JP2001322213A - 紫外線遮断性を持つ透明な、深絞り可能で、迅速シーリング性のフィルム - Google Patents

紫外線遮断性を持つ透明な、深絞り可能で、迅速シーリング性のフィルム

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Rainer Brandt
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線遮断性を持つ透明な、深絞り可能で、
迅速シーリング性のフィルムの提供。 【解決手段】(a)ポリアミドの少なくとも一つの第1
の層(i)、(b)微粒子の二酸化チタンを含有し、大
部分の二酸化チタン粒子が5と30nmの間の直径を有
するポリエチレンまたはエチレン共重合物の少なくとも
一つの第2の層、(c)場合によっては、少なくとも一
つのEVOH含有の第3の層、及び(d)場合によって
は、少なくとも一つの接着層を含んでなる多層フィルム
であって、特定の第2層の厚さと二酸化チタン含量を有
する多層フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高度な透明性と良
好なUV遮断性を有する深絞り可能な複合したフィルム
に関する。本発明によるフィルムは、例えば、食肉製品
等のUV光(紫外線)に感受性の包装製品の包装に特に
好適であり、透明で、保護性の包装中で購入者に提供さ
れる。本発明は、かくして、また、食品の包装用の複合
フィルムの使用に関する。
【0002】
【従来の技術】多くの食品は、UV光により誘起される
損傷を受ける。例として食肉製品における光誘起酸化プ
ロセスを挙げることができる。例えば、この損傷機構
は、多くの場合コストの理由からUVスペクトル中の光
も発生する光源を使用する冷蔵カウンター中での貯蔵の
場合に起こる。
【0003】このように、UV防護を保証しない包装材
料の場合には、保存寿命とも呼ばれるカウンター中の貯
蔵時間はかなり低下する可能性がある。このような場合
には、保存寿命の低下に歯止めをかける包装材料、すな
わち紫外線範囲で吸収効果を発揮するフィルムに対する
ニーズが存在する。
【0004】内容物を使用することがより簡単であるた
めに、深絞りしたトレイとふたを含んでなるカバー用包
装材料が食肉製品に対して一般に使用される。光酸化に
よる傷みから内容物を防護するために、双方の部材は、
高UVバリア性を有しなければならない。加えて、この
フィルムは、提供された製品を消費者が見ることがで
き、製品をできるだけ魅力的に提供することができるよ
うに、高度に透明でなければならない。
【0005】このトレイフィルムは、また、トレイの成
形のために良好な絞り性を有しなければならない。ここ
で、深絞り性とは、熱と機械的な力と圧力の影響の下で
フィルムが輪郭形状を永久にとり得る能力として理解さ
れる。深絞り性の目安は、本発明による例と比較例の関
連で与えられる。
【0006】従来技術による対応するフィルムの設計を
次に説明する。次の事項は、これら及びすべての更なる
説明に当てはまる。
【0007】特記しないかぎり、DIN 7728とI
SO 1043−1987(E)によるプラスチック材
料用の記号を使用して、個別の層に含まれるポリマーを
記述する。
【0008】多層構成の場合には、層シーケンスは、対
応する層のポリマーの記号または他で記述される記号の
組合せにより表され、二重斜線により相互に分離されて
いる。シーリング層の側は常に右側である。構成を作っ
ている全体の層シーケンスの一部のみが示されることも
ある。このような場合には、シーリング層の側は、再び
常に右であり、示されない層または層の組合せは3つの
点、(...)により示される。類似のポリマーは、例
えば、PE−LD−1//PE−LD−2//PELD
−3の形で番号を付けることにより、相互に区別され
る。異なるポリマーの混合物は、記号+と括弧( )中
の成分の組合せにより表される。場合によっては、パー
セント組成の追加の表示を加えることもできる。特記し
ない限り、混合物の全重量に対する重量パーセントが常
に与えられる。かくして、例えば、...//PA//
E/VOH//...//(PE−LD−1+PE−L
LD)//dという表現は、不特定の外側層または外側
層シーケンス、続いて実質的にポリアミドからなる層、
続いて実質的にエチレン/ビニルアルコール/共重合物
(E/VOH)からなる層、続いて不特定の層または層
シーケンス、続いて1の番号を持つ低密度ポリエチレン
