JP2007144741A - 熱収縮性多層フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】両表面層、及び結晶性ポリプロピレン系樹脂が20〜80重量%と熱可塑性エラストマーが80〜20重量%からなる内部層を少なくとも1層含み、以下の(A)及び(B)を満たすことを特徴とする熱収縮性多層フィルム。
(A)100℃における短時間熱収縮率が10%以上である。
(B)100℃における残留張力が10gf/10mm幅以下である。
【選択図】なし
Description
1)タイトに美麗に仕上がること。
2)連続包装機の高速化に伴い、フィルムのカット性が良いこと。
3)冷蔵の際でも水滴で曇らず視認性が良いこと。
4)硬い鋭利な部分を持つトレー、容器、被包装物の包装の際に破れないこと。
5)ヒートシール方式の包装、例えばストレッチ包装、ストレッチシュリンク包装の連続包装機の高速化に伴い、シール性が良いこと。
中でも直接商品性に係わる6)に関しては、省資源を目的としたトレーの薄肉化または高発泡倍率化によるトレー自体の剛性低下の影響もあるが、その代表例として汎用的に用いられている四角い形状のトレーの場合、フィルムの残留張力によってトレーの側面が内側に向かって大きく反ったり、対向するトレー上面の縁が平行を保たない湾曲した状態の変形を生じると、以下の問題が発生する。
問題の一つは外観の低下であり、もう一つは包装体同士または外装のダンボールやコンテナーとのこすれによるフィルムの破れである。外観の低下には二つ有り、一つは包装直後から発生する単にトレーが変形することによる外観の低下であり、もう一つは、包装体が段積み輸送されたような場合に、積み重ね自体の荷重の影響もあるが変形したトレー包装体では不安定であり、僅かな揺れや振動で包装体が移動しやすく、包装体に衝撃や荷重が繰り返し長時間加えられる結果として、フィルムにユルミやシワが発生し外観状態が大きく低下し、商品性を損なわれ易い。一方、こすれによるフィルムの破れについては、トレー変形によりトレー側辺部の接触対象物に対する接触面積が小さくなることで振動や衝撃がその部分に集中するために接触部での擦れ破れが発生しやすくなるのである。
一方、商品性の視点から、ボリューム感を演出するために浅いトレーを用いて内容物が盛り上がった状態にした包装品も増えてきている。包装機で包装した直後の包装品の外観は言うまでもなく、段積みして輸送された後の包装品の外観も、包装品の商品性の点から、一層重要視されるようになったことから、用いるフィルムには以下の特性も求められるようになってきている。
段積み輸送する場合、振動や衝撃により、包装体が上下や横方向に移動したり、特に下の段の包装品は上に載っている包装品の荷重を受ける。段積み輸送時に包装体にかかる衝撃や荷重により、包装体が移動したり、振動することで内容物が包装体内で移動したり、変形したりするため、フィルムにユルミやシワが発生しやすくなる。また、冷凍品を包装後、チルド温度で流通させる場合、内容物が解凍されることで変形を生じ、その結果として包装フィルムにユルミやシワが発生することもある。従ってユルミやシワが発生するのを抑制するために、包装に使用するフィルムには一旦変形が生じてもできるだけ短時間で復元するだけの変形回復性が求められる。
また、広く普及しているシュリンク包装の中のひとつであるオーバーラップシュリンク包装ではトレーや容器の開口部をフィルムで一旦覆い、次いでトレーや容器の底面にフィルムの端部が折り込まれた状態となって、一次包装される。一次包装された後、熱シール板により、トレーや容器の底部のフィルムの折込み部分が熱シールされて、さらにトンネル内で熱風によりシュリンクされ、タイトな包装に仕上がる。オーバーラップシュリンク包装においてヒートシール性とは一般にトレーや容器の底部の折り込まれたフィルム同士の熱による接着性のことをいい、これを底シール性ということもある。上記において、冷凍温度あるいは冷蔵温度である内容物を包装し、かつ内容物がトレーまたは容器から盛り上がった状態である場合、フィルムの大部分が直接、低温の内容物に接触しているため、オーバーラップシュリンク包装は以下の特性も求められる。
前述の通り、近年、食品の安全性、鮮度保持といった視点から、流通におけるコールドチェーンが充実し、冷凍温度域での包装品の輸送が急増しており、このような状況下において、内容物の低温状態をなるべく維持したまま包装したいというニーズや、シュリンクトンネル温度を低くして消費電力を抑制するという点から、包装フィルムには低温収縮性が求められている。また、連続包装機の高速化に伴い、より生産性の高いシュリンク包装可能なフィルムが求められている。
これらオーバーラップシュリンク包装に使用するフィルムには、従来ポリオレフィン系樹脂の多層フィルムが知られている。
特開平9−226069号公報(特許文献2)には芯層にポリプロピレン系共重合体樹脂とポリブテン−1系樹脂の混合樹脂、両表面層にエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、中間層に密度が特定されたエチレンα−オレフィン共重合体樹脂からなる多層フィルムが開示されており、このフィルムは薄肉でも引き裂き強度や突き刺し強度や底シール性、低温収縮性に優れ、包装時の破断を防止したり、突起を有したものの包装を可能にするものである。
