JPS6044139B2 - 断熱性の包装材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はいぶし銀光沢および密封性を有する断熱性包
装材料に関し、更に詳しくは被法装体を落着いたマット
調光沢と斜めから見ても印刷が見え易い性質の包装は勿
論、保温、保冷等の断熱性を有する包装材料を提供する
ものてある。

周知の如く包装材料のうちプラスチックフィルムに関
しては透明包材が主体であるが、近年包装の有する商品
的意味は益々多様化しつつある事は事実である。

これ等の中で半透明又は不透明法材として、紙様、真珠
様光沢のプラスチック包材は少量であるが市販されてい
る。 本発明は保冷、保温性を要求される包装材、広く
は被覆材、保護材、封繊材ラベル等も含めて、これ等の
材料を提供する。

従来、空洞含有フィルムも市販されているが、これ等
は単体では、ヒートシール性、接着性もなく、他のフィ
ルム、紙等と助合せしたり、これ等に更にコーティング
したり、何等かの積層材料を貼付けて用いられている。

ところが、空洞含有フィルムと上記他の積層材を助合せ
た界面はよく接合していても、接着界面近傍の空洞含有
層で簡単に破れ易く、袋にした場合封織端で破れ易い欠
点を有し、輸送中、展示中等作業中に受ける繰返し外力
で損傷を受け、保護機能が失われる欠点がある。また、
表面光沢は空洞含有フィルムの特徴で、マット調である
が光沢の不均一性が生ずる。又、空洞含有フィルムに他
の材料を積層する際、接着剤の塗工、材料間の積層工程
等、機能を多様化させるのに多くの工程を要し経済的で
ないばかりか、空洞層に前記積層中に使用する接着剤等
の残留溶剤も除去しにくい等の欠点を有する。空洞含有
フィルムを得る為には色々の方法が提案されている。例
えば、未延伸ポリプロピレンフィルム・の両面の温度に
差を設けて該フィルムを１軸延伸する方法（特公昭４１
−４３３８号公報）があるが、この方法で得られたフィ
ルムは通常の透明性延伸ポリプロピレンフィルムに較べ
て機械的強度が小さいばかりかヒートシール性もなく、
熱遮断性も低く、特殊な条件で延伸しているのて操業性
が非常に悪い欠点があつた。 さらにポリエチレンとエ
チレン／ビニル共重合体と無機物とから紙様フィルムを
製造することが知られている（英国特許第１０９００５
９号明細書）が、無延伸状態のフィルムが２軸延伸され
た場合にも空洞発生は極めて少ないことが認められる（
同英国特許の第１表）。

本発明者らの知見によつてもかかる重合体組成物から延
伸によつて多数の空洞を生成させるために２軸延伸しよ
うとするときは膜破断を生することなく均一な厚みを保
持して生産性良好な状態で延伸することは困難であり、
ポリプロピレンに無機物質を配合して２軸延伸しようそ
する場合と同様な問題点を有する。本発明はかかる点を
改良する研究を重ねた結果、本発明に到達した。即ち、
延伸膜形成性重合体と無機充填剤ないし該重合体に非相
溶な有機重合体との混合物からなる基層Ａと少なくとも
その片面に炭素数４以上のα−オレフィン成分を含有す
る重合体５〜９５（重量）％とポリプロピレンまたはエ
チレン系重合体９５〜５（重量）％とを含有する重合体
混合物により形成された表面層Ｂ層とからなる積層フイ
ルを少なくとも一方向に延伸して得られた空洞含有率が
１０〜８５％である基層Ａと表面層Ｂとからなる積層延
伸フィルムであつて、表面層Ｂ側から測定した光沢度が
４０％未満であり、いぶし銀光沢を有しかつ密封性を備
えた断熱性包装材料に関する。本発明の空洞含有層即ち
基層Ａはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー
１等のポリオレフィン系重合体やこれ等の共重合体、混
合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート等で例示しうるポリエステル系重合体や、こ
れ等と共重合可能な、脂肪族、芳香族、脂環族ジオール
残基を有する共重合ポリエステル、又はその混合重合体
等、ナイロン６、ナイロン９、ナイロン１１、ナイロン
６，６、ナイロン６，１０、ナイロン１０，１蒔で例示
しうるポリアミド系重合体や共重合体、或いはこれ等の
混合重合体等、ポリスチレン系重合体やこれを主成分と
した共重合スチレン系重合体、ポリカーボネート等の縮
合系重合体等延伸膜形成性重合体が例示れる。

