JPH1052899A - 高周波溶着可能な多層フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗剤、漂白剤、衣類柔軟剤等を収容する可撓
性のある袋の製造に有用な高周波溶着可能な多層フィル
ム。 【解決手段】 (i) ポリアミドとポリオレフィンとの混
合物をベースにした遮断フィルムと、(ii)この遮断フィ
ルムの少なくとも片面に設けられた高周波溶着可能なエ
チレンと不飽和エステルのコポリマーをベースとしたフ
ィルムとからなる可橈性のある袋を製造するための多層
フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層フィルム、特に
洗剤、洗濯洗剤、漂白剤または衣類の柔軟剤等の家庭用
液体を収容するための可橈性のある袋の製造で用いられ
るフィルムに関するものである。

【０００２】

【従来技術】米国特許第 5,135,785号には、２枚の少な
くとも18重量％の酢酸ビニルを含むエチレン／酢酸ビニ
ル(EVA) 共重合体層の間にポリエチレンまたはポリプロ
ピレン層を挟んだフィルムが記載されている。このフィ
ルムを溶着することによって可橈性のある袋を製造する
ことができる。このフィルムは酸素透過性を有するた
め、濃縮した漂白剤を入れた袋では時間とともに漂白剤
が分解して酸素が発生する。酸素が放出されないと可橈
性のある袋は破裂する危険性がある。このフィルムは香
りに対しても透過性がある。これまでは袋の外へ香りが
逃げることはユーザーが可橈性のある袋の中身を確認す
るために必要であるとされてきた。香りの損失は袋を90
日間保存した後に15％を越えてはならない。これは単な
る希望であり、従来法にはこの実施例の記載はない。事
実、本出願人は香りが無くなる場合には、袋に当初多量
の香りを収容したとしても30日後には香りが全くなくな
るということを見出した。また、EVA は滑剤を含有しな
ければならないが、それについての説明はなく、フィル
ムが溶着可能なのは製造後４〜20週間の間だけである。

【０００３】欧州特許第 477,025号には EVAまたはエチ
レン／アルキル（メタ）アクリレート共重合体から成る
２層の間にポリマー遮断層を配置した多層物が開示され
ている。ポリマー遮断層は直鎖低密度ポリエチレン (LL
DPE)、ポリアミド−ポリエチレン(PE)二層、EVOHーポリ
エチレン二層、好ましくはポリエチレンから成る２つの
層に挟まれたポリアミドまたはEVOH（EVOHはエチレンと
ビニルアルコールとの共重合体を意味し、加水分解 EVA
ともよばれる) にすることができる。すなわち公知フィ
ルムは例えば下記層構成をしている：EVA／PE／PA／PE
／EVA またはEVA／PE／EVOH／PE／EVA 。

【０００４】また、PEとPAとの間にはEVOHとPEとの間と
同様に、共押出しで結合材を配置するか、反応性を有す
るポリマーをPE、EVOHまたはPAに入れて各層の接着性を
促進させる必要がある。この多層体を用いて作った袋は
酸素透過性であるので漂白剤の容器として適している。
しかし、香りまたは運搬物の臭いに対する遮断性は十分
ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点のな
い高周波溶着可能な可橈性のある袋の製造に適した多層
フィルムを提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は(i) ポリアミド
とポリオレフィンとの混合物をベースにした遮断フィル
ムと、(ii)この遮断フィルムの少なくとも片面に設けら
れた高周波溶着可能なエチレンと不飽和エステルのコポ
リマーをベースとしたフィルムとからなる可橈性のある
袋を製造するための多層フィルムを提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の多層フィルムは十分な酸
素透過性を有し、このフィルムを用いて作られた袋は漂
白剤を入れても破裂しない。本発明の他の有利な点は香
りを遮断する点にある。その結果、数ヶ月の長い貯蔵期
間中に生じる香りの損失を補償するために袋に入れる製
品に多量の香りを付ける必要がなくなる。本出願人は、
香りに対する遮断性はポリアミド／ポリオレフィン混合
物の方がポリアミド／ポリオレフィン二層物よりも優れ
ているということを見出した。本発明のもう１つの利点
は多層物および多層体で作られた袋は機械強度が強い点
にある。本発明フィルムのさらに別の利点はリサイクル
の容易さにある。すなわち、フィルムや袋の製造時にス
クラップが出ることは避けられないが、ポリアミド／ポ
リオレフィン混合物をベースにしたフィルムはポリエチ
レンと混合してポリエチレンのインフレートフィルムに
製造できるということを本出願人は見出した。これに対
してポリアミド層とポリエチレン層とを有するフィルム
はポリエチレンでリサイクルしても、得られたフィルム
の品質は低い。

