JP2007508972A - 発泡ポリオレフィン層を備えた包装材料 - Google Patents

Abstract

本発明は、以下の層配列：Ａ）０．５〜２５重量％の核化剤少なくとも１種を含有するポリオレフィン発泡体からのベース層、Ｂ）発泡層Ａ）のポリオレフィン少なくとも１つを基礎とする層、場合によりＣ）ポリオレフィンを基礎とする結合層、場合によりＤ）付着助剤層、場合によりＥ）気密及び／又は防臭−バリヤー層、Ｆ）付着助剤層、場合によりＧ）シール可能な及び／又は剥離可能な表面層、を含む多層フィルムに関する。層Ａ）と層Ｂ）の合計厚さが０．５〜２ｍｍの範囲にあると共に、層Ｂ）の厚さが、層Ａ）の厚さの１／６〜１／２の範囲にある。

Description

本発明は、包装産業に関係し、外層として発泡ポリオレフィン層を有し表面上に更に層を含む包装材料及びそれから製造された包装に関する。

ほぼ連続の、巻き取ったウェブ（Ｂａｈｎｅｎ）の形状にある、例えば、ポリプロピレンの発泡層を備えた包装材料は、熱成形された自立型パッケージ、例えば、食品を包装するためのトレーなどの製造のために使用される。この目的のために、そのような包装材料は、「ＦＦＳ機械（Ｆｏｒｍ−Ｆｕｅｌｌ−Ｓｉｅｇｅｌｍａｓｃｈｉｎｅｎ：成形充填シール機）」で、パッケージへと変換することができ、その場合、ウェブ形状の包装材料は、形成装置に供給され、その中でトレーの列に造形される。包装されるべき材料が、トレー中へ導入され、このトレーを、好ましくは透明フィルムでシール（Ｖｅｒｓｉｅｇｅｌｎ）して閉じる。次いで、閉じたトレーを相互に分離することができる。

公知包装材料において、発泡ポリオレフィンの層は、その表面の少なくとも１つの側面に他の層を備える。これらの層は、その組成及び厚さに応じて、包装材料の剛性を増加させることができ、並びに／又は、発泡表面の保護として、並びに／又は、ガス及び／もしくは匂いバリヤーとして、並びに／又は、充填された包装用トレーを好ましくは透明蓋用フィルム（Ｄｅｃｋｅｌｆｏｌｉｅ）でシールするための表面層として、役立つことができる。

熱成形により包装用トレーを製造するための、発泡ポリプロピレンの層を含む包装材料は、例えば、ＥＰ−Ａ−０５７０２２２に記載される。これらの材料は、発泡層及び多層複合フィルムを含み、包装材料を気密及び防臭にするバリヤー層は場合により含んでもよい。この多層包装材料は、自立型包装のための所望の特性を、常に示すものではない。

ＥＰ−Ｂ−１１１７５２６は、包装材料の厚さを増加させずに、この包装材料から製造されたパッケージの自立特性を改良するために、発泡層のポリオレフィンからなる緻密層で発泡層を補完すると共に、同時にこれら２つの層の互いに対する固有の厚さの比を保持することを開示する。

この包装材料は、例えば熱成形により、非常に容易にパッケージに加工できるが、例えば、包装容器の壁厚の不規則性を生じず、また、機械的強度又は剛性、ひいては包装容器の自立特性を損なわずに、より高い生産スピード、即ち、より短いサイクルタイムを可能にするように、包装材料を改良する、包装機械のますます速くなる操行速度に起因する要求がある。

前記目的は、本発明により、以下の層配列：
Ａ）ベース層の総重量に対して、核化剤少なくとも１種を０．５〜２５重量％含有するポリオレフィン発泡体からなるベース層、
Ｂ）発泡層Ａ）のポリオレフィン少なくとも１つを基礎とする層、
場合によりＣ）好ましくは、発泡層Ａ）のポリオレフィンの主モノマーである特定のモノマーに基づくポリオレフィンを基礎とする結合層、
場合によりＤ）付着助剤層、
場合によりＥ）ガス−及び／又は匂い−バリヤー層、
Ｆ）付着助剤層、
場合によりＧ）シール可能な及び／又は剥離可能な表面層
を含む多層フィルムを提供することにより達成され、但し、層Ａ）と層Ｂ）の合計厚さが０．５〜２ｍｍの範囲にあり、層Ｂ）の厚さが、層Ａ）の厚さの１／６〜１／２の範囲にある。