特許第3526860号公報(特許文献4)には、芯層がポリプロピレン系樹脂と非晶性ポリプロピレン系共重合体との混合物あるいはポリプロピレン系樹脂と特定の密度のあるエチレンα−オレフィン系樹脂との混合物からなり、両表面層がエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、中間層が密度が特定された線状低密度ポリエチレン樹脂からなる多層フィルムが開示されている。このフィルムについては、フィルムのカット性、防曇性、光学特性、底シール性が良好なものである。
しかしながら特許文献1〜4に開示されている多層の熱収縮性フィルムでは、強度や底シール性に優れ、低温収縮性が良好であったり、包装時のトレー変形が少ないといったものもあるが、いずれも収縮包装後の変形回複性が不十分であるといった欠点を有したものである。
すなわち、本発明は下記の通りである。
(1)両表面層、及び結晶性ポリプロピレン系樹脂が20〜80重量%と熱可塑性エラストマーが80〜20重量%からなる内部層を少なくとも1層含み、以下の(A)及び(B)を満たすことを特徴とする熱収縮性多層フィルム。
(A)100℃における短時間熱収縮率が10%以上である。
(B)100℃における残留張力が10gf/10mm幅以下である。
(2)両表面層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂及びエチレンα−オレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂からなることを特徴とする(1)に記載の熱収縮性多層フィルム。
(3)両表面層が、密度が0.850〜0.915g/cm3であって、190℃、荷重2.16kgfにおけるメルトフローレートが0.2〜7.0g/10分であるエチレンα−オレフィン系樹脂が40重量%以上からなることを特徴とする(2)に記載の熱収縮性多層フィルム。
(4)表面層と結晶性ポリプロピレン系樹脂が20〜80重量%と熱可塑性エラストマーが80〜20重量%からなる層との間に少なくとも一つの中間層を含み、フィルムの厚みが5〜30μmであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1つに記載の熱収縮性多層フィルム。
(5)中間層が、密度が0.850〜0.925g/cm3であって、190℃、荷重2.16kgfにおけるメルトフローレートが0.2〜7.0g/10分であるエチレンα−オレフィン系樹脂が40重量%以上からなることを特徴とする(4)に記載の熱収縮性多層フィルム。
(6)熱可塑性エラストマーが、水素添加ブロック共重合体及びプロピレン系共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1つに記載の熱収縮性多層フィルム。
本発明の熱収縮性多層フィルムは、結晶性ポリプロピレン系樹脂20〜80重量%と熱可塑性エラストマー80〜20重量%からなる特定混合樹脂層を少なくとも一層、内部層として含んでいる。
特定混合樹脂層中の結晶性ポリプロピレン系樹脂の組成割合は20〜80重量%であり、好ましくは20〜70重量%、より好ましくは30〜60重量%、さらに好ましくは30〜50重量%である。結晶性ポリプロピレン系樹脂の割合が20重量%以上の場合はフィルムの腰や耐熱性を満足し、包装機械適性が向上して包装スピードが上げられ、ヒートシール性が完全になり、80重量%以下の場合は収縮包装後のフィルムに変形回復性が得られ、包装時にトレーまたは容器の変形を生じず、高い商品価値が得られる。
結晶性ポリプロピレンは、X線回折法によって測定した結晶化度が30〜80%であり、好ましくは45〜80%、さらに好ましくは55〜80%である。
結晶性のポリプロピレンとして、DSC法による主融解ピーク温度が、120〜170℃の範囲であるものを使用するのが好ましい。結晶性ポリプロピレン系樹脂の融点が120℃以上だとフィルムに適度な耐熱性と腰を付与でき、好ましくは135〜170℃である。耐熱性やヒートシール上限温度を高くできる点から、より好ましい結晶性ポリプロピレン系樹脂の融点は145〜165℃である。
本発明に用いる特定混合樹脂層中の熱可塑性エラストマーの組成割合は、変形回復性及びヒートシール性の点から、20〜80重量%であり、好ましくは30〜80重量%、より好ましくは40〜70重量%、さらに好ましくは50〜70重量%である。特定混合樹脂層中の熱可塑性エラストマーの量が80重量%以下の場合は耐熱性が向上し、シール温度範囲が広くなり、前述の如く熱収縮後の包装体が変形しないので実用上好ましい。20重量%以上の場合は、優れた変形回復性が得られる。