これ等の重合体に無機充填剤や、該重合体と非相溶性の
有機重合体を混合し、延伸する事により空洞含有層を形
成する。本発明で使用する無機物質としては炭酸カルシ
ウム、酸化カルシウム、シリカ、酸チタン、アルミナ、
硫酸アルミニウム等が挙げられ、特に炭酸カルシウムが
好ましい。そして無機物質の粒径は０．１〜１５μ、特
に０．５〜１０ｐが好ましい。無機物質の粒径が０．１
μ未満であると基体フィルム表面から内部にかけて空洞
が生成し難くなる。また粒径が１５μを越えるとフィル
ムの延伸性が悪くなる。そしてこの無機物質は混合物中
２〜５呼量％、特に５〜８喧量％存在するのが好ましい
。この添加量が２重量％未満であると基体フィルムに空
洞は殆んど発生せず、空洞含有率も小さくなる傾向にあ
る。一方５…Ｆ量％を越えると延伸性は著しく悪くなる
。又、非相溶性重合体はＳＰ値（溶解度指数）が、０．
５以上好ましくは２以上異つた重合体を主として用い、
これに更に若干のＳＰ値が異なる重合体で補助的に空洞
形成性を付与する。実例をあげると、ポリプロピレンと
ポリスチレン、ポリプロピレンとポリアミド、ポリエス
テルとポリプロピレン、ポリエステルとポリアミド等の
混合により空洞形成は行いうる。勿論これ等の組合せに
限定されないが、延伸により多層積層状空洞層により断
熱性が得られる。空洞含有率は１０〜８５％である事が
必要である。空洞含有率が１０％以下の場合は単なる肉
眼上透明フィルムでないという珍しさだけのフィルムで
あり、断熱性を発揮する程の空洞でなく、又８５％以上
になると優れた断熱性を有する一方、包装材料としての
必要な強度、特に該空洞層内のどこかで、層間剥離し、
又製膜上延伸性が悪化しかける為本発明のような目的に
は使用する事が出来ない。空洞含有率とフィルムの熱伝
導率、つまり保温、保冷等の断熱効果は、驚くべき事に
本発明の方法で得たａフィルムは著しく向上したもので
ある事を発見した。空洞が存在すれば断熱性は良くなる
であろう事は、極めて常識的である。しかし本発明は常
識よりはるかに良好な特性を示した。その原因は恐らく
、表面層が、空洞の少ない層であり、基層が・延伸によ
り空洞を形成される為、特に表面層を基層の両側に形成
する場合は空洞は密報状態であり、単体の空洞含有フィ
ルムより、表層の被覆により、真空状態が保たれ易く、
しかも延伸終了後、フィルムの温度が室温に戻れば表層
は一層空ノ気の流通を防止する層として作用する為であ
ると考えられる。この一例として空洞含有率が６０％の
厚さ４０μのフィルムを用いて、アイスクリームを包装
し、本発明と比較した。単体フィルムは冷蔵庫から取出
し室温に１紛間放置したらアイスクリームは軟かく、溶
け出したが、本発明の密封包装品は約８紛経過しても大
丈夫であつた。この現象は包装の密封度は勿論のこと、
熱伝導率が極めて低い事を物語つている点は驚くべきこ
とである。本発明フィルムは透明包材に比較して約１市
倍から托倍近の断熱性を示す。無機物質の混合法は既存
のいかなる方法も用いうるが、粉末状重合体を混合する
か、粒状重合体を液状添加剤で湿潤状態にし、しかる後
無機物質を添加し、混合機器で混合するのが好ましい方
法である。そしてこの混合押出し、均一混合ストランド
状物を得て、これを細粒に切断する事により無機質混合
ペレットを得るのがフィルム形成上好ましい。表面層Ｂ
形成に使用するα−オレフィン系モノマー含有重合体は
炭素数が４以上であり、通常１０以下のα−オレフィン
の単独あるいは共重合体、または該オレフィンとエチレ
ン、又はプロピレンとの１種又は２種との共重合体であ
る。