【０００８】遮断層のポリアミドには任意のポリアミド
を使用することができる。ポリアミドという用語は下記
(a) 〜(C) を意味する： (a) アミノカプロン酸、7-アミノヘプタノン酸、 11-ア
ミノウンデカノン酸および 12-アミノドデカノン酸等の
一種または複数のアミノ酸と、カプロラクタム、エナン
チオラクタムおよびラウリルラクタム等の一種または複
数のラクタムとの縮合生成物、(b) ヘキサメチレンジア
ミン、ドデカメチレンジアミン、メタ−キシレンジアミ
ン、ビス-p- アミノシクロヘキシルメタンおよびトリメ
チルヘキサンメチレンジミン等のジアミンと、イソフタ
ル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、スベ
リン酸、セバシン酸およびドデカンジカルボン酸等のジ
アシドとの一種または複数の塩または混合物の縮合生成
物、(c) コポリアミドを生成する上記モノマーの混合
物、例えばカプロラクタムとラウリルラクタムとの重縮
合で得られるPA-6/12 。

【０００９】ポリアミドの混合物を使用することもで
き、PA-6（ポリカプロラクタム）およびPA-6,6（ポリヘ
キサメチレンアジパミド）を使用するのが好ましい。ポ
リオレフィンという用語は例えばエチレン、プロピレ
ン、ブテン-1ブロック等のオレフィンブロックを含むポ
リオレフィンを意味し、例としては下記(a) 〜(c) を挙
げることができる： (a) ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとαオレ
フィンとの共重合体。この共重合体には無水マレイン酸
等の不飽和カルボン酸無水物やグリシジルメタクリレー
ト等の不飽和エポキシドがグラフトされていてもよい。 (b) エチレンと下記(i) 〜(iv)：(i) 不飽和カルボン
酸、それらの塩およびエステル、(ii)飽和カルボン酸ビ
ニルエステル、(iii) 不飽和ジカルボン酸、それらの
塩、エステル、ヘミエステルおよび無水物並びに(iv)不
飽和エポキシドから選択される少なくとも一種との共重
合体。この共重合体には不飽和ジカルボン酸無水物また
は不飽和エポキシドがグラフトされていてもよい。 (c) 必要に応じてマレイン酸化されていてもよいスチレ
ン／エチレン−ブテン／スチレン (SEBS) ブロック共重
合体。

【００１０】これらポリオレフィンの２種類以上の混合
物を使用することができる。下記 (a)〜(f) を使用する
のが有利である： (a) ポリエチレン、(b) エチレン／αオレフィン共重合
体、(c) エチレン／アルキル（メタ）アクリレート共重
合体、(d) 無水マレイン酸がグラフトまたは共重合され
たエチレン／アルキル（メタ）アクリレート／無水マレ
イン酸共重合体、(e) グリシジルメタクリレートがグラ
フトまたは共重合されたエチレン／アルキル（メタ）ア
クリレート／グリシジルメタクリレート共重合体、(f)
プロピレン。ポリオレフィンとポリアミドとの混合を促
進させるため、および、ポリオレフィンが相溶化を促進
する基をほとんどあるいは全く持たない場合には、相溶
化剤を添加するのが有利である。

