4) の両面に、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエ
ステルフィルム(3) 、厚さ２５μｍの未延伸ポリプロピ
レンフィルム(2) および厚さ４０μｍの本発明の原反フ
ィルム(1) をこの順で積層したものである。原反フィル
ム(1) が前記のようにＡ層およびＢ層からなる場合に
は、原反フィルム(1) のＢ層面と未延伸ポリプロピレン
フィルム(2) とが接するように積層した。この測定用フ
ィルムサンプル(5) ２枚を、オートカップシーラーの上
下一対の熱板(6a)(6b)の間に、左右サンプル(5) 間の距
離(L) が１ｍｍになるようにセッティングした。そし
て、１ｓｅｃ×３０ｋｇ／ｃｍ² の条件下でシールした
際に、図１の距離(L) の隙間がうまるのに必要な最低温
度を、製函シール開始温度とした。この隙間がうまった
ことの判断は、目視で行なった。この製函シール開始温
度が２５０℃を超えると、高速加工時の接着強度不足に
より、内容物がこぼれることとなる。本発明において、
好ましい製函シール開始温度は２４０℃以下である。

【００１６】本発明においては、フィルムのヤング率が
１０００ｋｇ／ｃｍ² 以上であることが好ましく、１０
００ｋｇ／ｃｍ² 未満では、フィルムの腰が弱く２次加
工適性が悪化するので好ましくない。本発明において、
さらに好ましいフィルムのヤング率は１４００ｋｇ／ｃ
ｍ² 以上である。

【００１７】本発明のフィルムは、少なくとも２層の線
状低密度ポリエチレンよりなるＡ層とＢ層とにより構成
され、Ａ層の線状低密度ポリエチレンは、密度が０．８
８０〜０．９１０であり、重量平均分子量／数平均分子
量が１〜３であるものであり、Ｂ層の線状低密度ポリエ
チレンは、密度が０．９０５以上で、かつＡ層の線状低
密度ポリエチレンの密度より高い密度であるものであ
り、前記フィルムの最外層のうちの少なくとも一方はＡ
層であるものが好ましい。

【００１８】Ａ層の密度が０．８８０未満では、耐ブロ
ッキング性が悪化するので好ましくない。逆に、Ａ層の
密度が０．９１０を越えた場合は、低温熱接着性が悪化
するので好ましくない。Ａ層の密度は、０．８８５〜
０．９０５がより好ましい。また、Ａ層の重量平均分子
量／数平均分子量比は分子量分布の尺度であり、単分散
の分子量分布である１であることが理想であるが、３ま
では許容できる。この重量平均分子量／数平均分子量比
は、１〜２．５がより好ましい。

【００１９】上記特性を満足するＡ層用の線状低密度ポ
リエチレンの製造法は、とくに限定されないが、ビスシ
クロペンタジエニル金属化合物を用いた、いわゆるメタ
ロセン触媒等のシングルサイト触媒を用いて製造する方
法が特に推奨される。上記特性を満足すれば共重合成分
は特に制限がなく、通常炭素数３〜１２のα−オレフィ
ン、たとえばプロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、
ヘキセン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−
１、デセン−１、ドデセン−１などが挙げられる。これ
らの中でヘキセン−１より炭素数の多い高級α−オレフ
ィンの共重合体が特に推奨される。また、該線状低密度
ポリエチレンコポリマーは分子量分布が狭いため、溶融
押出しの成形加工性が劣るという問題がある。この問題
を解決する方法として、たとえば制御された形で、長鎖
分岐を導入する等の方法が提案されている。これらの手
段を取り入れることは何ら制限を受けない。これらの改
良手法の導入はむしろ推奨される。

【００２０】Ｂ層に用いられる線状低密度ポリエチレン
は、密度が０．９０５以上で、かつＡ層を構成する線状
低密度ポリエチレンの密度より高い密度のものである
が、Ｂ層の密度が０．９１０以上であることが好まし
い。Ｂ層の密度が０．９１０未満ではフィルムの剛性が
低下し、二次加工適性が悪化するので好ましくない。Ｂ
層の密度は、０．９１５〜０．９４５のものがより好ま
しい。