(PE−LD−1)とエチレン/α−オレフィン−共重
合物(PE−LLD)の混合物を含んでなる層、及びd
により更に精確に特定されるべきシーリング側に続く層
の構成を記述する。
【0009】両方の側で層の結合層を機械的に接着する
のが主な役割をする層は、...//BA//...に
より示される。ここで、BAは接着剤の略号である。接
着剤として使用される典型的なポリマーは、この明細書
で後述される。融点の表示は、次においては、ASTM
3418に従ってDSC分析(示差走査熱量分析)によ
り求めた値に関する。
【0010】メルト流量(MFR)の表示は、DIN
ISO 1133により求めた値に関する。更なる表示
をしない場合には、温度と支持質量の形の測定条件は、
DINISO 1133の条件Dを前提とし、190℃
の温度及び2.16kgの支持質量である。
【0011】原材料の密度は、ISO1183(A)に
よる測定方法に関する。関連の従来技術は、安定化層ま
たは層シーケンスと更なるシーリング層と接触して、融
解とそれに続く接着により不透過性包装を促進するシー
リング層を含んでなる複合フィルムを使用することで長
い間成り立ってきた。
【0012】エチレン及び他のコモノマーをベースにし
たポリエチレンまたは共重合物は、これらのシステムが
低融点であることによって、特に、熱に敏感な食肉製品
の包装において好ましいシーリング材料を構成する。ポ
リプロピレンまたはポリプロピレンをベースにした共重
合物をベースにしたシーリング媒体は、シーリング温度
が高いことによりここでは好適でない。
【0013】安定化層がポリアミドからなるフィルム
は、深絞り性、靭性及び耐熱性の性質のバランスのとれ
たパターンにより傷みやすい食品の包装に通常使用され
る。通常、ポリアミド6が再びこの目的で使用される。
従来技術による構成は、例えば「The Wiley E
ncyclopaedia of PackagingT
echnology」(出版M.Bakker. D.
Eckroth; John Wiley& Sons、
1986)及び「Nentwig」 (Joachim
Nentwig:Kunststoff−Folie
n、Carl Hanser Verlag 1994、
Munich)」に記載されている。
【0014】UV光バリアは、有機UV吸収剤の使用に
よるのみならず、固体充填剤の使用によっても得られ
る。固体充填剤は、フィルムの透明性をあまり大きく損
なわないために、適当に微分散した形で存在しなければ
ならないが、粒子は、UV光に必要な相互作用に適合す
る程微細であるべきではない。
【0015】微粒子の二酸化チタン(Ti02)の使用
も周知である。かくして、US−A5,391,609
には、充分に良好な透明性を保ちながら、UV照射性を
得るための添加剤として10nmから50nmの粒子サ
イズ範囲のナノスケールのTiO2を使用することが記
述されている。特に良好な結果は、18nmから40n
mの粒子サイズ範囲のTiO2により得られる。これら
のシステムは、ポリプロピレン及びエチレン/プロピレ
ン共重合物において記述されている。
【0016】しかしながら、実際には、上述のように、
ポリプロピレンをベースにしたフィルムは、穿孔強度の
点でポリアミドに、またシーリングの開始の点でエチレ
ン共重合物及びポリエチレンに明白に劣ることが判明し
た。この点で、US−A 5,391,609に記述さ
れている理論をこの要求には使用することはできない。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】この目的は、良好なU
V吸収能に加えて、高度な透明性も有し、良好な機械的
強度と共に良好な深絞り性を有し、低温度でシールされ
得るフィルムを利用できるようにすることであった。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、(a)
ポリアミドの少なくとも一つの第1の層(i)、(b)
大部分の二酸化チタン粒子が5と30nmの間の直径を
有する微粒子の二酸化チタンを含有するポリエチレンま
たはエチレン共重合物の少なくとも一つの第2の層、
(c)場合によっては、少なくとも一つのEVOH含有
の第3の層、及び(d)場合によっては、少なくとも一
つの接着層を含んでなる多層フィルムであって、上記多
層フィルムは、上記多層フィルムのすべての第2層に対
して次式(I) 式 (I) (Ax B) の積の和から求めて、5から200の値を有し、式