【００１１】相溶化剤はポリアミドとポリオレフィンと
を相溶化するための公知化合物であり、下記 (a)〜(f)
を挙げることができる： (a) 無水マレイン酸またはグリシジルメタクリレートが
グラフトされたポリエチレン、ポリプロピレン、エチレ
ン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、
(b) 無水マレイン酸がグラフトまたは共重合されたエチ
レン／アルキル（メタ）アクリレート／無水マレイン酸
共重合体、(c) 無水マレイン酸がグラフトまたは共重合
されたエチレン／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合
体、(d) 無水マレイン酸がグリシジルメタクリレートで
置き換えられた上記(b) および(c) の共重合体、(e) エ
チレン／（メタ）アクリル酸共重合体およびその任意の
塩、(f) アミンと反応する部分を含む化合物をグラフト
させ、次いで一端部のみにアミンを有するポリアミドま
たはオリゴアミドと縮合した、ポリエチレン、プロピレ
ンまたはエチレン／プロピレン共重合体。これらの相溶
化剤はフランス国特許第2,291,225 号および欧州特許第
342,066号に記載されており、その内容は本出願の一部
を成す。

【００１２】遮断層のポリアミド／ポリオレフィン混合
物は、本発明の１つの実施形態では大部分がポリエチレ
ンであり、別の実施形態では大部分がポリアミドであ
る。後者の実施形態の場合には、遮断層のマトリクスを
構成するポリアミドの量は５〜45部のポリオレフィンに
対して30〜95部にすることができる。相溶化剤の量はポ
リアミドマトリクス中にノジュール（節）の状態でポリ
オレフィンが分散するのに十分な量である。この量はポ
リオレフィンに対して20重量％以下にすることができ
る。遮断層のポリマーはポリアミドと、ポリオレフィン
と、任意成分の相溶化剤とを、通常の溶融混合法（二軸
スクリュー、バス、単軸スクリュー）で混合することで
製造することができる。

【００１３】好ましい遮断層は、ポリアミド６(PA-6)ま
たは66(PA-6,6)のマトリクス中にエチレン／アルキル
（メタ）アクリレート／無水マレイン酸またはグリシジ
ルメタクリレート共重合体と低密度ポリエチレンとの混
合物からなるノジュールか、ポリプロピレンのノジュー
ルが分散したものである。この組成物は米国特許第 5,0
70,145号および欧州特許第 564,338号に記載されてい
る。ポリプロピレンの場合、相溶化剤を添加する。この
相溶化剤は大部分のブロックがプロピレンブロックであ
るエチレン／プロピレン共重合体に無水マレイン酸をグ
ラフトさせた後、カプロラクタムのモノアミンオリゴマ
ーと縮合させたものである。

【００１４】遮断層のポリアミド／ポリオレフィン混合
物は必要に応じてカーボンブラック等の充填剤を含むこ
とができる。そのようなポリアミド／ポリオレフィン混
合物は米国特許第 5,342,886号に記載されている。ポリ
アミドの量は、ポリアミド／ポリオレフィン混合物100
部に対して30〜75部、好ましくは50〜75部にする。例と
しては下記 (1)〜(3) の混合物を使用することができる
（重量％）： (1)(a) PA-6 ：55〜70％、 (b)無水マレイン酸をグラフトさせた後にカプロラクタ
ムのモノアミンオリゴマーと縮合させた、大部分がポリ
プロピレンより成るエチレン／プロピレン共重合体：５
〜15％、 (c)残部はポリプロピレン。 (2)(a)PA-6：55〜70％、 (b)エチレンと、(i) アルキル（メタ）アクリレートま
たは不飽和カルボン酸ビニルエステルおよび(ii)グラフ
トまたは共重合された不飽和カルボン酸無水物または不
飽和エポキシドとで構成される少なくとも一種の共重合
体：５〜15％、 (C)残部はポリエチレン。 (3)(a)PA-6：55〜70％ (b)ポリエチレン、または無水マレイン酸またはグリシ
ジルメタクリレートがグラフトされたエチレン／αオレ
フィン共重合体：５〜15％、 (c)残部はポリエチレン。