【００２１】Ｂ層用の線状低密度ポリエチレンの分子量
分布は特に制限がなく、Ａ層に用いられる線状低密度ポ
リエチレンと同様に分子量分布のシャープなものを用い
てもよいし、重量平均分子量／数平均分子量が３以上の
チーグラー触媒に代表される旧世代の触媒で製造された
ポリマーを用いてもよい。

【００２２】上記したＡ層およびＢ層を構成する線状低
密度ポリエチレンコポリマーおよび線状低密度ポリエチ
レンのメルトインデックスは、特に制限はないが、Ｂ層
を構成する線状低密度ポリエチレンはメトルインデック
スが１〜２０ｇ／１０分（１９０℃）であることが好ま
しく、２〜１０ｇ／１０分（１９０℃）がより好まし
い。１ｇ／１０分未満では、熱接着時に溶融したポリマ
ーの流動性が悪くなるため低温シール性のメリットが発
現しないので好ましくない。逆に２０ｇ／１０分を越え
ると、熱接着強度が低下するので好ましくない。

【００２３】本発明においては、Ａ層に平均粒径が０．
５〜１０μｍのＡ層レジンに不溶性の不活性微粒子を
０．１〜１０重量％配合することが好ましい。この重量
範囲の不活性微粒子を配合することにより、単膜フィル
ムおよび紙にラミネートしたラミネートフィルムのフィ
ルム面同時の滑り性が適性である。特に、紙にラミネー
トしたラミネートフィルムの滑り性が適性であり、紙容
器の生産時の加工適性が優れており好適である。

【００２４】また、該不活性微粒子は、Ａ層レジンに対
して不溶性でかつ不活性なものであれば特に制限されな
いが、シリカ、アルミナ、酸化チタンのような酸化物、
ゼオライト、タルク、カオリンのような複合酸化物、炭
酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウムのよう
な金属塩等の無機粒子、スチレン系樹脂やアクリル系樹
脂、あるいはこれらの共重合樹脂等からなる有機ポリマ
ー粒子等が好適に用いられる。

【００２５】該不活性微粒子の平均粒径および配合割合
については、平均粒径０．５μｍ未満あるいは配合割合
０．１重量％未満では、滑り性やアンチブロッキング性
が不充分となるので好ましくない。逆に平均粒径１０μ
ｍを越えるとあるいは配合割合１０重量％を越えると、
滑り性やアンチブロッキング性が飽和し、かつ製膜工程
でのフイルター詰りが増加したり破断が増加したりし
て、製膜の操業性が低下するので好ましくない。より好
ましい平均粒径は３〜８μｍであり、より好ましい配合
範囲は０．５〜５重量％である。

【００２６】本発明の紙容器用ヒートシール性フィルム
は、前述のように、Ａ層とＢ層とが積層されていること
が好ましく、フィルムの層構成は、低温熱接着性を付与
するために、その最外層の少なくとも一方がＡ層である
ことが好ましい。本発明において、Ａ／Ｂの２層構成、
Ａ／Ｂ／Ａの３層構成がより好ましい。

【００２７】本発明の紙容器用ヒートシール性フィルム
は、共押出し成形法で成形することにより得ることがで
きる。成形はフィルムの通常の成形方法に従って行うこ
とができる。例えば、円形ダイによるインフレーション
成形法、ＴダイによるＴダイ成形法等が採用される。Ｔ
ダイ成形をする場合は、ドラフト率を１〜１０、樹脂温
度を１９０〜３００℃の範囲から選択するのが好まし
い。