(I)は各第2の層に対して計算され、式(I)におい
てAはマイクロメーターでの上記第2の層の厚さであ
り、そしてBは上記第2の層の全重量を基準とした上記
第2の層中に存在する二酸化チタンの重量パーセントで
ある多層フィルムが提供される。
【0019】実施例以外では、あるいは特記しない限
り、この明細書及びクレームで使用される成分の量、反
応条件などを表すすべての数字は、すべての場合、
「約」という語により修飾されていると理解されるべき
である。
【0020】
【発明の実施の形態】好ましくは、一次粒子の数値的に
重み付けした平均での二酸化チタンの長さは、直径の少
なくとも3倍に達し、かくして、針の形状の外観を有す
る。一次粒子とは、大部分のTiO2粒子を意味する。
特に好ましくは、一次粒子の数値的に重み付けした平均
での二酸化チタンの長さは、直径の少なくとも4倍に達
する。
【0021】多層フィルムは、複数の層(ii)を含む
ことができる。本発明の好ましい実施形態においては、
本発明の多層フィルムは、一つの層(ii)のみを含ん
でなる。本発明の更なる実施形態においては、多層フィ
ルムは、この明細書で前述したように、式(I)の積の
和から求めて、10から100の値を有する。本発明の
多層フィルムの好ましい実施形態は、数値的に重み付け
した平均において、7nm以上で25nm以下(すなわ
ち、7から25nm)の直径を有する一次粒子を持つ二
酸化チタンを含んでなる。本発明の多層フィルムの更な
る実施形態は、二酸化チタン粒子は、フィルムの長さ方
向に配向する。
【0022】過度の脆化を防止するために、本発明の多
層フィルムは、好ましくは、第1のポリアミド含有層
(i)中に二酸化チタンを含まない。
【0023】本発明のもう一つの更に好ましい実施形態
においては、第2の層(ii)は、ポリマーの全重量に
対して 、特に好ましくは最大で20%の酢酸ビニル含
量のエチレンと酢酸ビニルの共重合物(E/VA)、エ
チレンとアクリル酸ブチルまたはアクリル酸エチル等の
不飽和エステルの共重合物(EBAまたはE/EA)、
特に好ましくはポリマーの全重量に対して、最高15
%、そして更に好ましい形においては、最高8%ののカ
ルボン酸コモノマー含量のエチレンと不飽和カルボン酸
の共重合物(E/AA、E/MAA)、イオノマーの全
重量に対して、最高15%、そして特に好ましい形にお
いては、10%のカルボン酸コモノマー含量のエチレン
と特に好ましくは、不飽和カルボン酸の共重合物の塩、
特にE/MAA(イオノマー)、特に好ましくは少なく
とも0.91 g/cm3、そして最高0.935 g/
cm3の密度の低密度の(PE−LD)ポリエチレン、
高密度のポリエチレン(PE−HD)、エチレンと少な
くとも3個のC原子のα−オレフィン、例えばブテン、
ヘキセン、オクテン、4−メチル−1−ペンテンとの共
重合物(PE−LLD)を含んでなる群から選ばれるポ
リマーまたはポリマーの混合物を含む。エチレンとα−
オレフィンの共重合物(PE−LLD)は、当業者には
周知のように、慣用の触媒またはメタロセン触媒を用い
て製造され得る。
【0024】本発明の好ましい実施形態においては、第
1の層(i)はポリアミド以外の熱可塑性材料を含有し
ない。好ましい実施形態においては、各場合に第1の層
(i)を構成するポリアミドは、少なくとも90重量%
のポリアミド6またはε−カプロラクタムから形成され
る少なくとも90重量%の単位のコポリアミドのポリア
ミドまたは異なるポリアミドの混合物を含有する。ポリ
アミド6に加えて、ポリアミド10、ポリアミド12、
ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド6I、
ポリアミド612、ポリアミド6/66、ポリアミド6
I/6T、ポリアミドMXD6、ポリアミド6/6I、
ポリアミド6/6T、ポリアミド6/IPDIまたは他
の脂肪族あるいは芳香族ホモ−及びコポリアミドまたは
これらの混合物を含んでなる群から選ばれるポリアミド
を使用することも可能である。第1の層(i)において
ポリアミド6とは別に他のポリアミドを使用しないこと
が特に有利である。
【0025】第1の層(i)及び第2の層(ii)に加
えて、本発明の多層フィルムは、酸素遮断性を改善する
ために、また、一つあるいはそれ以上のEVOH含有層
(EVOH = エチレン/ビニルアルコール−共重合
物)を場合によっては含有することもあり、ここで、こ
のEVOH含有層は、好ましくは関連するEVOH含有
