JP2018087025A - レトルト用共押出無延伸フィルム、積層フィルムおよび包装体 - Google Patents
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Description
従って、消費者は、このような包装体の食品を購入すれば、購入した商品をそのまま持ち運び、長期間の保存が可能であり、調理もでき、容器としても使用でき、使用後はそのまま廃棄することができ、家庭で調理器具や食器を別途用いる手間を省くことが出来る。
また、真空包装では包材の収縮により内容物が崩れてしまう焼売、うどん、出し巻き卵、豆腐などまでも、不活性ガス置換深絞り包装(ガスパック)し、更に120℃等のレトルト殺菌を行うことにより、形状美観良く商品寿命を長期化でき、廃棄量削減を進められる。
本発明の共押出無延伸フィルムは、外層にポリブチレンテレフタレート樹脂層を有し、中間層にポリアミド樹脂層とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層とを少なくとも1層ずつ有し、内層にイージーピール性層を有する。
また、本発明において「主成分」とは、組成の50質量%以上を構成する成分を意味し、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上を意味する。上限は特に制限はなく、100質量%以下であればよいことを意味する。
本発明の共押出無延伸フィルムの外層には、ポリブチレンテレフタレート単独重合体および/またはポリブチレンテレフタレート共重合体を用いる。以下、PBT層と略記することがある。
単独重合体は、ジカルボン酸成分にテレフタル酸、ジオール成分に1,4−ブタンジオールを用いて重合する。共重合体としては、ジカルボン酸成分にドデカンジオン酸やポリテトラメチレングリコール、ジオール成分にテトラメチレンオキシドグリコールを用いたもの等が例示できる。
また、代表的なポリエステル樹脂であるポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)と比べると、融点はPBTの方が低いが、熱変形温度はPETより高く、PBTは耐熱性に優れている。例えば、包装体外層にPETを用いると、ボイル環境下において熱と水の影響でPET層が水飴状になり、包装体同士が接触すると融着し不具合を発生するが、外層にPBT層を配する本発明の共押出無延伸フィルムからなる包装体の場合は、良好な状態でボイル処理を行うことができる。また、ポリエステル樹脂は、延伸により耐熱性、強度、剛性が高まる性質であるが、PBTは、PETに比べ結晶化速度が速く、延伸せずとも優れた耐熱性、剛性が得られる特徴がある。
PBT層樹脂の極限粘度(IV)は、1.15〜1.35dl/gが好ましく、1.20〜1.30dl/gがより好ましい。極限粘度(IV)は、試料の樹脂300mgを溶媒(フェノール:1,1,2,2−テトラクロルエタン=質量比1:1)30mlに溶解させ、ウベローデ型キャピラリー粘度計を用いて、試料落下時間を計測し、算出することができる。
共押出無延伸フィルムの総厚に対するPBT層の厚み比率は、下限は40%以上であり、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。上限は95%以下が好ましく、90%以下、85%以下がより好ましい。
40%以上により、深絞り包装体としての腰が十分となり、商品として店頭で陳列される際に、消費者に形態の強固な印象と安心感を与え、また実用上も、包装体のまま皿や器の代わりに食器としての使用を可能にする。また、95%以下により、中間層のポリアミド樹脂層とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層や、内層のイージーピール性層の層厚比を大きくできるので、酸素バリア性や開封性が良好となる。
PBTは結晶化速度が速く、また増厚により結晶化が進みやすいことから、一般に、フィルム製膜においてPBT層を厚くすると不透明化する傾向がある。そのため、フィルム製膜条件の検討により、PBT層の結晶性を低減させ透明化を図ることが望ましい。