表面層Ｂを形成する重合体中の炭素数４以上のα−オレ
フィン系モノマー含有重合体の含有率は５〜９５（重量
）％であり、また該重合体中の炭素数４以上のα−オレ
フィン系モノマーの占める割合は５〜１００％てある。
該重合体の含有率が５（重量）以下であると該層の低温
ヒートシール性が低下しヒートシール部の熱により基層
Ａの空洞含有層が、透明化する傾向を示し、しかも密封
性が失なわれる。又、９５（重量）％以上になると光沢
の変動が延伸条件により出易く安定したマット調が保ち
にくくまた自動包装機ての熱刃離脱性、加熱ヒーター面
との滑り不良、自動切断性の低下等不都合がある。炭素
数４以上のα−オレフィン系モノマー含有重合体を用い
る理由は低温ヒートシール性や光沢調整、密封性のため
である。表面層Ｂ形成に使用するポリプロピレンまたは
エチレン系重合体は表面層Ｂの構成重合体中９５〜．５
（重量）％を占める。

本発明で用いるポリプロピレンはプロピレン単独重合体
あるいは９踵量％以上がプロピレンであるプロピレンエ
チレン共重合体である。またエチレン系重合体はエチレ
ン単独重合体あるいはｗ重量％以上がエチレンである・
エチレン−プロピレン共重合体である。かかる重合体の
１種または２種以上を炭素数４以上１０以下のα−オレ
フィン含有重合体と混合して表面層を形成するとにより
いぶし銀様光沢の包装材料が得られる。本発明でいう密
封性はヒートシール面が高度な気密を有する性質を示す
言葉であり、単に低温ヒートシール性が良いというだけ
や、ヒートシール強度が強いというだけでもなく、シー
ル面に皺による隙間を生じたり、フィルムの弾力性によ
りシール後シール面が冷却される迄に接着面が離れる傾
向を有する等により密着性が失なわれるので複雑な特性
である。

又、一方の重合体混合物がポリ）プロピレンあるいはエ
チレン系重合体であるといぶし銀様光沢にするに最適で
あるからである。本発明で用いるポリプロピレンあるい
はエチレン系重合体の溶融指数（ＭＩ）は０．５〜８０
ｙ／１０分好ましくは１．０〜２０ｙ／１紛である。Ｍ
Ｉが０．５以下・では光沢がにぶくなる利点はあるが表
面の肌荒れを生じ、ＭＩ３Ｏ以上でも外観上は好ましい
がシール強度が低下しかつシール部の耐衝撃性が低下し
破袋し易くなる。エチレン系重合体は密度が０．９１２
〜０．９７０ｙ１ｃｒ１のものが一般的に用い得る。”
ポリプロピレンはアイソタテイツク指数が８５（重量）
％以上、好ましくは９０（重量）％以上である。さて、
本発明の包装材料は、基層Ａと表層Ｂを別個の溶融押出
し、溶融状態のまま複合し、共押出する方法や、基層フ
ィルムＡを得た後、表層Ｂを溶吊虫押出ラミネートして
複合フィルムを得る方法、基層Ａと基層Ｂを別個に溶融
押出成形し、次いで加熱接着する方法等により製造しう
る。

これ等のうち好ましい方法は共押出法て未延伸複合フィ
ルムを得たのち少なくとも一軸延伸する方法、基層Ａを
溶融押出成形後一方向に延伸し、次いで表層Ｂを溶融押
出ラミネートし、前記方向と直角方向に延伸する方法、
又は未延伸基層フィルムＡに表層Ｂを溶融押出ラミネー
トし、次いで少なくとも一軸延伸する方法が一般的であ
る。上記は基本的方法について述べたもので、これ等の
変形、又は付加的技術を追加して得る事は容易に類推し
うる事であり、本発明の主旨はＡ，Ｂを積層後、少なく
とも一方向に延伸することにより得られた、堅固な両層
間の結合を有する包装材料を提供することにある。空洞
含有フィルムにポリプロピレンや、少量のエチレンを含
有するエチレン−プロピレン共重合体を積層し、次いて
延伸する方法も提案されているが、本発明はこれ等より
基層Ａと表層Ｂの結合力が強く、密封性向上及至はシー
ルエッジの破壊による気密性低下を防止するのに重要な
役割を果している。延伸はロールによる一軸延伸、テン
ター式横一軸延伸や、或いはこれ等の組合せによる逐次
２軸延伸、又は縦横同時２軸延伸等が用いられ、Ｔ−ダ
イ法、チユーブラー法のどちらでも得る事が出来る。延
伸条件は約７５〜１７０′Ｃの延伸温度が常用され、好
ましくは９０℃〜１６０゜Ｃであり、基層Ａは面積倍率
８倍以上、好ましくは１０〜５？に延伸される。延伸後
熱固定又は熱処理されるが、基層Ａの融点以下の温度で
４〜６囲２間行われ、緊張或いは緩和熱固定される。本
発明は前記未延伸溶融状複合体や、又はどちらか一方が
溶融していたり、引続いて行われる延伸により表層Ｂが
溶融又はほとんど軟化流動しうる状態にあり、その上本
熱処理又は熱固定により基層Ａの融点以下でも表層Ｂは
溶融又は軟化流動し、基層Ａの表面空洞層に表層Ｂの重
合体フィルムが流入、或いは浸透、又は化学的結合し基
層Ａと表層Ｂの境界面を有さず、やや不明瞭に層の変化
が生じる点が大きな特徴である。延伸によつて基層フィ
ルムは膜表面に対し平行な層状に走る扁平微細空洞を多
数生成し、基層フィルムは２軸配向される。この空洞の
生成量は延伸倍率が増加する程増す傾向にあり延伸温度
が低い程増える傾向がある。またこのフィルムにコロナ
放電処理、火焔処理等の表面活性化処理を施してもよい
。

