JP2016049707A - 食品包装深絞り用共押出フィルム - Google Patents

食品包装深絞り用共押出フィルム Download PDF

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Abstract

【課題】 一度のフィルム製膜工程のみで製造したフィルムを深絞り包装に用い、高温高圧殺菌処理を行っても、カールせず、且つ餅等の食品が付着せず簡単に取り出すことのできるフィルムを提供する。
【解決手段】 食品包装深絞り用であり且つ高温高圧殺菌処理用である、外層、中間層、内層の順からなる無延伸共押出フィルムにおいて、外層にポリプロピレン樹脂層を少なくとも1層配し、中間層にポリアミド樹脂層を少なくとも1層配し、内層にグリセリン脂肪酸エステルの含有率が0.5重量%以上25重量%以下であるポリプロピレン樹脂層を少なくとも1層配する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、主に包装後に高温で殺菌処理され、包装フィルムに付着しやすい餅等の加工食品の包装に好適に使用できる深絞り包装体に関する。
食品を包装し100℃を超える高温で殺菌処理される深絞り包装体としては、ナイロン樹脂層、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂層及びポリプロピレン樹脂層からなる複合フィルムが使用されている(特許文献1)。
しかし、これらのフィルムは、内側のポリオレフィン系樹脂層に界面活性剤を0.5〜2.0質量%含有することにより防曇性を付与しているが、餅等の内容物を取り出す際には、フィルムに内容物が付着し、取り出しにくいばかりか、内容物の変形や外観の悪化を引き起こしている。
また、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂層が外層の場合では、耐熱性に弱く、ポリアミド樹脂が外層の場合では、吸湿により収縮し包装体がカールするため、包装体の外観を悪化させる。そのため、使用の際には外層側に二軸延伸フィルムをドライラミネートすることを必要としている。
粘稠物である食品をフィルムから剥離して取り出しやすいフィルムとして、二軸延伸ポリアミド熱収縮性フィルムとポリオレフィン系シーラントフィルムを積層した筒状製袋充填包装用フィルムが開示されている(特許文献2)。
しかしながら、これらのフィルムは、練り物を袋自動充填する包装用のものであり、二軸延伸ポリアミド熱収縮性フィルムを使用しているため、深絞り成形に用いることは出来ない。また、延伸フィルムが高温高圧殺菌で過度に収縮してしまうため、包装体の外観を極度に悪化させてしまう。
これは、深絞り包装用に望ましいフィルム収縮率が、120℃5分湿熱条件で概ね1%未満であるのに対し、特許文献2の様に延伸フィルムを使用した場合は、概ね3%以上になってしまうからである。
また、食品離型フィルムとしては、ポリオレフィン樹脂系フィルムのヒートシール層表面を多価アルコール脂肪酸エステルで被覆するフィルムが開示されている(特許文献3)。
しかし、これらのフィルムは、食品離型の必要十分な効果発現の為に、多価アルコール脂肪酸エステルの塗布量を、フィルム処理等に応じてその成分や溶媒種類の配合を調整する必要がある。更に、フィルム製造後に塗布工程を要することから、製造が煩雑となりコストが掛かる。
また、これらのフィルムで深絞り成形を行うと、その成型コーナー(角)部は塗布被覆層が引き伸ばされるため離型剤が少なくなり十分な離型性が得られない。また、高温高圧殺菌によって内容物へ多価アルコール脂肪酸エステルが移行すると、その後フィルム表面に多価アルコール脂肪酸エステルが補われることがないため、離型性が消失してしまう。
特開2006−281675 特開2001−48229 特開2006−232345
本発明は上記従来技術の問題を解決しようとするものであり、本発明の課題は、一度のフィルム製膜工程のみで製造したフィルムを深絞り包装に用い、高温高圧殺菌処理を行っても、深絞り包装体のフランジ(深絞り周縁部の平らなヒートシール部分)がカールせず、且つ餅等の食品が深絞りフィルムに付着せず簡単に取り出すことのできるフィルムを提供することにある。