本発明の共押出延伸フィルムは、中間層として、ポリアミド樹脂(PA)層とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(EVOH)層とを有する。
PA層、EVOH層は、酸素ガスバリア性を有し、内容物の腐敗を防ぐ機能をフィルムに付与できる。
PA層とEVOH層は少なくとも1層ずつ配設する。両層は互いに隣接すると好ましく、外層側にPA層、その内層側にEVOH層を隣接するとより好ましい。更に、PA層/EVOH層/PA層の様に、EVOH層の両側にPA層を配設すると、PBT層やPE層に対して十分な層間強度が得易く、接着樹脂の選択肢も広くなる。
PA層の厚みは、下限は2μm以上、好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上である。また上限は、25μm以下、好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である。2μm以上であると良好なガスバリア性と耐ピンホール性が得易く、また25μm以下とすることにより深絞り包装機での良好なカット性が得易い。
EVOH層の厚みは、下限は1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましい。また上限は、20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましい。1μm以上であると良好な酸素ガスバリア性が得易く、20μm以下により耐ピンホール性の悪化を抑制し易い。
本発明の共押出無延伸フィルムは、耐熱性とシール性を兼ね備える観点から、中間層にポリプロピレン系樹脂層を配設することができる。例えば、イージーピール性層に隣接する位置に配設させることが望ましい。中間層に用いるポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体および/またはプロピレン−α−オレフィン共重合体、などが挙げられる。高温殺菌に対する耐熱性や白化防止の観点から、ホモプロピレンが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂層の厚みは、特に制限はないが、フィルムの製膜安定性、耐熱性の点から下限は5μm以上が好ましく、また透明性の点から上限は20μm以下が好ましい。
本発明の共押出無延伸フィルムは、層間接着強度をより高める観点から、外層と中間層との間、内層と中間層との間に、適宜、接着樹脂層を配設することができる。例えば、PBT層とPA層との間、PBT層とEVOH層との間、PA層とPP層との間、EVOH層とPP層との間、PA層とイージーピール性層との間、EVOH層とイージーピール性層との間、に配設させることが好ましい。
接着樹脂層の厚みは、特に制限はないが、接着性、層間強度の点から下限は3μm以上が好ましく、また透明性、経済性の点から上限は8μm以下が好ましい。
また接着樹脂として、不飽和カルボン酸のエステルや無水物も用いることができ、さらに誘導体としてアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、酢酸ビニル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸ナトリウム等を用いることができる。
本発明の共押出無延伸フィルムは、内層にイージーピール性層を有する。
イージーピール性層を構成する樹脂の主成分は、融点150℃以上のポリプロピレン系樹脂である。このことにより、フィルムに耐熱性を付与でき、レトルト等の加熱処理時においても嵩高い深絞り包装体の形状安定性および自立性を維持でき、また、樹脂溶融が起きないので食の安全性を保てる。更には、本発明の共押出無延伸フィルムを深絞り底材に用いる場合に、成形温度を高温に設定できるので、鋭角、微細、高アスペクト比のリブを底面や側面に形成でき、ひいては包装体の強度や食品保存性の向上に効果的である。
融点150℃以上のポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体および/またはプロピレン系ブロック共重合体が挙げられ、フィルム製膜性、透明性の点からプロピレン単独共重合体が好ましい。