なお、本発明のフィルムの製造において重合体に少量の
安定剤、帯電防止剤、染料、顔料等の添加剤を混合する
こともてきる。かくして得られたフィルムは基層が多数
の微細空洞を含有し、全光線透過率で７０％以下のもの
で空洞含有率が１０〜８５％を有し、寸法安定性がよく
断熱性を有し、表面層Ｂは一軸又は二軸延伸され、フィ
ルム全体として表面光沢が均一ないぶし銀光沢を有し４
５とで測定した光沢度が４０％未満で、且つ低温度での
ヒートシール性のみならず、密封性を有したものである
。

そして基層Ａと表層Ｂとの接合力は極めて強く、従来得
られなかつた特性を示した。実際に袋に被包装物を充填
し、その実用強度を比較したが著しく本発明が優れてい
る事がわかつた。本発明の包装材料に更に、公知の方法
で他のフィルム又は紙、繊維状ウエツプ等をラミネート
する事が出来る事は言うまでもない。

このように本発明包装材料は優れた機能を有するので、
各種食品包装、化粧品包装、携帯用カイロ袋、蒸着用材
料、ブックカバー、絶縁材料、エンボス加工用材料、粘
着テープ、ラベル等多方向に用いうる。しかし特に好ま
しい使い方は本発明の特徴である、外観のいぶし銀光沢
による落着いたイメージに加え、密封性による被包装物
の変質、汚染防止と更に断見性により保温効果、又は冷
菓、冷凍食品などの保冷効果等を利用した使い方に効果
を発揮する。以下実施例を挙げて本発明を説明する。

尚、実施例中の測定項目の測定法は下記の如くである。

（１）光沢度ＪＩＳ−Ｚ８７４により測定、入射角度４
５度（２）全光線透過率ＪＩＳ−Ｋ６７ｌ４により測定 （３）熱収縮率 １２０℃の加熱空気中で５分間放置したときの収縮率。

（４）空洞含有率 フィルムの見掛け密度ｄを測定し次
式より算出した。

（式中ρ，は支持体重合体、ρ２は非相溶重合体ρ３は
無機物質の密度を示す。Ｍ１は支持体重合体、Ｍ２は非
相溶重合体、Ｍ３は無機物質の混合割・合を示す。）（
５） ヒートシール性 東洋精機社製、熱傾斜式ヒートシーラーでヒートシール
後、引張試験器で２０−１ｍ１ｎの引張速度で強度を測
定。

）（６）密封性 自動包装機により１６０℃、８０ケ／Ｍｉｎの包装条件
でシールされた部分の気密性を水漏れ量により判断した
。

箱状に形成された外装体を包装後、取出し、これに水道
水を５０ＣＣ入れ、１分間に漏れる量を測定した。

実施例１ 溶融指数が３ｙ／１紛のアイソタクチックポリプロピレ
ンと平均粒径１．２μの炭酸カルシウムと溶融指数が０
．８７ｆ／１０分のポリスチレンを４０：２０：４０の
重量比率で混合したものを、溶融押出してストランドを
つくりこれを小粒に細断しペレットを得た。

