JP2019108433A - 透湿性フィルム、および食品ケーシング用フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】無多孔で透湿性および製膜性に優れると共に、食品包材などに好適に用いることが可能な透湿性フィルム、および、該フィルムを用いた食品ケーシング用フィルムを提供する。【解決手段】ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）と前記ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なる少なくとも１種の熱可塑性樹脂（Ｂ）を含み、その配合範囲がＡ：Ｂ＝９５：５〜４０：６０の質量比である樹脂組成物からなるフィルムであって、前記フィルム厚さ３０μｍにおける水蒸気透過率が５００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上である透湿性フィルム。【選択図】なし

Description

本発明は、透湿性フィルム、および食品ケーシング用フィルムに関する。

従来、透湿性フィルムとしては、セルロースや不織布を用いたフィルムや、さらに透湿孔を有するフィルム（例えば、特許文献１及び特許文献２）や、ポリアミド系樹脂に親水性化合物、例えば、ポリビニルピロリドンやポリアルキルエーテルをブレンドしたフィルム（例えば、特許文献３）の検討がされている。

特開２０１７−０９３３２８号公報 特開平０６−３１２４９４号広報 特開２００２−３０６０５９号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の透湿性フィルムでは、食品ケーシング用途では、食品を充填した際に内容物や水分がフィルムの外側に漏れてしまう、液体のケーシングには使用できない、除湿剤等に用いる場合には、使用時に液状に変化した内容物がこぼれるという点で問題がある。また、特許文献３では、無多孔のポリアミド系フィルムが検討されているが、ポリアミドとポリビニルピロリドンのブレンドでは、凝集物が発生しやすく、外観良好なフィルムが得られるブレンド比率ではフィルムの透湿度が不十分であった。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、無多孔で透湿性および製膜性に優れると共に、食品包材などに好適に用いることが可能な透湿性フィルム、および、該フィルムを用いた食品ケーシング用フィルムを提供することを目的とする。

本発明者らは鋭意検討した結果、ポリエステル系エラストマー樹脂および該ポリエステル系エラストマー樹脂とは異なる少なくとも１種の熱可塑性樹脂を所定の割合にて配合させることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下の通りである。

本発明の第１の実施形態は、ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）と前記ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なる少なくとも１種の熱可塑性樹脂（Ｂ）を含み、その配合範囲がＡ：Ｂ＝９５：５〜４０：６０の質量比である樹脂組成物からなるフィルムであって、前記フィルム厚さ３０μｍにおける水蒸気透過率が５００ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以上である透湿性フィルムである。

第１の実施形態において、前記ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）のグリコール成分の１０モル％以上６０モル％以下はエーテルグリコール成分であることが好ましい。

前記熱可塑性樹脂（Ｂ）は、ポリアミド系樹脂または前記ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なるポリエステル系樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含むことが好ましい。

第１の実施形態の透湿性フィルムは、アンチブロッキング剤、および/または、スリップ剤を含むことが好ましい。

第２の実施形態は、第１の実施形態の透湿性フィルムを使用した食品ケーシング用フィルムである。

本発明によれば、無多孔で透湿性および製膜性に優れると共に、食品包材などに好適に用いることが可能な透湿性フィルムを提供できる。また、該透湿性フィルムを用いた食品ケーシング用フィルムを提供できる。

以下、本発明の一実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態によって何ら限定されるものではない。

（ポリエステル系エラストマー（Ａ））
本発明の透湿性フィルムを構成するポリエステル系エラストマー（Ａ）は芳香族ジカルボン酸を主体とする酸成分とグリコール成分としてエーテルグリコール成分を有するものである。
芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等から選ばれた１種または２種以上を使用できる。これらのうち、テレフタル酸および／またはナフタレンジカルボン酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。芳香族ジカルボン酸は全酸成分の７０モル％以上であることが好ましい。芳香族カルボン酸が７０モル％以上であるとポリエステル系エラストマーの熱安定性が良くなる。その他の酸成分として、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸が使用できるが、その量は３０モル％未満が好ましい。芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸が３０モル％を超えるとポリエステル系エラストマーの熱安定性が悪くなる。