イージーピール性機能を付与するため、融点150℃以上のポリプロピレン系樹脂と非相溶の樹脂を1種以上混合すると良い。
耐熱性LLDPEは、シングルサイト触媒を用いた重合法により製造され、密度920kg/m3以上が好ましく、930kg/m3以上がより好ましい。また、融点120℃以上が好ましい。
イージーピール性層に混合する熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー等が挙げられる。中でも、イージーピール性層の被着体に対する粘着性(タック性)を増大させヒートシール性を向上させると共に、開封きっかけ部の融着防止効果も得易い点から、スチレン系エラストマーが好ましい。
また、プロピレン系樹脂とスチレン系エラストマーとの樹脂組成物として三菱化学製「ゼラス」(登録商標)等が挙げられる。
ポリエチレン系樹脂を上記組成比範囲にすると、イージーピール性とヒートシール性が良好であり、熱可塑性エラストマーを上記組成比範囲にすると、ヒートシール性の向上と開封きっかけ部の融着防止ができる。
2μm以上により、安定したフィルム製膜性が得られ、また15μm以下により、剥離時に毛羽立ちや膜残りが発生し難くすることができ、良好な剥離外観が得られる。
本発明の共押出無延伸フィルムの総厚は、100μm以上500μm未満が好ましい。下限は、深絞り包装体としての腰の観点で、150μm以上がより好ましく、200μm以上が更に好ましい。上限は、包装材減量化の観点で、450μm以下がより好ましく、400μm以下が更に好ましい。
例えば、略号を用い、PBT層(A)、PA層(B)、EVOH層(C)、PP層(D)、イージーピール性層(E)、及び接着樹脂層(F)と各層を表記する場合、以下の層構成を形成することができる。
(1) A/F/B/C/F/E
(2) A/F/B/C/F/D/E
(3) A/F/C/B/F/E
(4) A/F/C/B/F/D/E
(5) A/F/B/C/B/F/E
(6) A/F/B/C/B/F/D/E
(7) A/F/B/F/C/F/D/E
例えば、本発明のフィルムのイージーピール性層面に、プロピレン系樹脂で構成される被着体(フィルム)を重ね、180℃2秒間の設定条件でヒートシールし、放冷後の23℃における剥離強度が、下限は2.0N/15mm幅以上が好ましく、3.0N/15mm幅以上がより好ましく、4.0N/15mm幅が更に好ましい。上限は、12.0N/15mm幅以下が好ましく、10.0N/15mm幅以下がより好ましく、8.0N/15mm幅以下が更に好ましい。
剥離強度が上記範囲内であると、容易に手で開封できるイージーピール性と、ヒートシールによる十分な密封性とを兼備し易い。特に、密封性については、レトルト加熱処理により内容物由来の蒸気が発生し包装体内圧が増大しても、包装体の一部開封(破袋、シール抜け)が発生し難くなる点で有用である。
本発明の共押出無延伸フィルムのPBT層側にポリエチレン樹脂(PE)フィルムを積層した積層フィルムは、冷凍包装体用途に好適に使用できる。
PEフィルムとしては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)からなる公知の無延伸フィルムが挙げられる。
PEフィルムの厚みは、10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上100μm以下がより好ましい。また、PEフィルムの厚みは、共押出無延伸フィルムの厚みを考慮して適宜選定することが望ましく、例えば、共押出無延伸フィルム:PEフィルムの厚比は、(10〜1):1が好ましく、(5〜3):1がより好ましい。
このようなPEフィルムを積層することにより、氷温下や冷凍下の耐衝撃性、耐ピンホール性を効果的に付与することができる。
本発明の共押出無延伸フィルムおよび積層フィルムは、それぞれ深絞り包装体の底材に好適に使用できる。特に、食品賞味期限を長期化できる不活性ガス注入のガス置換深絞り包装体(ガスパック)に用いると、本発明の共押出無延伸フィルムおよび積層フィルムが有する、低温から高温まで使用でき、形状保持性や自立性が優秀といった特徴を効果的に活かすことができ、食品の製造・流通から調理具・食器としての使用まで、簡素かつ効率的に行うことができる。