層Ａ）と層Ｂ）の合計厚さが、好ましくは、０．６〜１．４ｍｍの範囲にあり、層Ｂ）の厚さが、層Ａ）の厚さの１／６〜１／３の範囲にある

発泡層Ａ）は、発泡ポリオレフィン少なくとも１つからなる。発泡プロピレンホモ−及び／又はコポリマーは、これらの材料が僅かな厚さ及び低密度である場合ですら、自立特性を示すので、パッケージ、例えば、食品を包装するための包装用トレーなどの製造のために、特に好適である。発泡層を製造するためにポリオレフィンの混合物を使用することも可能である。その場合、長鎖分枝を有し、従って高い溶融強度を有するポリプロピレンとプロピレン−エチレンコポリマーとの混合物、例えば、高い溶融強度を有するポリプロピレンと不均一相プロピレン−エチレンブロックコポリマーとの混合物が特に好適である。特に、長鎖分枝及び１．４〜４．２ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデクス（ＭＦＩ）（ＩＳＯ １１３３により２．１６ｋｇ、２３０℃で測定）を有するポリプロピレンと不均一相プロピレン−エチレンブロックコポリマーとの混合比１：１での混合物が好適である。

層Ａ）のポリオレフィンの発泡は、固体、液体及び／又は気体発泡剤の添加により進行させることができ、この発泡剤は、ポリオレフィンに慣用量で、好ましくは０．５〜３重量％の量で添加される。ここで、ＥＰ−Ａ−０５７０２２２の開示が参考にされ、これは、参考として、明細書中に組込まれ、本願開示の一部とみなされる。

発泡層Ａ）は、発泡層Ａ）の総重量に対して、０．５〜２５重量％、好ましくは２．１〜２０重量％、特に好ましくは２．５より大から１５重量％までの核化剤少なくとも１種を含有する。核化剤は、好ましくは、４〜２０μｍの範囲の平均粒径に微粉砕されている。

好適な核化剤は、任意の公知固体核化剤、好ましくは合成又は天然無機化合物である。タルク、二酸化チタン、二酸化ケイ素、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、リン酸カルシウム及びモンモリロナイトを含む群から選択された核化剤少なくとも１つが、特に好ましく用いられる。タルクの使用は、極めて特別に好ましい。

核化剤は、発泡層の原料であるポリマーに添加され、好ましくは核化剤の３０〜６０重量％をポリマー中に含有するマスターバッチの形で添加され、かつ発泡前、その中に十分均一に分散されている。

そこから得られた発泡層Ａ）は、サイズ偏差が比較的小さい、沢山の数のセルを特徴とする。セル数は、好ましくは、２５０セル／ｍｍ³以上、特に好ましくは３００セル／ｍｍ³以上から６００セル／ｍｍ³までであり、セルのサイズ変動は、±１５％、好ましくは±１０％の範囲にある。発泡層Ａ）の密度は、好ましくは０．３５〜０．５５ｇ／ｃｍ³の範囲にある。

更に、密度及びセル数は、工程パラメーター、例えば、押出し及び膨張による発泡層の好ましい製造の間の押出し温度又は他の工程パラメーターにより変動し得る。

緻密（ｋｏｍｐａｋｔ）ポリオレフィンからなる層Ｂ）は、実質的に、発泡ベース層Ａ）のポリオレフィン少なくとも１つに基づく。このベース層が、発泡ポリプロピレン又はポリプロピレンとプロピレン−エチレンコポリマーとの発泡混合物からなる場合、緻密ポリオレフィン層Ｂ）は、好ましくはポリプロピレン又はプロピレン−エチレンコポリマーを基礎とする。不均一相プロピレン−エチレンブロックコポリマーが特に好ましい。層Ｂ）を製造するのに使用されるポリオレフィンのメルトフローインデクス（ＭＦＩ）は、前記のように測定された１．８〜５．５ｇ／１０分の範囲にあるのが好ましい。層Ｂ）の厚さは、層Ａ）の厚さの１／６〜１／２、特に好ましくは１／６〜１／３である。