【００２８】Ａ層／Ｂ層の厚み比は、０．０１〜２であ
ることが好ましく、０．０２〜１がより好ましい。ここ
で、３層以上の層構成である場合、Ａ層およびＢ層厚み
は、それぞれの合計厚みとして求めたものである。Ａ層
／Ｂ層の厚み比が０．０１未満では低温熱接着性が悪化
する傾向があり、逆に２を越えるとフィルムの剛性が低
下し、二次加工適性が悪化する傾向がある。

【００２９】本発明の紙容器用ヒートシール性フィルム
の総厚みは、特に限定されないが、通常５〜１００μ
ｍ、好ましくは３０〜７０μｍの範囲である。

【００３０】本発明の紙容器用シートシール性フィルム
は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて適
量の熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、防曇剤、中和
剤、滑剤、造核剤、着色剤、顔料、その他の添加剤等を
配合することができる。

【００３１】本発明の紙容器用ヒートシール性フィルム
は、Ａ層が食品と接触する最内層となる様に紙にラミネ
ートして用いることが必要である。このような構成で用
いることにより低温熱接着性に優れているという特性を
発現することができる。

【００３２】紙とのラミネート法についても特に制限は
なく、押出ラミネート法、ドライラミネート法等の方法
が適用できる。

【００３３】このようにして、本発明の紙容器用積層体
および紙容器を得ることができる。

【００３４】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳述す
るが、下記実施例は本発明を制限するものではない。ま
ず、各種の測定法について説明する。

【００３５】(1) 耐ブロッキング性 ＡＳＴＭ−Ｄ１８９３−６７に準じ、フィルムのＡ層面
合せで測定した。

【００３６】(2) シール開始温度 東洋精機製熱傾斜ヒートシーラーにより、圧力２ｋｇ／
ｃｍ² 、０．５秒間の条件下でヒートシールした後に、
その強度を測定しその強度が３００ｇ／１０ｍｍになる
ときの温度をシール開始温度とした。該シール開始温度
は、Ａ層面合せで測定した。

【００３７】(3) 衝撃強度 東洋精機製インパクトテスター（衝撃頭１２．７ｍｍ／
(1/2) φ）により測定した。

【００３８】(4) 動摩擦係数 ＡＳＴＭ−Ｄ１８９４に準拠し、２０℃×６５％ＲＨで
測定した。

【００３９】(5) 溶融劣化臭 フィルム片５ｇを秤量瓶（筒型（胴径）５０ｍｍ×（高
さ）８０ｍｍ）に入れオーブン内にて、温度３００℃、
時間１秒後の臭気を評価した。尚、評価基準は表１の通
りとした。

【００４０】(6) 純水フレーバー性 １００ｍｍ×１５０ｍｍのフィルム片を各５枚用意し、
それぞれを５００ｍｌの蒸留水に浸し、４０℃×１週間
放置後、蒸留水の味覚変化を評価した。尚、評価基準
は、上記(5) 溶融劣化臭と同様に表１の通りとした。

【００４１】

【表１】

【００４２】(7) ヤング率 ＪＩＳ Ｋ−７１２７に準
拠し、２３℃×６５％ＲＨで測定した。

【００４３】(8) 製函シール開始温度 本文中に記載の方法にて測定した。

【００４４】［実施例１］Ａ層用レジンとして、エルカ
酸アミド０．０５重量％、平均粒径４μｍでほぼ単分散
の粒度分布の球状シリカ２．０重量％を含み、メタロセ
ン触媒を用いて製造したオクテン−１共重合の線状低密
度ポリエチレン〔密度＝０．８９５ｇ／ｃｍ³ 、重量平
均分子量／数平均分子量＝２．０、メルトインデックス
（１９０℃）＝２．０ｇ／１０分〕を、Ｂ層用レジンと
して、エルカ酸アミド０．０５重量％、平均粒径６μｍ
の架橋ポリメチルメタアクリレート粒子０．６重量％を
含み、チーグラー触媒で製造したヘキセン−１共重合の
線状低密度ポリエチレン〔密度＝０．９１５ｇ／ｃ
ｍ³ 、重量平均分子量／数平均分子量＝３．５、メルト
インデックス（１９０℃）＝４．０ｇ／１０分〕を用い
た。これらＡ層用レジンおよびＢ層用レジンを、それぞ
れ別個の押出し機を用い溶融押出し、マルチマニホール
ド多層Ｔダイに供給し、２６０℃の温度で共押し、チル
ロールで冷却し、Ａ層／Ｂ層の厚み比＝５／３５（μｍ
／μｍ）の線状低密度ポリエチレン系複合フィルムを得
た。