該混合体を２４０℃で溶融した（基層Ａ）。一方、別個
の押出機より、アイソタクチックポリプロピレン（ＭＩ
＝２．２ｙ／１０ｎ１１ｎ）とアイソタクチックポリブ
テンー１を５０：５０の重量比で混合して溶融押出した
（表層Ｂ）。この両者を共押出用ダイスに導入しＢ／Ａ
／Ｂ層に形成し合計厚さを１４００μとした冷却された
未延伸シートを得た。引続きこの炭素数を１２５゜Ｃに
加熱された周速の異なるロールで縦方向に５倍延伸し、
引続きそれを１４０゜Ｃのテンター内に送り横方向に７
倍延伸し、厚さ４０μのフィルムを得た。

さらにこのフィルムをテンタークリツプで把握したささ
１４５℃の熱風炉中で比秒間熱処理し基層Ａは空洞含有
率がォ＊５０％であり、表層Ｂは片面で４μを有する３
層複合フィルムを得た。得られたフィルムの片面を濡れ
張力３７ｄｙｎｅ／Ｃｍになるようコロナ放電処理した
。比較例１ 実施例１の基層Ａの割合いで混合した組成物を、単一の
層で厚さ４０μとなるよう調整し、同様に逐次２軸延伸
した。

実施例２ 基層Ａはポリプロピレンと高密度ポリエチレン（ρ＝０
．９５５ｑ１ｄ）と８０：２０の重量比で混合した混合
重合体に炭酸カルシウム（平均粒径２．０μ）を、種々
混合比を変えて、空洞含有率の違つたフィルム層を形成
させた。

表層Ｂはアイソタチツクポリプロピレンとエチレンブテ
ンー１（６０／４呼量比）共重合体と５０：５０で混合
したものを用い、前記基層Ａの未延伸シートを縦方向に
一軸延伸し、しかる後にＢ層を両面に溶融押出ラミネー
トして形成し、次いで横方向に一軸延伸し、３層積層フ
ィルムを得た。得られたフィルムは合計厚さが１００μ
で両表面層に、片面５μの表層Ｂを形成させた。基層Ａ
の空洞含有率は第１表の通りで、得られたフィルムの特
性も表の通りである。比較例２比較例１のフィルムにイ
ソシアネート系接着剤を塗布し両側に未延伸ＰＰフィル
ム（厚さ２０μ）をドライラミネートした。

実施例３ 固有粘度０．８ｄｆ１ｙのポリエチレンテレフタレート
とアイソタクテイツクポリプロピレン（固有粘度１．９
Ｃ１′ノＹｌ３５゜Ｃテトラリン溶液で測定）とを８０
：２０の重量比て混合した基層Ａと表層にはポリプロピ
レンとエチレン−ブテンー１（６０／４鍾量比）共重合
体を７０：３０の重量比で混合した組成物を別個の押出
機て溶融押出しして、Ｂ／Ａ／Ｂの３層になるように共
押出した。

得られた未延伸フィルムを縦方向に１２０℃で４市倍、
横方向に１４８℃で８．５倍延伸し、引続いて１５５℃
で１０８′間熱固定した。基層Ａの空洞含有率は６３％
であつた。

表−２ 光沢度 １２％光線透過
率 １８％熱収縮率
２．１％（１２０℃×５分）空洞含有率
錫％ヒートシール性 １
３０ Ｃ２２０ｙ１Ｃ７７！ １５０℃８９
０〃密封性 Ｂ延伸性
良好尚本発明のフィルム
の保温性を調べる為に２０■Ｃ約７０℃の熱湯を密封包
装しその温度低下を調べた。

比較のためポリプロピレン２軸延伸フィルムにポリプロ
ピレンをドライラミネートし同様に熱湯を封入した。こ
の結果、３０分経時後の湯温を測定したところ、本発明
品は４７Ｃ、比較例は３ｒＣであり、保温性に於いて優
れていた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 延伸膜形成性重合体と無機填剤ないし該重合体に非
   相溶な有機重合体との混合物からなる基層Ａと少なくと
   もその片面に炭素数４以上のα−オレフィン成分を含有
   する重合体５〜９５（重量）％とポリプロピレンまたは
   エチレン系重合体９５〜５（重量）％重合体混合物によ
   り形成された表面層Ｂ層とからなる積層フィルムを少な
   くとも一方向延伸して得られた空洞含有率が１０〜８５
   ％である基層Ａと表面層Ｂとからなる積層延伸フィルム
   であつて、表面層Ｂ側から測定した光沢度が４０％未満
   であり、いぶし銀光沢を有しかつ密封性を備えたことを
   特徴とする断熱性包装材料。