本発明に用いる熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系、スチレン系、塩ビ系、ポリエステル系、ウレタン系、塩素系エチレンポリマー系、ポリアミド系等が挙げられ、生分解性を有したもの、または植物由来原料系のもの等も含まれる。本発明においては、結晶性ポリプロピレン系樹脂との相溶性がよく、透明性が良好な水素添加ブロック共重合体エラストマー、プロピレン系共重合エラストマー、エチレン系共重合体エラストマーが好ましく、より好ましくは水素添加ブロック共重合体エラストマー、プロピレン系共重合エラストマーである。
共役ジエンとは、1対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられる。これらは1種又は2種以上混合してもよい。
ここで炭素原子数4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコサン等が挙げられる。
プロピレン系共重合体エラストマーは、マルチサイト系触媒、シングルサイト系触媒、その他、いずれの触媒を用いて重合されたものでもよい。さらにポリマーの結晶/非晶構造(モルフォロジ−)をナノオーダーで制御したプロピレン系共重合体を使用することもできる。
本発明に用いる熱可塑性エラストマーは、その硬度(ショアーA硬度、ショアーD硬度:ASTM D−2440)がショアーA硬度で30〜100、ショアーD硬度50以下のものが好ましく、ショアーA硬度が30以上だと、輸送時等のフィルムの変形量が減少し、結果として緩み、たるみが起こらず、変形回復性がより優れるものになる。また、ショアーD硬度が50以下だとフィルムのゴム弾性が向上し、同様に変形回復性がより優れる。本発明に用いる熱可塑性エラストマーの硬度については、ショアーA硬度が95を超えるものはショアーD硬度で表すものとする。
フィルムに良好な防曇性と滑り性を付与するために添加剤等を配合してもよい。添加剤としては、多価アルコールの脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。多価アルコールの脂肪酸エステルとしては、炭素原子数が8〜18の飽和または不飽和脂肪酸のモノグリセリンエステル、ジグリセリンエステル、トリグリセリンエステル、テトラグリセリンエステル、ソルビタンエステルが好ましく、より好ましくは炭素原子数が12〜18の飽和または不飽和脂肪酸のモノグリセリンエステル、ジグリセリンエステル、トリグリセリンエステル、テトラグリセリンエステル、ソルビタンエステルである。
多価アルコールの脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル以外の界面活性剤、酸化防止剤、帯電防止剤、石油樹脂、ミネラルオイル等の液体添加剤は、防曇性を損なわない程度に各層に添加してもよい。
本発明の熱収縮多層フィルム中の特定混合樹脂層の占める合計の厚み比率としては、10〜80%が好ましく、回収した樹脂を押出機で再ペレット化して、フィルムの回収層に使用する場合には10〜60%がより好ましく、さらに好ましくは20〜50%の範囲である。
両表面層の樹脂の種類、組成は異なっていてもよい。
両表面層は、防曇性を効果的に発現させるために20重量%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を使用するのがより好ましく、30重量%以上使用するのが更に好ましい。
両表面層に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂としては、その酢酸ビニル成分が5〜25重量%のものである。酢酸ビニル成分が5重量%以上だとシール性が向上し、25重量%以下だとフィルムの臭いの問題が無く、樹脂組成物をリサイクルした場合に熱安定性が向上する。
両表面層に用いられるエチレンα−オレフィン系樹脂の密度は、0.850〜0.915g/cm3であることがヒートシール性の点で好ましい。メルトフローレートの値は、0.2〜7.0が好ましい。メルトフローレートの値が0.2以上だと押出成形時の押出動力が上昇しないことや押し出された原反の表面平滑性が低下しないことから、また7.0以下だと延伸の安定性が保たれることから、押出加工性が良好である。
両表面層に用いられるエチレン−αオレフィン系樹脂はマルチサイト触媒、シングル際と触媒、その他、いずれで重合されたものでもよく、中でもメタロセン系触媒を用いて重合したエチレンα−オレフィン共重合体は、ダイに付着する樹脂の分解物あるいは滞留物であるメヤニの発生量を抑制する上で好ましい。
両表面層には、その本来の特性を損なわない範囲でその他の樹脂や添加剤等を配合してもよい。その他の樹脂としては、エチレン−アクリル酸エチル共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂、エチレン−メタアクリル酸メチル共重合体樹脂、エチレン−メタアクリル酸共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、高圧法低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、上記のエチレンα−オレフィン共重合体とは異なるX線法による結晶化度が30%以下のα−オレフィン共重合体よりなる軟質樹脂、これら樹脂を酸変性等により改質したもの、ポリブテン系樹脂、結晶性1、2−ポリブタジエン、非晶性のポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。