また、グリコール成分としては、エーテルグリコール、エチレングリコール、プロパンジオール、１，３−ブタンジオ−ル、１，４−ブタンジオ−ル、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＳのエチレンオキサイド付加物等の芳香族グリコールが使用できる。これらを、一種または二種以上混合して使用することができる。これらのうち、エーテルグリコール、エチレングリコール、または、１，４−ブタンジオールが好ましい。

また、フィルムの透湿性の観点から、エーテルグリコール成分が、全グリコール成分を基準として１０モル％以上６０モル％以下含まれることが好ましく、１２モル％以上５５モル％以下がより好ましく、１５モル％以上５０モル％以下がさらに好ましい。
エーテルグリコール成分が１０モル％以上含まれることで、フィルムに良好な透湿性を与えることができるため好ましく、６０モル％以下であれば、フィルムの耐熱性が良好であり好ましい。
エーテルグリコール成分としては、特に限定されないが、ポリエーテルグリコールが使使用でき、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（以下、ＰＴＭＧと記すことがある。）が好ましい。ポリエーテルグリコールの分子量としては、例えば１０００〜５０００程度の重量平均分子量の物が使用できる。

（熱可塑性樹脂（Ｂ））
ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なる熱可塑性樹脂（Ｂ）は特に制限されるものではなく、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂及びエチレン酢酸ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂等を使用することができる。中でも、ポリエステル系エラストマーとの相溶性、透湿性の点から、ポリアミド系樹脂または、ポリエステル系樹脂が好ましい。

ポリアミド系樹脂としては、ポリアミド６、ポリアミド６とポリアミド６，６の共重合体、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６とポリアミド１２の共重合体、ポリアミド６とポリアミド６，６とポリアミド１２の共重合体、非晶ポリアミドが挙げられる。これらポリアミド系樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。中でも成形温度の点からポリアミド６とポリアミド６，６の共重合体、ポリアミド６とポリアミド１２の共重合体、ポリアミド６とポリアミド６，６とポリアミド１２の共重合体が好ましく、フィルムの剛性を向上させるため、非晶ポリアミド系樹脂をブレンドしたものも好ましい。

ポリエステル系樹脂は、ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なるポリエステル系樹脂であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、エチレンテレフタレート単位を主体とするポリエチレンテレフタレート・エチレンイソフタレート共重合体（ＰＥＴＩ）、ポリブチレンテレフタレートイソフタレート共重合体（ＰＢＴＩ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、１，４−シクロヘキサンジメタノールを共重合させたエチレンテレフタレート系ポリエステル（ＰＥＴＧ、ＰＣＴＧ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）などが挙げられ、これらのポリエステル系樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。中でも、成形温度、透湿性、および入手しやすく扱い易い点から、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＴＧ、ＰＣＴＧが好ましい。

本発明の透湿性フィルムにおけるポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）と該ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なる熱可塑性樹脂（Ｂ）の混合範囲は、Ａ：Ｂ＝９５：５〜４０：６０の質量比が好ましく、Ａ：Ｂ＝９０：１０〜４５：５５の質量比がより好ましく、Ａ：Ｂ＝９０：１０〜５０：５０の質量比がさらに好ましい。質量比が９５：５〜４０：６０の範囲であれば、透湿性の低下が起きにくく、巻き締りやタックによるフィルム間の張り付きが起こりにくい。

本発明の透湿度フィルムの４０℃×９０％ＲＨの条件下で測定した、フィルム厚さ３０μｍにおける水蒸気透過率は、５００ｇ/ｍ^２・２４ｈｒ以上であることが好ましく、６００ｇ/ｍ^２・２４ｈｒ以上であることがより好ましく、７００ｇ/ｍ^２・２４ｈｒ以上であることがさらに好ましい。水蒸気透過率が５００ｇ/ｍ^２・２４ｈｒ以上であると、透湿性が十分となり、実使用時に必要とする性能が得られやすく好ましい。