【００４５】［実施例２］実施例１において、Ａ層用レ
ジンの密度を０．９０２ｇ／ｃｍ³ 、Ｂ層用レジンの密
度を０．９２４ｇ／ｃｍ³ 、Ａ層用レジンのメルトイン
デックス（１９０℃）を２．０ｇ／１０分、Ｂ層用レジ
ンのメルトインデックス（１９０℃）を８．０ｇ／１０
分とし、かつＡ層／Ｂ層の厚み比を１０／３０（μｍ／
μｍ）とした以外は、実施例１と同様にして複合フィル
ムを得た。

【００４６】［実施例３］実施例１において、Ａ層用レ
ジンの密度を０．８８６ｇ／ｃｍ³ 、Ｂ層用レジンの重
量平均分子量／数平均分子量を２．０、Ａ層およびＢ層
用レジンのメルトインデックス（１９０℃）を２．５ｇ
／１０分とし、かつＡ層／Ｂ層の厚み比を１０／３０
（μｍ／μｍ）とした以外は、実施例１と同様にして複
合フィルムを得た。

【００４７】［比較例１］実施例１において、Ａ層用レ
ジンにＢ層用レジンと同じヘキセン−１共重合低密度ポ
リエチレンを用いた以外は、実施例１と同じ方法でフィ
ルムを得た。

【００４８】［比較例２］実施例１において、Ａ層用レ
ジンの密度を０．９１２にした以外は、実施例１と同じ
方法で複合フィルムを得た。

【００４９】［比較例３〜４］比較例１において、Ｂ層
用レジンのメルトインデックス（１９０℃）をそれぞれ
０．１ｇ／１０分（比較例３）および２．０ｇ／１０分
（比較例４）とした以外は、比較例１と同じ方法で複合
フィルムを得た。

【００５０】［比較例５］比較例２において、Ａ層用レ
ジンに配合する球状シリカの添加量を０．０５重量％と
した以外は、比較例２と同じ方法で複合フィルムを得
た。

【００５１】［比較例６］比較例２において、Ａ層用レ
ジンに配合する球状シリカの平均粒径を０．３μｍとし
た以外は、比較例２と同じ方法で複合フィルムを得た。

【００５２】［比較例７〜８］実施例１において、Ａ層
用およびＢ層用レジンとしてそれぞれ表２に示す特性の
低密度ポリエチレンおよび中密度ポリエチレンを用いた
以外は、実施例１と同じ方法でフィルムを得た。

【００５３】上記実施例１〜３および比較例１〜８で得
られた複合フィルム（原反フィルム）について、耐ブロ
ッキング性、動摩擦係数、シール開始温度、衝撃強度、
ヤング率、溶融劣化臭、および純水フレーバー性を測定
した。また、原反フィルムと紙とをラミネートした積層
品について、製函シール開始温度を測定した。以上の結
果を表２に示す。

【００５４】

【表２】

【００５５】本実施例１〜３で得られた線状低密度ポリ
エチレン系複合フィルムはいずれも、低温熱接着性が良
好で低温で製函ができ、臭気も非常に少なく、かつ耐ブ
ロッキング性、滑性および腰の強さ（ヤング率）に優れ
ており、二次加工適性も良好であり、紙容器用ヒートシ
ール性積層フィルムとして極めて高品質である。