中間層は、1)引き裂き強度や突き刺し強度を向上させる強度付与層として、2)延伸の安定性を保つための延伸補助層として、さらに3)防曇性を持続させるための防曇剤の保持層として、また4)表層と芯層との接着性を向上させ、層間剥離を抑制するため、5)回収した樹脂を押出機で再ペレット化したものを入れる、フィルムの回収層とするのに好ましい、といった理由から設けると好ましい。
中間層に用いられるエチレンα−オレフィン系樹脂は、一般的にエチレンと炭素数が3〜18のα−オレフィンから選ばれる少なくとも1種類の単量体との共重合体で、α−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、デセン−1、ドデセン−1等が挙げられ、これにポリエン構造を有する炭化水素、例えばジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、ノルボルネン系単量体(例えば、エチリデンノルボルネン)等を共重合してもよい。該樹脂はマルチサイト触媒あるいはシングルサイト触媒のいずれで重合されたものでもよく、中でもメタロセン系触媒を用いて重合したエチレンα−オレフィン共重合体は、透明性、耐衝撃強度等に優れており、使用する樹脂として好ましい。
中間層には、その本来の特性を損なわない範囲でその他の樹脂や添加剤等を60重量%以下で配合してもよい。その他の樹脂としては、ポリブテン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂、エチレン−メタアクリル酸メチル共重合体樹脂、エチレン−メタアクリル酸共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、高圧法低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、上記のエチレンα−オレフィン共重合体とは異なるX線法による結晶化度が30%以下のα−オレフィン共重合体よりなる軟質樹脂、これら樹脂を酸変性等により改質したもの、結晶性1、2−ポリブタジエン、非晶性のポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。
本発明のフィルムの厚みは5〜30μmが好ましい。8〜20μmの厚みのものが光学特性も良くコスト的に安価にかつ安定して生産できるのでより好ましい。
(A)100℃における短時間熱収縮率が10%以上である。
(B)100℃における短時間熱収縮率が10gf/10mm幅以下である。
本発明の熱収縮性多層フィルムは、低温収縮性に優れ、低残留張力により、剛性の低いトレーにおいてもシュリンク包装時の変形を小さく抑えることが可能である。
食品包装分野で食品をシュリンク包装する場合、包装機のトンネル温度としては、低い温度として100℃から、高い温度として140℃、場合によってはもっと高い温度で包装されているのが実情である。しかしながら、食品を包装する現場では、食品の鮮度維持、低温流通の観点から、トンネル温度をでき出来るだけ下げて包装することが要求されている。
本発明の熱収縮性多層フィルムは、特にオーバーラップシュリンク包装に使用されることが好ましく、オーバーラップシュリンク包装用途の収縮性フィルムには、連続包装機の包装スピードに対応できる適性、例えば、底シール性、短時間熱収縮特性、滑り性等がある。ここでいう短時間熱収縮特性とは、包装作業現場の省スペース、省力化、生産性の面でコンパクトな熱風シュリンクトンネルを使用する場合や高速で包装される際に、フィルムがシュリンクトンネルを短時間で通過する時間(本発明においては1.5秒)で自由収縮する率のことである。
本発明の優れた効果は、上記で規定したフィルムの平均短時間熱収縮率及び平均残留張力とともに、前述の特定混合樹脂層との組み合わせにおいて初めて達成される。
本発明の好ましい態様であるオーバーラップシュリンク包装用の収縮性フィルムの構成は、ヒートシール性を有する両表面層と、少なくとも1層の上記特定混合樹脂層を含む内部層とからなり、表面層と特定混合樹脂層との層関剥離を抑制するために、両表面層と特定混合樹脂層との間に中間層を少なくとも一つ含む多層フィルムであることが好ましい。
次に、本発明の本発明の熱収縮性多層フィルムの製造方法について説明する。
まず各層を構成する樹脂をそれぞれの押出機で溶融して、単層あるいは多層ダイで共押出し急冷固化して、単層あるいは多層フィルム原反を得る。押出法は、Tダイ法、サーキュラー法等が用いることができるが、好ましくは後者がよい。