層の全重量に対して、少なくとも85、最高で40モル
%の酢酸ビニルを含み、少なくとも90%鹸化したEV
OHを少なくとも50重量%含有する。本発明の特に好
ましい実施形態においては、EVOH含有層は2つのポ
リアミド含有の第1の層(i)の間に配置される。
【0026】第1の層(i)及び第2の層(ii)及び
場合によっては一つあるいはそれ以上のEVOH含有層
に加えて、本発明のフィルムは、場合によっては一つあ
るいはそれ以上の接着層を含む。このような接着層は、
好ましくは、ポリウレタンまたはポリエステルウレタン
または押し出し性の接着剤をベースにしたラミネート用
接着剤である。
【0027】第1の層(i)及び第2の層(ii)、及
び場合によっては一つあるいはそれ以上のEVOH含有
の第3の層及び/または一つあるいはそれ以上の接着層
に加えて、本発明の多層フィルムは、更には、追加のポ
リマー層を場合によっては含むこともある。
【0028】本発明の多層フィルムは、共押し出し及び
/またはラミネーションによる多層フィルムの製造用の
標準的な装置を用いて使用され得る。一般にマスターバ
ッチとも呼ばれる濃縮物により、更なるポリマー及びそ
の普通の分解物にマスターバッチを添加して、押し出し
機中でメルトを形成することによって、第2の層(i
i)中に二酸化チタンを入れることは好ましい。
【0029】本発明のフィルムは、ほぼ350nmの波
長迄もの紫外線の望ましい吸収を示す。しかしながら、
この多層フィルム透明性は、望ましくない方法で永久に
損なわれることはない。
【0030】本発明の多層フィルムの良好な伸び、深絞
り性及び靭性は、二酸化チタンにより充填されたポリア
ミド単一層を持つフィルムと比較して、驚くべきもので
あることが判明した。同じ二酸化チタン含量で、TiO
2により充填されたポリアミド単一層は、かなり脆化
し、もはや塑性変形性でなくなっていることが明らかに
なる。
【0031】本発明の多層フィルムは、低温でも得られ
る永久シール性を有する。
【0032】本発明は、更に本発明の多層フィルムの食
品用の包装材料としての使用に関する。
【0033】本発明は、次の実施例において特に説明さ
れが、これは、多数の変形及びバリエーションが当業者
には明白であるので、例示のみに意図されている。特記
しない限り、すべての部及びパーセンテージは重量によ
るものである。
【0034】
【実施例】比較例1 シーケンスにおける厚さがそれぞれ50、2及び50μ
mである、構成、PA6//ラミネート用接着剤 //
(シーリング 層)の多層フィルムをラミネーションに
より製造した。このシーリング層は、50% PE−L
LD + 50% PELD1であった。このエチレン/
ブテン共重合物(PE−LLD)は、919g/cm3
の密度、124℃の融点 及び190℃ 及び2.16
kgで4.4g/10分のメルト流量(MFR)を有
し、添加剤のないPE−LD−1は、920g/cm3
の密度、108℃の融点及び190℃及び2.16 k
gで1g/10分のMFRを有する。このラミネート用
接着剤はポリウレタンベースのシステムである。PA6
は220℃の結晶融点を有する。
【0035】比較例2 比較例1に類似であるが、PA6層中に0.4重量%の
Ti02を含有する多層フィルム。10重量%の二酸化
チタンを含有するPA 6/IPDIをベースにしたマ
スターバッチにより、比較例2におけるように二酸化チ
タンを入れた。
【0036】比較例3 比較例1に類似であるが、PA6層中に1.0重量%の
Ti02を含有する多層フィルム。10重量%の二酸化
チタンを含有するPA 6/IPDIをベースにしたマ
スターバッチにより、比較例2におけるように二酸化チ
タンを入れた。
【0037】実施例4(本発明を代表する) 比較例1に類似であるが、二酸化チタンと共に50%P
E−LLD+ 48%PE−LD−1 + 2% PE−L
D−2をシーリング層を含む多層フィルム。使用した二
酸化チタンは針の形状であり、一次粒子は15nmの平
均直径と70nmの平均長さを有していた。20重量%
の二酸化チタンを含有するLDPEベースのマスターバ
ッチPE−LD−2により、二酸化チタンを入れた。こ
のPE層はかくして、0.4重量%の二酸化チタンを含
有する。
【0038】実施例5(本発明を代表) 実施例4に類似であるが、二酸化チタンと共に50%の
PE−LLD + 49%のPELD−1 + 5%のPE
−LD−2をシーリング層として含有する多層フィル
ム。20重量%の二酸化チタンを含有する実施例4から