共押出成形により、好ましくはブローンフィルム共押出成形により、層Ｄ）からＧ）までが予め製造されていて、その他の層と結合できる場合、層Ｃ）が存在するのは好ましい。層Ｃ）は、好ましくは、発泡層Ａ）の構成成分であるポリオレフィンの主モノマーでもあるモノマーから製造されたポリオレフィンを基礎とする。従って、層Ａ）が発泡ポリプロピレン及び場合によりプロピレン−エチレンコポリマーからなる場合、層Ｃ）は、場合により無水マレイン酸単位がグラフトされたポリプロピレンからなることもある。エチレン−酢酸ビニルのコポリマーを、追加成分として使用することもできる。層Ｃ）の厚さは、好ましくは５〜２５μｍ、特に好ましくは８〜１５μｍである。

本発明による多層フィルムが、低いガス透過性、即ち酸素及び水分の低透過性並びに匂い保護を有するならば、多層フィルムはバリヤー層Ｅ）を含んでいる。このバリヤー層は、３２〜４５モル％、好ましくは３５〜４２モル％のエチレン分を含むエチレン−ビニルアルコールコポリマーからなるのが好ましい。バリヤー層Ｅ）は、付着助剤層Ｄ）又はＦ）の助けで、各表面上で、結合層Ｃ）又はシール層Ｇ）と結合することができる。この目的のために使用される材料は、好ましくは、は無水マレイン酸単位がグラフトされたポリエチレン又はプロピレンコポリマーである。

本発明による多層フィルムの第二外層を形成する表面層Ｇ）は、好ましくはシール可能及び／又は剥離可能である。従って、この層の製造のために、０．５〜８．０ｇ／１０分、好ましくは１〜５ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデクス（ＭＦＩ）（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８により２．１６ｋｇ、１９０℃で測定）を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）又はイオノマー、例えばα−オレフィンとエチレン性不飽和カルボン酸（但し、カルボキシル基は、金属塩として、好ましくはナトリウム塩として、２０〜１００モル％の量で存在する）とのコポリマー又は酢酸ビニル含分３〜１０重量％、好ましくは４〜６重量％を有するエチレン−酢酸ビニルコポリマー、を使用するのが好ましい。

特に好ましい実施態様によれば、シール層は剥離可能でもある。そのために、ＬＤＰＥとポリブチレン（ＰＢ）との混合物を、層材料として使用するのが好ましい。混合物は、１５〜３０重量％、好ましくは２０〜２８重量％のポリブチレンを含むのが好ましい。ポリブチレンは、０．３〜２．０ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデクス（ＭＦＩ）（１９０℃、２．１６ｋｇ、ＡＳＴＭ １２３８による）を有するのが好ましい。

表面層の厚さは、１０〜５０μｍ、好ましくは１５〜３０μｍの範囲にあるのが好ましい。

ＬＤＰＥが、シール層Ｇ）の製造用ポリマーとして使用され、本発明による多層フィルムが、バリヤー層も含むならば、エチレン−ビニルアルコールコポリマーが、バリヤー層材料として使用される場合を除き、付着助剤層が、好ましくは、バリヤー層とシール層との結合のために必要である。ポリオレフィン、好ましくはグラフトされた無水マレイン酸単位を有するポリエチレンを、付着助剤層用材料として使用することができる。しかしながら、ＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとの混合物を３：１〜４：１の割合で使用することも可能である。各付着助剤層の厚さは、２〜８μｍ、好ましくは３〜６μｍの範囲にある。

表面層Ｇ）は、慣用で、公知の抗生物質、スリップ剤及び粘着防止剤、例えばエルカ酸アミド、ポリアルキルシロキサン、例えばポリジメチルシロキサン及び／又は二酸化ケイ素を含んでも良い。

本発明による多層フィルムの個々の層全て又は１つは、安定剤及び公知種類の他の添加剤を含んでもよい。

層Ｂ）は、更に、白色顔料、例えばカオリン、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン又はこれらの混合物を０．５〜２重量％含有してもよい。そのような無機顔料は、層Ｂ）がそこから製造されるポリマーに、顔料の３０〜７０重量％を含有するマスターバッチの形態で添加されるのが好ましい。

本発明による多層フィルムは、それが、層配列Ｃ）〜Ｇ）に関わる限り、好ましくは、慣用のブローンフィルム共押出成形法又はフラットフィルム共押出成形法により製造することができ、かつ好ましくは、押出しラミネーション工程によりポリオレフィン発泡層Ａ）と結合され得る。そのため、発泡層Ａ）と層Ｃ）〜Ｇ）からなる多層フィルムとは、層Ｂ）がその間に押出されるように接合される。押出し直後に、十分に大きな圧力を、生じたラミネート上に適用して、層Ａ）からＧ）までを相互にぴったりと結合させる。