本発明者は、外層、中間層、内層の順からなるフィルムにおいて、外層にポリプロピレン樹脂層を少なくとも1層配し、中間層にポリアミド樹脂層を少なくとも1層配し、内層にグリセリン脂肪酸エステルの含有率が0.5重量%以上25重量%以下であるポリプロピレン樹脂層を少なくとも1層配することを特徴とする無延伸共押出フィルムによって、前記課題を達成することを見出した。
二軸延伸フィルム等の他の耐熱カール性のフィルムを積層させたり、配合調整を行っての塗布加工を行ったりといった後工程を設けずとも、共押出フィルム製膜を一度行うだけの製造工程により、高温高圧殺菌処理してもカールせず、また、餅等の高温高湿過程を経ると包装フィルムに付着して剥がれにくくなる食品を内容物として深絞り包装しても内容物の外観を損なうことなく容易に剥離させることのできるフィルムを得ることが出来る。
以下、本発明について説明する。
<外層>
本発明のフィルムの外層は、ポリプロピレン樹脂層を少なくとも1層有する。
ポリプロピレン樹脂層を外層に配する事で、高温高圧殺菌処理されても、深絞り包装体のフランジ部のカールが抑制され、良好な外観を維持できる。
使用できるポリプロピレン樹脂は、共押出フィルム製膜の点でメルトフローレート(MFR)が、230℃、2.16kg条件において5〜10g/10分程度のものが望ましく、加熱工程時に包装体同士が融着しないために融点130℃以上のものが望ましい。
樹脂の種類は、単一重合体であるホモポリプロピレン、またエチレンモノマー含有量3〜5%程度のエチレン−プロピレンランダム共重合体が好適に使用できる。
また、要求される品質にあわせて、これらのポリプロピレン樹脂層を複数積層させても良い。
外層のポリプロピレン樹脂層の合計厚みは、10μm〜100μmであり、好ましくは15μm〜80μm、更に好ましくは20μm〜50μmである。10μm以上で良好なカール抑止性が得られ、100μm以下で十分な深絞り成形性が得られる。
また、高温高圧殺菌処理を施しても深絞り包装体のフランジがカールせず良好な外観を維持するためには、ポリプロピレン樹脂層の合計厚みは、中間層のポリアミド樹脂層の合計厚に対して、−20μm〜+50μmの範囲であることが好ましい。
<中間層>
本発明のフィルムは、中間層にポリアミド樹脂層を少なくとも1層有する。
ポリアミド樹脂層を配することにより、耐ピンホール性に優れた実用性の高い包装体を得ることができる。
ポリアミド樹脂の種類としては、6−ナイロン(6Ny)、66−ナイロン(66Ny)、6−66ナイロン(6−66Ny)、12−ナイロン(12Ny)、メタキシレンジアミンとアジピン酸との重縮合で得られるMXD6ナイロン(MXD6Ny)、さらにこれらの混合物等を使用でき、その用途目的に応じてこれらの中から適宜選定される。深絞り成形性の点では、6Ny、6−66Nyが好適である。
ポリアミド樹脂層は、その要求される品質にあわせてこれらの樹脂からなる単層でも複数積層されたものでも良い。
ポリアミド樹脂層の合計厚みは、5μm〜100μmであり、10μm〜50μmが深絞り性や包装体強度の点で好ましい。
5μm以上で良好な耐ピンホール性が得られ、100μm以下で十分な深絞り成形性が得られる。
本発明のフィルムは、内容物の食品の腐敗を防ぐために、酸素ガスバリア性を中間層に配することができる。
ガスバリア性樹脂層として、MXD6ナイロン層、またはエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂(以下、EVOHと略記することがある)層、又はMXD6ナイロンとEVOHの混合樹脂層を配することができる。また、単層でも複数の積層でも良い。
MXD6ナイロン樹脂としては、MXD6Ny単体、或いはMXD6Nyと6Nyのブレンドが使用できる。
MXD6ナイロン層の厚みは、上記ポリアミド樹脂層の合計厚の範囲内であれば限定されるものではないが、5μm〜80μmが望ましく、さらに10μm〜60μmのものが好ましい。5μm以上で良好な酸素バリア性が得られ、80μm以下で十分な深絞り成形性が得られる。
EVOH樹脂としては、エチレン含有量が30〜60%モル%で、けん化度が95%以上のものが成形性やバリア性の点から好ましい。
EVOH樹脂層の厚みは、3μm〜40μmのものが望ましく、さらに5μm〜25μmのものが好ましい。3μm以上で良好な酸素バリア性が得られ、40μmを超えると耐ピンホール性が損なわれる場合がある。
<内層>
本発明のフィルムの内層には、グリセリン脂肪酸エステルの含有率が0.5重量%以上25重量%以下のポリプロピレン樹脂層を少なくとも1層有する。