【００５６】一方、比較例１で得られたフィルムは、滑
りや耐ブロッキング性は良好であるが、シール開始温度
が高く低温熱接着性に劣り、製函時のシール強度が不安
定となりやすく、又、フレーバー性にも劣る為、紙容器
用ヒートシール性積層フィルムとして低品質であった。

【００５７】比較例２で得られたフィルムは、シール開
始温度が高く低温熱接着性に劣り、製函時のシール強度
が不安定となりやすい為、ヒートシール性積層フィルム
として低品質であった。

【００５８】比較例３のフィルムは、比較例１のものと
同様に低温熱接着性に劣り、紙容器用ヒートシール性積
層フィルムとして低品質であった。

【００５９】比較例４のフィルムは、比較例１のものと
同様に低温熱接着性が劣るうえに、耐衝撃性が低くシー
ル強度に悪影響を及ぼし、実用性の低いものであった。

【００６０】比較例５及び６のフィルムは、比較例２の
ものと同様に低温熱接着性が劣るうえに、滑性や耐ブロ
ッキング性が悪く、実用性の低いものであった。

【００６１】比較例７及び８のフィルムは、比較例１の
ものと同様にシール開始温度が高く低温熱接着性に劣
り、ヒートシール性積層フィルムとして低品質であっ
た。

【００６２】［実施例４］上記実施例１〜３から得られ
たヒートシール性積層フィルムをそれぞれ用いて、フィ
ルムＡ層が食品と接触すべき最内層となるように製函し
て紙容器を得た。これらの紙容器はいずれも、フィルム
臭気の内容物への移行が非常に少ないものであった。

【００６３】

【発明の効果】本発明のフィルムは、以上述べたよう
に、低温熱接着性、滑性、耐ブロッキング性、耐衝撃性
に優れ、かつ耐フレーバー性に対しても有効であると共
に、低温で製函ができ、かつ二次加工適性が良好であ
り、紙容器用ヒートシール性フィルムとして非常に有用
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明におけるフィルムの製函シール開始温
度の測定方法を説明するための図である。

【符号の説明】

(1) …原反フィルム (2) …未延伸ポリプロピレンフィルム (3) …２軸延伸ポリエステルフィルム (4) …厚紙基材 (5) …測定用フィルムサンプル (6a)(6b)…オートカップシーラーの上下一対の熱板 (L) …左右サンプル(5) 間の距離

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製函シール開始温度が２５０℃以下であ
   ることを特徴とする、紙容器用ヒートシール性フィル
   ム。
2. 【請求項２】 前記フィルムのヤング率が１０００ｋｇ
   ／ｃｍ² 以上であることを特徴とする、請求項１に記載
   のフィルム。
3. 【請求項３】 前記フィルムが少なくとも２層の線状低
   密度ポリエチレンよりなるＡ層とＢ層とにより構成さ
   れ、Ａ層の線状低密度ポリエチレンは、密度が０．８８
   ０〜０．９１０であり、重量平均分子量／数平均分子量
   が１〜３であるものであり、Ｂ層の線状低密度ポリエチ
   レンは、密度が０．９０５以上で、かつＡ層の線状低密
   度ポリエチレンの密度より高い密度であるものであり、
   前記フィルムの最外層のうちの少なくとも一方はＡ層で
   あることを特徴とする、請求項１または２に記載のフィ
   ルム。
4. 【請求項４】 Ａ層に、平均粒径が０．５〜１０μｍ
   の、Ａ層を構成するレジンに不溶性の不活性微粒子が
   ０．１〜１０重量％配合されていることを特徴とする、
   請求項３に記載のフィルム。
5. 【請求項５】 紙基材の少なくとも片面に、請求項３ま
   たは４に記載のフィルムが、Ａ層が最外層となるように
   積層されていることを特徴とする、紙容器用積層体。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の積層体が、フィルムＡ
   層が食品と接触すべき最内層となるように製函された紙
   容器。