【００１５】高周波溶着可能なエチレンと不飽和エステ
ルとの共重合体のエステルは、２〜６個の炭素原子を有
する飽和カルボン酸のビニルエステル（例えば酢酸ビニ
ルまたはプロピオン酸ビニル）および不飽和カルボン酸
エステル（例えばアルキル基が１〜20個の炭素原子を含
むアルキル (メタ) アクリレート）から選択することが
できる。エチレン／不飽和エステル共重合体は下記モノ
マーを含むことができる： (a) カルボン酸基、例えば（メタ）アクリル酸、カルボ
ン酸塩、例えばイオノマーまたはカルボン酸無水物、例
えば無水マレイン酸を有するモノマーか、(b) エポキシ
基、例えばグリシジル（メタ）アクリレートを有するモ
ノマー（これらのモノマーはグラフトまたは共重合され
ていてもよい）

【００１６】溶着可能な層となる上記共重合体は上記の
ものの混合物および／またはポリオレフィン、ポリエチ
レンまたはエチレン／αオレフィン共重合体との混合物
でもよい。溶着可能な層を構成する上記共重合体（また
は混合物）は酢酸ビニル含有率が50重量％以下、好まし
くは12〜30重量％であるのが有利である。溶着可能な層
を構成する混合物は押出を容易にし、溶着装置を通過し
易くするための滑剤を含むのが好ましい。本発明の有利
な実施形態では、エチレン／不飽和エステル共重合体を
ベースにした溶着可能なフィルムは、ＨＦ溶着時間を１
秒以下、好ましくは0.2 〜0.5 秒にするために、下記
〔化２〕で表される少なくとも一種のN,N'- エチレンビ
サミドを含むのが有利である：

【００１７】

【化２】 （ここで、ｎは17〜21の整数）

【００１８】本発明で用いられる N,N'-エチレンビスア
ミドの例としては N,N'-エチレンビスステアラミド、
N,N'-エチレンビスオレアミド、N,N'- エチレンビスガ
ドレアミド、N,N'- エチレンビスセトレアミド、N,N'-
エチレンビスエルカミドおよび上記 N,N'-エチレンビス
アミドの少なくとも２種類の混合物を挙げることができ
る。N,N'- エチレンビスアミドの中では特にN,N'- エチ
レンビスオレアミド（以下EBO とよぶ）が好ましい。１
秒以下の溶着時間は、熱可塑性フィルムに対してN,N'-
エチレンビスアミドの含有量を0.6 重量％以下、好まし
くは0.3 ％〜0.5 ％にすることによって実現される。

【００１９】本発明の変形例では、溶着フィルムが脂肪
酸の第一級アミド、シリカ、タルクおよびこれらの化合
物の少なくとも２種類の混合物を含む群から選択される
粘着防止用添加剤を含む。飽和脂肪酸の第一級アミドの
例としてはエルカミド、オレアミド、ステアラミド、パ
ルミタミドおよびこれら化合物の少なくとも２種類の混
合物を挙げることができる。これら脂肪酸の第一級アミ
ドの中ではエルカミドを使用するのが好ましい。これら
の粘着防止用添加剤は溶着可能なフィルムに対して２重
量％以下の割合で使用することができる。