内層には、高温高圧殺菌性とヒートシール性に適したポリプロプレン樹脂が使用でき、外層に用いるポリプロピレン樹脂と同類の樹脂を用いることが出来る。
食品離型性を付与する為に、内層のポリプロピレン樹脂に界面活性剤を混合する。
界面活性剤としては、ポリプロピレン樹脂へ混合する分子極性の点から、カルボキシル基及び/又はヒドロキシル基を含有するものが好適であり、特に、多価アルコール由来であり、食品安全性に優れたグリセリン脂肪酸エステルが好適に使用できる。そのなかでもアトラス法におけるHLB値4以上のものが望ましい。
グリセリン脂肪酸エステルとしては、グリセリンモノラウリン酸エステル、グリセリンモノステアリン酸エステル、グリセリンジステアリン酸エステル、グリセリントリステアリン酸エステル等のグリセリンC8〜24飽和脂肪酸エステル、グリセリンモノオレイン酸エステル等のグリセリンC12〜24不飽和脂肪酸エステル、ジグリセリンモノ乃至テトララウリン酸エステル、ジグリセリンモノ乃至テトラステアリン酸エステル、トリグリセリンモノ乃至ヘキサステアリン酸エステル等のポリグリセリンC8〜24飽和脂肪酸エステル又はC12〜24不飽和脂肪酸エステル等が例示できる。
グリセリン脂肪酸エステルは、ポリプロピレン樹脂に対し、0.5〜25重量%の含有率であり、1〜20重量%が好ましく、高温高圧処理後の餅等の食品剥離性の点では2〜15重量%がより好ましく、5.1〜10重量%が更に好ましい。
含有率が0.5重量%未満では、十分な離型性が得難く、25重量%を超えると、離型剤によるロール汚れ等が発生してしまい製膜に支障を来す。
高温高圧殺菌処理工程を経る深絞り用途においては、ポリプロピレン樹脂に対しグリセリン脂肪酸エステルを2重量%以上含有させると、高温高圧殺菌工程においてグリセリン脂肪酸エステルが内容物へ移行した後でも、その濃度勾配の変化により、フィルム内層表面へ再びブリードアウトが進み易く、良好な離型性を維持できる。
内層のポリプロピレン樹脂層の厚みは、5μm〜150μmが望ましく、さらに10μm〜100μmが望ましい。
5μm以上で、十分に離型剤を含有させることができるため良好な離型性が付与でき、150μm以下の薄さにより、深絞り成形におけるフィルムの熱伝搬が良好となり、深絞りを必要十分に行うことが出来る。
本発明のフィルムは、深絞り成形によって成型コーナー(角)部が引き伸ばされること、また、高温高圧殺菌によりグリセリン脂肪酸エステルが内容物へ移行すること、その後フィルム表面へグリセリン脂肪酸エステルが再ブリードアウトすること等の現象において、内容物の離型性維持の観点から、内層の厚さと界面活性剤の濃度との間には適するバランスがある。例えば、10〜50μm厚において6〜10重量%、50〜80μm厚において2〜5重量%、等が挙げられる。
本発明のフィルムには、ポリプロピレン樹脂にグリセリン脂肪酸エステルを混合した内層の更に内側(食品内容物側)に、即ち最内層に、イージーピール機能を付与した層を配することができる。
イージーピール層としては、非相溶性の2種類のポリオレフィン樹脂を混合することによって形成できる。
例えば、ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂の混合層や、ポリプロピレン樹脂とポリブテン樹脂との混合層等が好適に使用でき、最内層の主成分をポリプロピレン樹脂とすることで、ポリプロピレン樹脂を用いる内層との層間密着性が良好となる。
イージーピール層の厚みは、1μm〜20μmが好ましく、さらに5μm〜10μmのものが好ましい。
<接着層>
本発明のフィルムは、外層と中間層の間、及び中間層と内層との間に、ポリオレフィン系接着樹脂層を設けることにより、共押出の層間接着性を十分強度とすることが出来る。
また、ピンホールの発生しやすいガスバリア性樹脂層を有する中間層の両側に耐ピンホール性に優れたポリオレフィン系接着樹脂層を配することにより、フィルム及び包装体の耐ピンホール性を改良できる。
使用するポリオレフィン系接着剤としては、不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ばれた少なくとも1種のモノマーをグラフトした変性ポリオレフィン系樹脂が好適に使用できる。
接着層の厚みは、3μm〜40μmのものが望ましく、さらに5μm〜20μmのものが好ましい。