このようにして得たフィルム原反を加熱して、配向を付与するのに適当な温度条件下で延伸を行なう。好ましい延伸温度は40〜90℃の温度であり、より好ましくは45〜70℃の範囲の温度である。低温収縮性をより重視する場合は45〜60℃で延伸することが更に望ましい。また本発明のより好ましい態様である表面層あるいは中間層に使用するエチレンα−オレフィン系共重合体の密度と使用比率に応じて延伸温度を適宜調整すればよい。
更に、本発明の熱収縮性多層フィルムは、その少なくとも1つの層が架橋されていてもよく、その場合、厚み方向における架橋度がほぼ均一であっても、特定の層が主に架橋されていても、一方の表層が主で厚み方向に漸次変化するケース、両表層が主であっても、また厚み方向に適時分布を有していてもよい。
架橋処理により、耐熱性、ヒートシール性、特に高速包装におけるシール性がより向上するため、必要に応じて用いられる。
本発明に用いられる測定方法及び評価方法は以下のとおりである。
1.密度
JIS−K−7112に従って測定される。
2.メルトフローレート
JIS−K−7210に従って測定される。
70mm角に切ったフィルムの中心において50mmの正方形をマジックペン(油性)で記入し、さらに正方形の各辺の中央に印を記入し、熱収縮前後のMD方向とTD方向の寸法が測定できるようにして、測定試料を作成する。そのフィルムサンプルを長さ180mm×幅120mm×高さ30mmの発泡ポリスチレン(PSP)トレーの内底中央に自由収縮可能な状態でテープでその端を固定させ、設定温度100℃で運転した協和電気(株)製のC−300型トンネルに通過時間1.5秒間で通過させる。上記PSPトレーにはあらかじめ熱風によって吹き上げられない程度の錘をフィルムサンプルへの障害にならないように取り付ける。
通過後十分冷却された状態で、フィルムに記入した正方形の各辺の中央の印から印の距離(MD方向、TD方向)を測定し、寸法の記入と読み取りには最小目盛が0.5mmの定規を用い、0.5mm単位まで読み取る。以下の式からMD方向、TD方向各々の熱収縮率を計算する。MD方向、TD方向の熱収縮率の平均値を100℃における平均短時間熱収縮率とする。
熱収縮率(%)=100×(元の長さ50mm−熱収縮後の長さmm)/50mm
〔評価基準〕
◎:100℃における平均短時間熱収縮率が15%以上:100℃以下の低温収縮包装において、美麗にシュリンク包装体が得られる更に好ましいレベル。
○:100℃における平均短時間熱収縮率が10%以上かつ15%未満:100℃以下の低温収縮包装において、好ましいレベル。
△:100℃における平均短時間熱収縮率が5%以上かつ10%未満:100℃以下の低温収縮包装において、小じわが出たりして使用が困難なレベル。
×:100℃における平均短時間熱収縮率が5%未満:包装仕上がりが悪く、100℃以下の低温収縮包装のフィルムとしての使用ができないレベル。
以下の方法で100℃の温度にてMD、TDについて各測定n数を5として測定し、その平均値を各温度、各方向(MD、TD)の残留張力とする。
フィルム試料を測定方向(MD、TD)に長さ70mm、幅10mmの寸法に切り取る。両端各10mmはフィルム装着に使用した。実測の長さ(チャック間距離)は50mmとした。フィルムサンプルを100℃に保持されたシリコンオイルに2.0秒間浸漬した後、発生している熱収縮力の測定が維持された状態で直ちに引き上げて約23℃の雰囲気下に置く。引き上げてから2分経過後の熱収縮力を残留張力とした。MD方向、TD方向の熱収縮力の平均値を100℃における平均残留張力とした。熱収縮力の測定はASTM D−2838に準拠して測定する。
〔評価基準〕
◎:100℃における平均残留張力が1gf/10mm幅以上、かつ8gf/10mm幅未満:剛性の低い軟弱トレーにおいても変形が発生しにくく、商品性に優れる。
○:100℃における平均残留張力が8〜10gf/10mm幅:トレー変形が発生しにくく、商品性が良好。
△:100℃における平均残留張力が10〜13gf/10mm幅:トレー変形が発生しやすいレベル。
×:100℃における平均残留張力が13gf/10mm幅を超える:トレー変形が大きく問題となるレベル。
100gの粘土を入れた長さ195mm×幅155mm×高さ35mmのPSPトレーを直線式包装機(STC−N2:大森機械工業製)と共和電気(株)製のC−300型トンネルとフィルムを用いて、設定温度100℃×通過時間1.5秒のトンネル条件でオーバーラップシュリンク包装する。包装物の中央に1000mm/分の一定速度で直径15mmの金属の丸棒(先端が半径7.5mmの半球)を25mmの深さまで押込み、引き抜いた直後(丸棒がフィルムに接触してから3秒後)から、押込みによって生じた押し跡がなくなるのに要する時間を測定する。この時、フィルムを押込む位置は、トレーの開口部の中央(MD及びTD方向の真中)と開口部のひとつの角の間に線を引いたときの中間の位置になるようする。中の粘土は、押込み時にフィルムに接触しないようにする。トレー側面4箇所の内、2つの側面に直径2mmの穴を1個空けて、中の空気の出入りができるようにし、包装時に空気が入って膨れることで測定値に影響が出ないようにする。
〔評価基準〕
◎:20秒以下:包装後の変形回複性に大変優れ、段積み輸送や冷凍品包装においてもユルミやシワが発生しにくいレベル。