共押出無延伸フィルムのみからなる深絞り包装体は、冷蔵(チルド)からレトルトまで適用でき、また積層フィルムからなる深絞り包装体は、冷凍からレトルトまで適用できる。
また、本発明の共押出無延伸フィルムを深絞り底材に用いる場合に、成形温度を高温に設定できるので、鋭角、微細、高アスペクト比のリブを底面や側面に形成できる。リブの形成により、包装体の強度や食品保存性の向上に効果的である。
い。
<共押出無延伸フィルムの作製>
各例に示す層構成のフィルムを共押出法で作製した。層構成は外層から内層への順で表記した。また、各層の成分は、下記の略号を用いて示した。
樹脂の極限粘度(IV)は、JIS K 7367−1に準じて測定した値である。
樹脂の密度は、JIS K 6922−1に準じて測定した値である。
樹脂の融点は、JIS K 7121−1987に準じて測定した値である。
・PBT; ポリブチレンテレフタレート単独重合体(熱変形温度136℃)(IV1.26dl/g単位)
・PET; ポリエチレンテレフタレート単独重合体(熱変形温度68℃)(IV0.80dl/g)
・EVOH; エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(エチレン32モル%)
・接着; 不飽和カルボン酸変性ポリプロピレン系接着樹脂
・EP2; プロピレン単独重合体(融点165℃)と高密度ポリエチレン(融点130℃)の組成物、組成質量比70:30
・EP3; 直鎖状低密度ポリエチレン(融点125℃)とポリブテン(融点125℃)の混合物、組成重量比60:40
・EP4; プロピレン−エチレンランダム共重合体(融点125℃)と低密度ポリエチレン(融点112℃)の組成物、組成質量比60:40
上記共押出無延伸フィルムのPBT層またはPET層の面側に、次のポリエチレン樹脂無延伸フィルムをドライラミネート法で積層した。ドライラミネートには、ポリエステル系ポリオールとイソシアネート化合物の2液混合系ポリウレタン接着樹脂を用いた。
・LL1:直鎖低密度ポリエチレン樹脂無延伸フィルム 25μm厚
・LL2:直鎖低密度ポリエチレン樹脂無延伸フィルム 50μm厚
・LL3:直鎖低密度ポリエチレン樹脂無延伸フィルム 80μm厚
深絞り包装機(大森機械工業製FV6300)を使用し、成型加熱温度140℃、成型時間1.5秒の条件で、底材用フィルムとして各例で作製した共押出無延伸フィルムまたは積層フィルムを用いて、縦130cm、横70cm、絞り深さ30cm、フランジ幅約6mmの略直方体状に深絞り成形し、スライスハム(重さ300g)を収容し、蓋材フィルムと合わせて180℃2秒の条件でヒートシールして深絞り包装体を作製した。
・OPP: 二軸延伸ポリプロピレンフィルム(30μm厚)
・透明蒸着PET: 東洋メラライジング製VM−PET(12μm厚)
・CPP: 無延伸ポリプロピレンフィルム(40μm厚)
ドライラミネート法で次の構成の積層フィルムを作製して用いた。「//」はドライラミネート法による積層を表す。
OPP//透明蒸着PET//CPP
以下の評価を行い、表1に結果を示す。
(剥離強度)
各例で作成したフィルムのイージーピール性層面に、蓋材フィルムを重ね、180℃2秒間の設定条件でヒートシールし、放冷後の23℃における剥離強度(N/15mm幅)をJIS Z 0239:1995に準じて測定し、イージーピール性を評価した。
各例で作成したフィルムのイージーピール性層面に、蓋材フィルムを重ね、180℃2秒間の設定条件でヒートシールし、10mm長のヒートシールしない箇所(非ヒートシール部)を含めて短冊片を作製し、121℃30分間レトルト処理して非ヒートシール部を観察し、熱融着した場合を「×」、熱融着しない場合を「○」とし、開封きっかけ部(非ヒートシール部)を設けた包装体を作製しレトルト処理した場合の非融着性の指標として評価した。
各例で作製したフィルムを用いた深絞り包装体を、底面を水平かつ平坦な台に接地させて置き、図3のように、包装体の上面全体に10Pa、20Pa、30Pa、40Pa、50Pa、60Paの各圧力をかけ、包装体の底面の変形を観察した。