<フィルム全体>
本発明のフィルムの層構成としては、PA(A)、PP層(B)、EVOH層(C)、PP+界面活性剤層(D)、イージーピール層(E)、及び接着樹脂層(F)で表した場合、以下の層構成を例示することができる。
1.(B)/(F)/(A)/(F)/(D)
2.(B)/(F)/(A)/(F)/(D)/(E)
3.(B)/(F)/(A)/(C)/(F)/(D)
4.(B)/(F)/(A)/(C)/(F)/(D)/(E)
5.(B)/(F)/(C)/(A)/(F)/(D)
6.(B)/(F)/(C)/(A)/(F)/(D)/(E)
7.(B)/(F)/(A)/(C)/(A)/(F)/(D)
8.(B)/(F)/(A)/(C)/(A)/(F)/(D)/(E)
上記構成のうち2,4,8の構成が、食品剥離性、耐ピンホール性、イージーピール性を兼ね備える観点から好適に使用できる。
本発明のフォルムは、適宜、総厚みを設定できるが、深絞り用としては80〜300μm程度である。
また、本発明のフィルムは、本発明の効果を著しく阻害しない範囲内で、成形加工性、生産性等の諸性質を改良・調整する目的で、シリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒子、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、難燃剤、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、溶融粘度改良剤、架橋剤、滑剤、核剤、可塑剤、老化防止剤などの添加剤を、各層に適宜添加できる。
本発明のフィルムの製造方法は、公知の各種共押出法により作製することができ、T−ダイ法、インフレーション法等任意の方法が適用される。
本発明のフィルムは、深絞り成形に用い、且つ高温高圧殺菌工程を経る包装体に用いる為、無延伸で共押出製膜を行う。これにより、120℃5分湿熱加熱条件での収縮率が、縦、横方向ともおよそ1%未満のフィルムを得ることができる。
<深絞り包装品>
本発明のフィルムを用いて作製する深絞り包装体は、深絞り包装機を用いて所望の大きさ及び形状に成形することができる。例えば、深絞り成型機で所望の形状及び大きさに成形した後(フィルム供給工程及びフィルム成形工程)、その中に餅等の内容物を充填し(内容物充填工程)、さらにその上から蓋材フィルムでシールして(蓋材フィルム供給工程及びシール工程)、真空包装し(真空包装工程)、冷却し(冷却工程)、カットすることにより(切断工程)、深絞り包装体を作製することができる。
本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
無延伸共押出フィルムを下記の層構成で製膜し、大森機械工業社製深絞り包装機(FV−6300)を用い、成形加熱温度110℃。成形時間1.5秒の条件で、横40mm、縦70mm、絞り深さ20mmの直方体形状、フランジ幅20mmに深絞り成形した。
加工した深絞りの中に餅を充填し、蓋材としてNy/PP(28μm/42μm)の無延伸共押出フィルムを被せて、真空包装により包装体を得た。
得られた包装体を日本バイオコン製高温高圧殺菌機(40−II型)で120℃30分間高温高圧殺菌後、常温で3日間保管したものをサンプルとした。
常温保管後では、何れの例(実施例、比較例)とも、餅のフィルムへの付着は見られなかった。
<カール>
サンプルのフランジ部を肉眼観察し、水平から10mm未満のカールを○、10mm以上のカールを×と評価した。
<離型性>
サンプルを95℃10分間ボイル加熱した直後に開封し、加熱により柔らかくなった餅のフィルムへの付着状態を目視で観察した。
餅の付着面積が、フィルム深絞り表面積に対し、10%未満のものを○、10%以上のものを×と評価した。
実施例の層構成及び評価結果を表1に示す。
尚、各層を形成する成分を以下の略号を用い、外層側から順に層構成を表記した。
PP; ポリプロピレン樹脂
Ny; ナイロン6樹脂
EVOH; エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物
MXD; メタキシレンジアミン−ナイロン6樹脂
PE; ポリエチレン樹脂
AD; 接着層、カルボン酸変性エチレン−酢酸ビニル共重合体
S; 界面活性剤、グリセリン脂肪酸エステル
<実施例1>
構成:PP/AD/Ny/AD/PP+S(HLB値5、含有率3重量%)/PP+PE