○:20〜35秒:包装後の変形回複性に優れるが、条件によっては段積み輸送や冷凍品包装においてユルミやシワが発生するレベル。
△:35秒〜60秒:包装後の変形回複性が良好でなく、段積み輸送や冷凍品包装においてユルミやシワが発生するレベル。
×:60秒以上:包装後の変形回複性が期待できず、段積み輸送や冷凍品包装において大きなユルミやシワが発生し、概観が著しく低下するレベル。
フィルムの押込回復性と同様な方法と条件で、オーバーラップシュリンク包装した包装体の上面のフィルムを切り出して、ASTM D−1003に準拠して測定する。
6−2.光沢度(光学特性)
フィルムの押込回復性と同様な方法と条件で、オーバーラップシュリンク包装した包装体の上面のフィルムを切り出して、ASTM D−2457に準拠して測定する。
〔評価基準〕
◎:熱収縮後の曇り度が2.5%以下でかつ、光沢度が140%以上:高級感があり、極めて商品価値が高いレベル。
○:熱収縮後の曇り度が2.5%を越えて3%以下。あるいは光沢度が130%以上140%未満:美麗に仕上がり、商品価値が認められるレベル。
△:熱収縮後の曇り度が3%を越えて5%以下。あるいは光沢度が110%以上130%未満:商品性に劣り、使用がかなり困難なレベル。
×:熱収縮後の曇り度が5%を越える。あるいは光沢度が110%未満:実用レベルになく、商品価値が無いと判断されるレベル。
ASTM D−1894に基づいて測定し、その測定に用いるライダーを500gの梨地金属製のものにして測定した場合の動摩擦係数を測定する。
〔評価基準〕
◎:0.35以下:滑り起因の包装機トラブルが発生しない、良好なレベル。
○:0.35を越えて0.40以下:実用レベル。
△:0.40を越えて0.50以下:フィルム破れが多発する場合があり、使用が困難なレベル。
×:0.50を越える:フィルム破れが多発する場合があり、実用レベルでない。
ASTM−D−1992に準拠して測定した。軽荷重引き裂き試験器(東洋精機製)を用いて、縦方向と横方向の引き裂き強度を測定する。
〔カット性の評価基準〕
◎;横方向の引き裂き強度が0.1N以下:カット性が良好なレベル。
○;横方向の引き裂き強度が0.1〜0.3N:カット性が実用レベル。
△;横方向の引き裂き強度が0.3〜0.4N:カット起因のトラブルが多発する場合があり、使用が困難なレベル。
×;横方向の引き裂き強度が0.4N以上。:カット起因のトラブルが多発し、実用レベルでない。
〔ノッチ伝播性の評価基準〕
◎;縦方向の引き裂き強度が0.2N以上:縦に裂けるトラブルが発生しない。
○;縦方向の引き裂き強度が0.1〜0.2N:フィルムが縦に裂けるトラブルがほとんど発生しない実用レベル。
△;縦方向の引き裂き強度が0.02〜0.1N:フィルムを張りすぎるとフィルムが縦に裂けるトラブルが場合があり、使用が困難なレベル。
×;縦方向の引き裂き強度が0.02N以下:フィルムが縦に裂けるトラブルやカット起因のトラブルが多発し、実用レベルでない。
農林規格第10条に準じて、フィルムを内寸法で125mm×125mmの木枠に固定し、その中心部に直径1.0mm、先端形状0.5mmRの針を50±5mm/分の速度で突き刺し、針が貫通するまでの最大荷重を測定し、その値を突き刺し強度とする。
10.ヒートシール性
100gの粘土を入れた長さ195mm×幅155mm×高さ35mmのPSPトレーを直線式包装機(STC−N2:大森機械工業製)と共和電気(株)製のC−300型トンネルとフィルムを用いて、1分間に50個の速度でオーバーラップシュリンク包装する。底シール温度は165℃にして、ヒータートンネル条件は設定温度100℃で、通過時間1.5秒とする。
〔評価基準〕
◎;底シール部の端を軽く引っ張っても剥離せず、全面的にシールされている。
○;シール部の端を軽く引っ張っても剥離しないが、部分的なめくれや収縮による凹凸が発生している。
△;シール部の端を軽く引っ張ると剥離する。
×;全く底シールされていない。
500mlのビーカーに20℃に調節した水を入れ、ビーカーの口をフィルムで密閉する。 そのビーカーを2℃に調整した冷蔵ショーケースに保管し、120分後フィルムについた水滴の状態や視認性にて5点が良好満点として防曇性の評価を行う。
〔評価基準〕
◎:5点:水滴の斑が無くすっきりして視認性が良く実用レベルである。
○:4点:大きい水滴が少しあるが、視認性は良く実用レベルである。
△:2〜3点:小さい水滴がかなりあり、視認性が悪く使用がかなり困難である。
×:1点:多数の小さい水滴で曇っており、視認性が非常に悪く実用レベルでない。
以下の方法にて包装品の仕上がりの評価サンプルを作成する。
−20℃の冷凍庫で冷凍した水練り品(円盤状の天ぷら×4枚)約240gを載せた長さ198mm×幅113mm×高さ18mmのPSPトレーを直線式包装機(STC−N2:大森機械工業製)と協和電気(株)製のC−300型トンネルとフィルムを用いて、設定温度100℃×通過時間1.5秒のトンネル条件でオーバーラップシュリンク包装する。
〔評価基準〕
◎:ユルミやシワがなく、フィルムにタイト感があり、極めて優れた外観状態。