底面が変形し中央部が接地面から浮いて離れる場合を「×」、底面中央部が浮かず深絞り形状を維持する場合を「○」とし、ガスパックおよび食器代用として使用する為の自立性、堅牢性の指標として評価した。
各例で作製したフィルムを用いた深絞り包装体を、大気圧下で90℃、100℃、および加圧下で110℃、120℃の各条件で、30分間の熱湯処理を行った。
包装体の形状を維持できた場合を「○」、包装体の形状は顕著な変形は見られないものの底材フィルム表面に樹脂流れムラ状外観が発生した場合を「△」、包装体が大きく変形した場合を「×1」、またヒートシール部の一部剥離(破袋、シール抜け)が発生した場合を「×2」、大きな変形とヒートシール部の一部剥離の両方が発生した場合を「×」とし、レトルト使用可否を評価した。
各例で作製したフィルムを用いた深絞り包装体各20個を、−20℃24時間冷凍保管し、底面を下方に向け、水平な状態で、0.5mの高さからコンクリートの床に落下させた。
底材に割れ、ひび割れの生じた包装体数(深絞り包装体20個あたり)を計測し、冷凍保存・輸送に耐え得るかの指標として評価した。5個以下であることが好ましい。
表1〜2の各層の下段数値は厚み(μm)、「総厚」は共押出無延伸フィルムの総厚(μm)、「外層厚比」は総厚に対する外層厚の比率(%)である。また、「−」は層が存在しないことを示す。
また、真空包装では包材の収縮により内容物が崩れてしまう焼売、うどん、出し巻き卵、豆腐などまでも、不活性ガス置換深絞り包装(ガスパック)及びレトルト殺菌処理により、形状美観良く商品寿命を長期化でき、廃棄量削減を進められる。
2; ポリエチレン樹脂フィルム
3; 積層フィルム
4; 蓋材
5; ヒートシール部
6; 非ヒートシール部、開封きっかけ部
10; 深絞り包装体
20; 重し
Claims (10)
- 外層にポリブチレンテレフタレート樹脂層を有し、
中間層にポリアミド樹脂層とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層とを少なくとも1層ずつ有し、
内層にイージーピール性層を有する共押出無延伸フィルムであって、
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂層の厚みが40μm以上、総厚に対する比率が40%以上であり、且つ
前記イージーピール性層を構成する樹脂の主成分が、融点150℃以上のポリプロピレン系樹脂である
ことを特徴とするレトルト用共押出無延伸フィルム。 - 前記イージーピール性層に、エチレン系樹脂および熱可塑性エラストマーが含まれる請求項1に記載のレトルト用共押出無延伸フィルム。
- 前記ポリブチレンテレフタレート樹脂層の厚みの総厚に対する比率が60%以上95%以下である請求項1または2に記載のレトルト用共押出無延伸フィルム。
- ポリプロピレン系樹脂で構成される被着体と180℃2秒間の条件でヒートシールし、放冷後の23℃における剥離強度が、2.0N/15mm幅以上12.0N/15mm幅以下である請求項1〜3の何れかに記載のレトルト用共押出無延伸フィルム。
- ポリプロピレン系樹脂で構成される被着体とヒートシールを行い、そのうち一部分をヒートシールせず開封きっかけ部とし、121℃30分間レトルト処理しても開封きっかけ部が融着しない、請求項1〜4の何れかに記載のレトルト用共押出無延伸フィルム。
- 請求項1〜5の何れかに記載のレトルト用共押出無延伸フィルムのポリブチレンテレフタレート樹脂層側に、ポリエチレン樹脂フィルムを積層した冷凍包装体用積層フィルム。
- 請求項1〜5の何れかに記載のレトルト用共押出無延伸フィルム、或いは請求項6に記載の冷凍包装体用積層フィルムを用いた蓋材または深絞り底材。
- 請求項7に記載の蓋材または深絞り底材と、ポリプロピレン系樹脂被着体とからなる包装体。
- 請求項7に記載の蓋材または深絞り底材を用いたガス置換深絞り包装体。
- 請求項6に記載の冷凍包装体用積層フィルムを用いた冷凍用包装体。
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