しかしながら、本発明による多層フィルムを、共押出のみで製造することも可能であり、その場合、発泡層Ａ）は、場合により層Ｃ）を省いて、その他の層と共に同時に共押出成形され、かつ同時に層Ａ）が発泡される。

本発明による多層フィルムは、所謂「ＦＦＳ」機（成形充填シール機）で優れた熱成形性を示し、これらの機械により包装容器、好ましくは真空成形包装用トレー（ｔｉｅｆｇｅｚｏｇｅｎｅｎ Ｖｅｒｐａｃｋｕｎｇｓｍｕｌｄｅｎ）に加工され、次いで充填されて、シールされ得る。意外にも、本発明による多層フィルムは、ＦＦＳ機で、高い生産スピードで、優れた加工をすることができ、本発明による改変を行わない包装材料と比べ、サイクル時間の１０％までの短縮を可能にし、従って、壁の厚さの均一性を損なわずに包装用トレーの１０％まで高い生産高を可能にする。

公知の、比較されうる改変されていない包装材料と比較すると、本発明による多層フィルムは、機械特性において、特に、縦方向の弾性率により測定された剛性において、及び、引張応力において予期せぬ改善も示す。従来技術から公知である、多層フィルムの厚さを増す必要性を有することなく、この明白な改善が示される。

更に、本発明による多層フィルムから製造されるパッケージは、実質的に気泡の破れのない明らかに均一な表面構造を示し、そのため取り扱いが同様に改善されている。

従って、本発明は、本発明による多層フィルムの包装材料としての用途を提供し、好ましくは成形充填シール機での用途であり、前記包装材料は、食品の包装のために、特に極めて腐りやすい食品、例えば食肉、ハム又はスライスした食品の包装用の包装材料である。種々の製品を包装するために、包装は、これらの機械で、しばしば不連続的に実施されるので、包装材料は、その中で熱成形が可能である、比較的広い「熱成形ウィンドゥ（Ｔｈｅｒｍｏｆｏｒｍｆｅｎｓｔｅｒ）」を有すべきである。本発明による包装材料は、優れた熱成形性、特に真空成形性（Ｔｉｅｆｚｉｅｈｖｅｒｆｏｒｍｂａｒｋｅｉｔ）を示すので、これを備えている。

本発明による多層フィルムから製造されており、熱成形された、好ましくは真空成形された包装製品（例えば包装用トレー、好ましくは真空成形された包装用トレー）は、充填後すぐに、公知の蓋用フィルムでシールすることができる。好適な蓋用フィルムは、多層フィルムであり、好ましくはポリエチレンテレフタレート／ＳｉＯ_x／付着助剤層／低密度ポリエチレンからなる多層フィルム又はポリエチレンテレフタレート／付着助剤層／ポリエチレン／付着助剤層／エチレン−ビニルアルコールコポリマー／付着助剤層／ポリエチレンからなる多層フィルムである。

前記蓋用フィルムのうち、最初に記載した多層フィルムが特に好適である。この目的のために二軸配向ポリエチレンテレフタレートが、プラズマ真空技術（Ｐｌａｓｍａｖａｋｕｕｍｔｅｃｈｎｉｋ）によりＳｉＯ_xで被覆される。次いで、付着助剤の助けを借りて、既に製造しておいたポリエチレンフィルムをそこにラミネートする。そのような蓋用フィルムは、優れた透明性及び高められた破壊強さを特徴とする。更に、そのような蓋用フィルムを含むパッケージは、優れたガスバリヤー特性を示す。

以下の実施例において、弾性率及び引張応力は、ＩＳＯ ５２７−２により、縦方向及び横方向で測定する。

［実施例１］
以下の層構造：
層Ａ）長鎖分枝を有するポリプロピレン（高い溶融強度を有するポリプロピレン）５０重量％と不均一相プロピレン−エチレンブロックコポリマー４６重量％との混合物及び微粉砕タルク４重量％から製造された、密度０．４７ｇ／ｃｍ³及びセル数４９２セル／ｍｍ³を有する発泡層、
層Ｂ）発泡層Ａ）のブロックコポリマーに相当する不均一相プロピレン−エチレンブロックコポリマー１００重量％から製造された層、
層Ｃ）ポリプロピレンから製造された層、
層Ｄ）無水マレイン酸単位でグラフトされたポリプロピレンを基礎とする付着助剤から製造された層、
層Ｅ）エチレン−ビニルアルコールコポリマーを基礎とするガスバリヤー層としての層、
層Ｆ）層Ｄ）と同一構造の付着助剤層としての層、
層Ｇ）低密度ポリエチレンを基礎とするシール層としての層
を有する本発明による多層フィルム。