のLDPEベースのマスターバッチにより二酸化チタン
を入れた。このPE層1は、かくして1重量%の二酸化
チタンを含有する。
【0039】本発明の実施例フィルムについて、また比
較例において次の性質を測定した。DIN EN ISO
527により23℃の温度と50%の相対湿度で破断
時の伸びを求めた。測定に先立ち、この試料を測定条件
において48時間順応させた。
【0040】乳白度をASTM D 1003により求め
た。石英ダブルモノクロメーター付きのシングルビーム
分光光度計(Zeiss PMQ II)を用いて、多層
フィルムの光透過率を300nmの波長で測定した。
【0041】試験結果をを次の表に要約した。
【0042】
【表1】
【0043】上の表において、B4とB5は本発明の多
層フィルムを代表する実施例4と5を指し、V1、V2
及びV3は比較例1、2及び3の多層フィルムを指す。
【0044】本発明の特定の実施形態の具体的な詳細を
参照しながら、本発明を説明した。このような詳細は、
添付のクレームに含まれる範囲を除いて、本発明の範囲
に対する制約として見なされることは意図していない。
【0045】本発明の主な特徴及び態様は次の通りであ
る。
【0046】1.(a)ポリアミドの少なくとも一つの
第1の層、(b)大部分の二酸化チタン粒子が5と30
nmの間の直径を有する微粒子の二酸化チタンを含有す
るポリエチレンまたはエチレン共重合物の少なくとも一
つの第2の層、(c)場合によっては、少なくとも一つ
のEVOH含有の第3の層、及び(d)場合によって
は、少なくとも一つの接着層を含んでなる多層フィルム
であって、上記多層フィルムは、上記多層フィルムのす
べての第2層に対して次式(I) 式 (I) (Ax B) の積の和から求めて、5から200の値を有し、式
(I)は各第2の層に対して計算され、式(I)におい
てAはマイクロメーターでの上記第2の層の厚さであ
り、そして、Bは上記第2の層の全重量を基準とした上
記第2の層中に存在する二酸化チタンの重量パーセント
である多層フィルム。
【0047】2.大部分の二酸化チタンの粒子の長さが
直径の少なくとも3倍である上記1に記載の多層フィル
ム。
【0048】3.上記多層フィルムが単一の第2の層を
含む上記1に記載の多層フィルム。
【0049】4.上記値が式(I)の和から求められる
ように、10から100である上記1に記載の多層フィ
ルム。
【0050】5.大部分の二酸化チタン粒子の直径が7
から25nmである上記1に記載の多層フィルム。
【0051】6.大部分の二酸化チタンの粒子の長さが
その直径の少なくとも4倍である上記1に記載の多層フ
ィルム。
【0052】7.二酸化チタン粒子がフィルムの長さ方
向に配向する上記6に記載の多層フィルム。
【0053】8.上記接着層がポリウレタンラミネート
用接着剤、ポリエステルウレタンラミネート用接着剤及
びこれらの混合物から選ばれる上記1に記載の多層フィ
ルム。
【0054】9.上記1の多層フィルムを食品用の包装
材料として使用する方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 23/04 C08L 23/04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)ポリアミドの少なくとも一つの第
    1の層、(b)大部分の二酸化チタン粒子が5と30n
    mの間の直径を有する微粒子の二酸化チタンを含有する
    ポリエチレンまたはエチレン共重合物の少なくとも一つ
    の第2の層、(c)場合によっては、少なくとも一つの
    EVOH含有の第3の層、及び(d)場合によっては、
    少なくとも一つの接着層を含んでなる多層フィルムであ
    って、上記多層フィルムは、上記多層フィルムのすべて
    の第2層に対して次式(I) (I) (Ax B) の積の和から求めて、5から200までの値を有し、式
    (I)は各第2の層に対して計算され、式(I)におい
    てAはマイクロメーターでの上記第2の層の厚さであ
    り、そしてBは上記第2の層の全重量を基準とした上記
    第2の層中に存在する二酸化チタンの重量パーセントで
    ある多層フィルム。
  2. 【請求項2】 請求項1の多層フィルムを食品用の包装
    材料として使用する方法。
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