○:部分的に小さなユルミやシワがあるが、全体的には良好な外観状態。
△:部分的に大きなユルミやシワがあり、良好でない外観状態。
×:全体的にユルミやシワがあり、極めて悪い外観状態。
−20℃の冷凍庫で冷凍した水練り品(円盤状の天ぷら×4枚)約240gを載せた長さ198mm×幅113mm×高さ18mmのPSPトレーを直線式包装機(STC−N2:大森機械工業製)と協和電気(株)製のC−300型トンネルとフィルムを用いて、設定温度100℃×通過時間1.5秒のトンネル条件でオーバーラップシュリンク包装する。包装品を3段に積み重ねて2列にして、段ボールに入れ、片道約400kmの距離を車で往復輸送させた。輸送時の温度は、冷蔵温度(0〜10℃)とし、段ボール内には、3段積みしたトレーと別の3段積みしたトレーの間には段ボールの板を挿入して、互いに緩衝しないようにする。一番上のトレーと段ボールの蓋の間には、隙間が無い程度に緩衝材を入れる。
〔評価基準〕
◎:ユルミやシワがなく、フィルムにタイト感があり、極めて優れた外観状態。
○:部分的に小さなユルミやシワがあるが、全体的には良好な外観状態。
△:部分的に大きなユルミやシワがあり、良好でない外観状態。
×:全体的にユルミやシワがあり、極めて悪い外観状態。
〔評価基準〕
◎:全てが◎、あるいは一部が○である以外は◎であり、好適に使用できるレベル。
○:全てが○か◎の評価であり、実用レベル。
△:△があり、使用が困難なレベル。
×:×があり、実用レベルでない。
(a)グリセリンモノオレート(理研ビタミン社製、登録商標「リケマールOL−100E」)、
(b)ジグリセリンラウレート(理研ビタミン社製、登録商標「リケマールL−71−D」)、
実施例及び比較例において使用した樹脂は次のとおりである。
(A)エチレンα−オレフィン系共重合体1(シングルサイト触媒で重合されたもの、α−オレフィン=ヘキセン−1、密度=0.904g/cm3、190℃、荷重2.16kgの条件下で測定したメルトフローレート(以下、MFRと記す)が4.0g/10分)
(B)エチレンα−オレフィン系共重合体2(シングルサイト触媒で重合されたもの、α−オレフィン=オクテン−1、密度=0.870g/cm3、190℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが5.0g/10分)
(C)エチレンα−オレフィン系共重合体3(シングルサイト触媒で重合されたもの、α−オレフィン=ヘキセン−1、密度=0.912g/cm3、190℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが2.0g/10分)
(D)エチレンα−オレフィン系共重合体4(シングルサイト触媒で重合されたもの、α−オレフィン=ヘキセン−1、密度=0.918g/cm3、190℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが4.0g/10分)
(E)エチレンα−オレフィン系共重合体5(シングルサイト触媒で重合されたもの、α−オレフィン=ヘキセン−1、密度=0.921g/cm3、190℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが2.2g/10分)
(F)エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量=15質量%、190℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが2.2g/10分)
(G)エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量=15質量%、190℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが1.0g/10分)
(H)結晶性ポリプロピレン系樹脂(エチレン含量約4%、融点162℃)
(I)熱可塑性エラストマー(I)プロピレン−エチレン共重合体(ダウケミカル日本(株)製VersifyDE2300、エチレン含量約12%、ビカット軟化点(ASTM D−1525)30℃、230℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが2g/10分))、ショアーA硬度=88(ASTM D−2240)
(J)熱可塑性エラストマー(II)プロピレン−エチレン共重合体(エチレン含量約10%、密度=0.88g/cm3、230℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが6g/10分、ショアーD硬度=33(ASTM D−2240)
(K)熱可塑性エラストマー(III)スチレンブタジエンブロック共重合体の水素添加物(スチレン−エチレン−ブタジエンのブロック共重合体、230℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが4.5g/10分)、ショアーA硬度=42(ASTM D−2240)