【００２０】本発明では、このフィルムは下記のような
一般的添加剤をさらに少なくとも一種類含むことができ
る： (a) 滑り特性を向上させるための添加剤、例えば脂肪酸
金属塩（ステアリン酸亜鉛）、(b) 抗酸化剤、例えば立
体障害フェノール、メルカプタンまたは亜リン酸塩、
(c) 紫外線吸収剤、例えば置換基を有するベンゾフェノ
ン、置換基を有するフェニルベンゾトリアゾールおよび
立体障害アミン；消炎剤、例えばニッケル錯体、無機ま
たは有機顔料、例えば酸化亜鉛または酸化チタン。

【００２１】本発明では飽和脂肪酸の第一級アミドと上
記添加剤の使用量は溶着性に悪影響を及ぼさない程度に
しなければならない。遮断フィルムの厚さは10〜100 μ
ｍ、好ましくは20〜40μｍにすることができる。溶着フ
ィルム（エチレン／不飽和エステル共重合体ベースのフ
ィルム）の厚さは50〜150 μｍ、好ましくは60〜100 μ
ｍにすることができる。本発明の多層フィルムは、公知
の共押出、例えばパイプ押出やシートダイ押出によって
製造することができる。本発明はさらに、接着可能な面
を貼り合わせた上記多層フィルムより成る包装材料に関
するものである。本発明多層フィルムは反対面にも溶着
可能なフィルムを有するのが好ましい。すなわち本発明
の多層フィルムは、溶着可能なエチレン／不飽和エステ
ル共重合体をベースにした２枚のフィルム（２層）の間
に遮断フィルムを挟んだ構造が好ましい。

【００２２】本発明の変形例では、遮断層と少なくとも
１方の溶着層との間に接着を促進するための結合剤（バ
インダー）を配置することができる。共押出鹿野な結合
剤が公知であり、例としては下記(a) および(b) を挙げ
ることができる： (a) 不飽和カルボン酸無水物、例えば無水マレイン酸等
がグラフトされたポリエチレン、ポリプロピレン、少な
くとも一種類のαオレフィンとエチレンとの共重合体並
びにこれら重合体の混合物。これらグラフト化ポリマー
とグラフト化されていないポリマーとの混合物を用いる
こともできる。 (b) (i) 不飽和カルボン酸、それらの塩およびエステ
ル、(ii)飽和カルボン酸ビニルエステル、(iii) 不飽和
ジカルボン酸、それらの塩、エステル、ヘミエステルお
よび無水物、並びに(iv)不飽和エポキシドから選択され
る少なくとも一種類の物質とエチレンとの共重合体。こ
れらの共重合体には無水マレイン酸等の不飽和ジカルボ
ン酸無水物またはグリシジルメタクリレート等の不飽和
エポキシドがグラフトされていてもよい。

【００２３】１つの層または全ての層に結合剤層を使用
しないで層間の接着性を向上させる添加剤を加えること
もできる。この添加剤としては上記の結合剤を挙げるこ
とができる。溶着層と遮断層との間にポリアミド、EVOH
等からなる他の層を配置しても本発明の範囲を逸脱する
ものではない。本発明フィルムの溶着は、ＨＦ溶着プレ
スのプレート（必要に応じて予備過熱したもの）の間に
少なくとも２枚のフィルムを置き、溶着するフィルムの
厚さに応じて圧力を加え、最大エネルギーが得られるよ
うに発振回路を調節した後、加圧下におかれた層に周波
数27.12MHzの電流を加える公知の方法で行うことができ
る。この電流を溶着時間とよばれる時間だけ維持する。
溶着時間は一般に１秒以下である。溶着されたフィルム
は必要に応じて冷却してから外す。

【００２４】得られたフィルムの引裂き強度を規格5412
0 に準じて測定する。本発明フィルムは溶着時間が約0.
2 秒と非常に短いにも係わらず引裂き強度が高いという
利点がある。本発明フィルムはサービス用品（洗剤・ワ
ックス等）の容器として使用され、この材料を用いて製
造された容器は圧縮試験において高い強度を示す。この
試験では液体を満たして溶着した容器を平坦面上に置
き、200 kgの荷重を加えたプレートを容器上に配置し
て、容器に漏れがあるか否かを観察する。