この多層フィルムは、共押出成形により製造される。各層の厚さを表１に記載する。

このフィルムの機械特性は、表２に記載される。
［比較例１］

実施例１による多層フィルムに対応して、同一の層配列、並びに層Ａ）以外は同一の層組成及び同一の層厚さで、多層フィルムを製造した。その際、層Ａ）は、実施例１と同じポリマー組成を有するが、核化剤は有さない。

比較例による多層フィルムの機械特性は、表２に記載される。

本発明による多層フィルムが、変性されていない発泡層Ａ）を有する多層フィルムよりはるかに良好な機械特性値を示すことは、表２から明白である。

Claims (17)

1. 以下の層配列：
   Ａ）ベース層の総重量に対して、少なくとも１種の核化剤０．５〜２５重量％を含有するポリオレフィン発泡体からなるベース層、
   Ｂ）発泡層Ａ）のポリオレフィン少なくとも１つを基礎とする層、
   Ｃ）場合により、ポリオレフィンを基礎とする結合層、
   Ｄ）場合により、付着助剤層、
   Ｅ）場合により、ガス−及び／又は匂い−バリヤー層、
   Ｆ）付着助剤層
   Ｇ）場合により、シール可能な及び／又は剥離可能な表面層
   を含む多層フィルムであって、層Ａ）と層Ｂ）との合計厚さが、０．５〜２ｍｍの範囲にあり、層Ｂ）の厚さが、層Ａ）の厚さの１／６〜１／２の範囲にあることを特徴とする多層フィルム。
2. 層Ａ）と層Ｂ）との合計厚さが、０．６〜１．４ｍｍの範囲にある、請求項１に記載の多層フィルム。
3. 層Ｂ）の厚さが、層Ａ）の厚さの１／６〜１／３の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層フィルム。
4. 層Ａ）が、発泡ポリプロピレンを基礎とするか、又は、長鎖分枝を有するポリプロピレンとプロピレン−エチレンコポリマーとの発泡混合物、好ましくはポリプロピレンと不均一相プロピレン−エチレンブロックコポリマーとの発泡混合物を基礎とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層フィルム。
5. 層Ａ）が、２．１〜２０重量％、好ましくは２．５〜１５重量％の核化剤を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多層フィルム。
6. 核化剤として、タルク、二酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、リン酸カルシウム及びモンモリロナイトの群からの薬剤少なくとも１つが存在することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多層フィルム。
7. 層Ｂ）が、ポリプロピレン又はプロピレン−エチレンコポリマーを基礎とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の多層フィルム。
8. 層Ｃ）が、発泡層Ａ）のポリオレフィンの主モノマーである特定のモノマーに基づくポリオレフィン、好ましくはポリプロピレンを基礎とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の多層フィルム。
9. 層Ｅ）が、エチレン−ビニルアルコールコポリマーを基礎とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の多層フィルム。
10. 層Ｇ）が、シール可能なポリマー、好ましくは、低密度ポリエチレン又はイオノマーを基礎とし、場合により慣用の添加剤を含有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の多層フィルム。
11. 層Ｇ）が、剥離性ポリマー、好ましくは低密度ポリエチレンとポリブチレンとの混合物を基礎とし、場合により慣用の添加剤を含有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の多層フィルム。
12. 層Ｃ）からＧ）までの合計厚さが、２０〜７０μｍ、好ましくは、３０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の多層フィルム。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の多層フィルムの包装材料としての使用。
14. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のフィルムから製造された包装容器、好ましくは包装用トレー。
15. 食品、好ましくは固形食品を包装するための、請求項１４に記載の包装容器。
16. 食肉、ソーセージ又はチーズを包装するための、請求項１５に記載の包装容器。
17. 成形充填シール機での包装材料としての、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の多層フィルムの使用。