(L)熱可塑性エラストマー(IV)非晶性ポリプロピレン系樹脂(ホモ アタクチック)、ショアーA硬度=61(ASTM D−2240)
(M)熱可塑性エラストマー(V)エチレンα−オレフィン系共重合体(シングルサイト触媒で重合されたもの、α−オレフィン=オクテン−1、密度=0.868g/cm3、190℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが0.5g/10分、ショアーA硬度=75(ASTM D−2240)
(N)熱可塑性エラストマー(VI)TPO1:ポリオレフィン系エラストマー(ランダムポリプロピレンタイプでEPR含量65重量%)、密度=0.890g/cm3、230℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが3.0g/10分、ビカット軟化点=55℃、ショアーD硬度=35(ASTM D−2240)
(O)熱可塑性エラストマー(VII)ナノ結晶構造制御型エラストマー:ポリマーの結晶/非晶構造(モルフォロジ−)をナノオーダーで制御したプロピレン系共重合体(三井化学(株)製NOTIO TX1264(A)、)30℃、230℃、荷重2.16kgの条件下で測定したMFRが7g/10分、ショアーA硬度=69(ASTM D−2240)
表1、2の実施例1〜8に示すような樹脂及び添加剤を用いて、3台の押出機を使用し、3種5層の環状ダイスより両表面層、特定混合樹脂層、中間層からなる5層構成のチューブを溶融押出し、水冷リングを用いて急冷却して未延伸チューブ(パリソン)を得た。各層所定の比率となるように、各押出量を設定し、断面観察にて層構成を確認した。防曇剤の添加方法は、表1、2に示す防曇剤を押出機のスクリューの圧縮部手前に高圧ポンプにて注入する方法を用いた。防曇剤の添加手段としては液体注入法で行った。未延伸チューブ成形用の押出機は一軸のものを用い、スクリューはダルメージスクリューを用いた。実施例8については、2種3層の環状ダイスを用い、3層構成のチューブを形成させ、上記と同様にして加工した。
得られた未延伸チューブを延伸部に送り、必要に応じて赤外加熱ヒーターも併用し、熱風加熱にて加熱してチューブ内に空気を圧入してバブルを形成し、延伸を行った。MD方向(MD)の延伸倍率は、加熱入りのピンチローラーの速度と巻取機の速度との速比で調整した。デフレーター部で折りたたんだ後、若干のヒートセットを50℃で行って巻取機にて巻き取ってフィルム原反を採取した。この時のフィルムの巾とパリソン巾との比をTD方向(TD)の延伸倍率とした。延伸倍率についてはバブルが一番安定する倍率を用い、所定の厚みとなるよう押出量にて調整した。次いでスリッターにて、ダブルのフィルム原反よりシングルに剥ぎながらスリットを行い、実施例1〜8の多層フィルムを得た。表5、6に評価結果を示す。
実施例1〜8と同様にして表3、4の比較例1〜7に示すような樹脂及び添加剤を用いて多層フィルムを得て、評価を行った。表7、表8に評価結果を示す。
Claims (6)
- 両表面層、及び結晶性ポリプロピレン系樹脂が20〜80重量%と熱可塑性エラストマーが80〜20重量%からなる内部層を少なくとも1層含み、以下の(A)及び(B)を満たすことを特徴とする熱収縮性多層フィルム。
(A)100℃における短時間熱収縮率が10%以上である。
(B)100℃における残留張力が10gf/10mm幅以下である。 - 両表面層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂及びエチレンα−オレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂からなることを特徴とする請求項1に記載の熱収縮性多層フィルム。
- 両表面層が、密度が0.850〜0.915g/cm3 であって、190℃、荷重2.16kgfにおけるメルトフローレートが0.2〜7.0g/10分であるエチレンα−オレフィン系樹脂が40重量%以上からなることを特徴とする請求項2に記載の熱収縮性多層フィルム。
- 表面層と結晶性ポリプロピレン系樹脂が20〜80重量%と熱可塑性エラストマーが80〜20重量%からなる層との間に少なくとも一つの中間層を含み、フィルムの厚みが5〜30μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱収縮性多層フィルム。
- 中間層が、密度が0.850〜0.925g/cm3 であって、190℃、荷重2.16kgfにおけるメルトフローレートが0.2〜7.0g/10分であるエチレンα−オレフィン系樹脂が40重量%以上からなることを特徴とする請求項4に記載の熱収縮性多層フィルム。
- 熱可塑性エラストマーが、水素添加ブロック共重合体及びプロピレン系共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱収縮性多層フィルム。
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