【００２５】

【実施例】下記の材料を使用した： EVA ：24％の酢酸を含む MFi（190 ℃−2.16kg）が３で
あるエチレン／酢酸ビニル共重合体 PA ：MFi （235 ℃−2.16kg）が２のポリアミド PA1 ：ポリアミド６と、VLDPE （超低密度PE）と、エチ
レン／酢酸ブチル／無水マレイン酸共重合体（６％のア
クリレートと３％の無水マレイン酸とを含む）との65／
25／10の比率の混合物 L1 ：0.2 ％のMAH をグラフトした MFiが３〜４のポリ
エチレン

【００２６】実施例１ ５層共押出し機「ERWEPA」で下記フィルムを製造した： フィルム１：EVA ／L1／PA／L1／EVA （厚さ80／10／10
0 ／10／80μｍ） フィルム２：EVA ／L1／PA1 ／L1／EVA （厚さ80／10／
100 ／10／80μｍ） ＡＳＴＭ規格Ｅ96に準じて水蒸気透過性を測定した結果
は下記の通り： フィルム１： 20ｇ／m²／24時間 フィルム２： 14ｇ／m²／24時間

【００２７】実施例２ ５層共押出し機「ERWEPA」で下記フィルムを製造した： EVA ／L1／PA1 ／L1／EVA （厚さ80／10／40／10／80μ
ｍ） EVA には3.6 ％のTiＯ₂ と、0.3 ％のエチレンビスオレ
アミド EBOと、0.1 ％のエルカミドとを添加した。この
フィルムを「SERTIC」溶着機を用いて27.12MHzのＨＦ
（高周波）で溶着して 250 ml の袋を作った。この機械
では袋を製造し、中身を充填し、密閉し、切断が行われ
る。この溶着機の出力は１分間に40〜45袋である。袋は
全て200daN以上の圧縮試験に耐えた。

【００２８】この材料の香りに対する透過性を、比較例
としてEVA ／PE／EVA 多層体（厚さ90／40／90μｍ）
と、同じ多層体で厚さが50／80／90のものを用いて比較
した。なお、PEはメルトフローインデックスが２のラジ
カル重合中密度ポリエチレンである。本発明の多層材料
（実施例２）と上記２つの多層体材料とを用いて袋を製
造した。各袋に15〜30％のカチオン界面活性剤、保存剤
およびラベンダーエッセンスを含む衣類柔軟剤を充填し
た。30日後に袋を開封した。本発明の袋に入れた液体の
みが香りを保持していたが、他の２つの袋では香りは大
幅に減っていた。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (i) ポリアミドとポリオレフィンとの混
   合物をベースにした遮断フィルムと、(ii)この遮断フィ
   ルムの少なくとも片面に設けられた高周波溶着可能なエ
   チレンと不飽和エステルのコポリマーをベースとしたフ
   ィルムとからなる可橈性のある袋を製造するための多層
   フィルム。
2. 【請求項２】 遮断フィルムのポリアミドがポリアミド
   −６またはポリアミド−6, 6である請求項１に記載の多
   層フィルム。
3. 【請求項３】 高周波溶着可能なフィルムのエチレンと
   不飽和エステルのコポリマーがエチレン／酢酸ビニル共
   重合体である請求項１または２に記載の多層フィルム。
4. 【請求項４】 高周波溶着可能なフィルムが下記の〔化
   １〕で表される少なくとも一種のN,N'- エチレンビスア
   ミドを、溶着時間を１秒以下、好ましくは 0.2〜0.5 秒
   にするのに十分な量含む請求項１〜３のいずれか一項に
   記載の多層フィルム： 【化１】 （ここで、ｎは17〜21の整数）
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の多
   層フィルムの高周波溶着可能なフィルム側を溶着して得
   られる容器。