厚み:全層厚み 180μm
(30μm/15μm/40μm/15μm/75μm/5μm)
<実施例2>
構成:PP/AD/Ny/EVOH/AD/PP+S(HLB値7、含有率10重量%)/PP+PE
厚み:全層厚み 100μm
(20μm/10μm/15μm/10μm/10μm/30μm/5μm)
<実施例3>
構成:PP/AD/Ny/EVOH/AD/PP+S(HLB値4.5、含有率2重量%)/PP+PE
厚み:全層厚み 180μm
(45μm/10μm/25μm/10μm/10μm/75μm/5μm)
<実施例4>
構成:PP/AD/Ny/MXD/Ny/AD/PP+S(HLB値4.5、含有率8重量%)/PP+PE
厚み:全層厚み 100μm
(25μm/10μm/10μm/5μm/10μm/10μm/25μm/5μm)
<実施例5>
構成:PP/AD/Ny/MXD/Ny/AD/PP+S(HLB値4.5、含有率5重量%)/PP+PE
厚み:全層厚み 180μm
(45μm/10μm/20μm/10μm/10μm/10μm/70μm/5μm)
<比較例1>
構成:Ny/AD/PP
厚み:全層厚み 100μm
(40μm/10μm/50μm)
<比較例2>
構成:Ny/MXD/Ny/AD/PP
厚み:全層厚み 100μm
(15μm/10μm/15μm/10μm/50μm)
<比較例3>
構成:PP/AD/Ny/AD/PP/PP+PE
厚み:全層厚み 180μm
(30μm/15μm/40μm/15μm/75μm/5μm)
<比較例4>
構成:PP/AD/Ny/MXD/Ny/AD/PP/PP+PE
厚み:全層厚み 100μm
(25μm/10μm/10μm/5μm/10μm/10μm/25μm/5μm)
<比較例5>
構成:PP/AD/Ny/MXD/Ny/AD/PP/PP+PE
厚み:全層厚み 180μm
(45μm/10μm/20μm/10μm/10μm/10μm/70μm/5μm)
<比較例6>
構成:PP/AD/Ny/MXD/Ny/AD/PP+S(HLB値4.5、含有率0.1重量%)/PP+PE
厚み:全層厚み 180μm
(45μm/10μm/20μm/10μm/10μm/10μm/70μm/5μm)
<比較例7>
構成:PP/AD/Ny/MXD/Ny/AD/PP+S(HLB値4.5、含有率30重量%)/PP+PE
厚み:全層厚み 180μm
(45μm/10μm/20μm/10μm/10μm/10μm/70μm/5μm)
Figure 2016049707
本発明のフィルムを使用した実施例1〜5は、良好な離型性と低カール性とイージーピール性を有していることが確認できた。
これに対して、比較例1〜6では、餅がフィルムに付着してしまい、きれいに取り出すことができなかった。
また、比較例7は、押出フィルム製膜において、ロール汚れが発生して生産性を著しく低下させ、フィルムを採取できなかった。
本発明のフィルムは、餅のような高温殺菌処理によりフィルムへ付着する食品内容物を包装しても良好な離型性を維持すると共に、深絞りフランジ部のカールが少なく、イージーピール性も付与できるフィルムであり、更には、共押出フィルム製膜の一工程のみで作製できる点で極めて有用である。

Claims (3)

  1. 食品包装深絞り用であり且つ高温高圧殺菌処理用である、外層、中間層、内層の順からなるフィルムにおいて、外層にポリプロピレン樹脂層を少なくとも1層配し、中間層にポリアミド樹脂層を少なくとも1層配し、内層にグリセリン脂肪酸エステルの含有率が0.5重量%以上25重量%以下であるポリプロピレン樹脂層を少なくとも1層配することを特徴とする無延伸共押出フィルム。
  2. 中間層にメタキシレンジアミン系ポリアミド樹脂層、又はエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂層、又はメタキシレンジアミン系ポリアミド樹脂とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂を混合した層を配した請求項1記載の無延伸共押出フィルム。
  3. 最内層に非相溶性のポリオレフィン樹脂2種類を混合したイージーピール層を配した請求項1〜2記載の無延伸共押出フィルム。
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