本発明の透湿性フィルムの厚さは１５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましく、２５μｍ以上７０μｍ以下がさらに好ましい。厚さが１５μｍ以上であると、フィルムの製膜性が良く、強度も保持できる。一方厚さが１００μｍ以下であると、フィルムの透湿性が十分であり実使用時に必要とする透湿性が得られやすくなる。

本発明の透湿性フィルムには、透湿性を阻害しない限り、添加剤を加えることができる。添加剤としては、アンチブロッキング剤、スリップ剤、加工助剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。

本発明の透湿性フィルムにおけるアンチブロッキング剤、スリップ剤は、特に限定されるものではないが、アンチブロッキング剤としてはタルク、珪藻土、炭酸カルシウム、長石類、石英類等の鉱物、合成シリカ、架橋樹脂ビーズ等が挙げられる。スリップ剤としては、炭化水素系、脂肪酸系、高級アルコール系、脂肪酸アミド系、エステル系等が挙げられる。

アンチブロッキング剤およびスリップ剤の添加量（アンチブロッキング剤およびスリップ剤の合計量）は、ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）の合計を１００質量部とした際に、０．１質量部以上、５質量部以下が好ましく、０．２質量部以上２質量部以下がより好ましい。アンチブロッキング剤、およびスリップ剤の添加量が０．１質量部以上であると、十分な製膜性の向上効果が発現し好ましく、一方５質量部以下であると、十分なフィルムの特性を維持できるため好ましい。

本発明の透湿性フィルムの製造方法は、公知の方法である、溶融押出によるキャスト法あるいは押出ラミネート法等を用いることができるが、生産性の観点から押出キャスト法による製造が好ましい。

本発明の透湿性フィルムは、透湿性を阻害しない限り、強度向上のためポリエチレンネットや不織布を積層して用いてもよい。

以上説明したように、上記実施の形態に係る透湿性フィルムによれば、ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）と該ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なる少なくとも１種の熱可塑性樹脂（Ｂ）を含み、その配合範囲がＡ：Ｂ＝９５：５〜４０：６０の質量比である樹脂組成物とすることにより、透湿性および製膜性に優れる無多孔のフィルムが得られる。したがって、食品包材などに好適に用いることが可能な透湿性フィルム、および食品ケーシング用フィルムを実現できる。

以下、本発明の効果を明確にするために実施した実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
ポリエステル系エラストマーＡ−１（三菱ケミカル製、モディックＧＱ１３１、ＰＴＭＧ３０．３モル％（全グリコール成分中のＰＴＭＧの割合。以下同様。））９０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−１（宇部興産製、ポリアミド６−６６共重合体）１０質量部とアンチブロッキング剤ＭＢ（ＤＳＭジャパンエンジニアリングプラスチックス製、アンチブロッキング剤濃度１０ｗｔ％、以下同様。）５質量部と、スリップ剤（Ｃｒｏａｄａ Ｊａｐａｎ製、飽和脂肪酸アミド、以下同様。）１質量部を配合し、ドライブレンドしたものを用いた。二軸押出機を用いて該樹脂組成物をＴダイ法により口金温度２４０℃で押出成形した後、４０℃のキャストロールで急冷製膜し、厚み３０μｍの単層フィルムを得た。

（実施例２）
ポリエステル系エラストマーＡ−１を７０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−１に変えてポリアミド系樹脂Ｂ−２（ＤＳＭジャパンエンジニアリングプラスチックス製、非晶ポリアミド）３０質量部とスリップ剤１質量部を配合し、ドライブレンドしたものを用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（実施例３）
ポリエステル系エラストマーＡ−１を７０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−１を１５質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−２を１５質量部とスリップ剤１質量部を配合し、ドライブレンドしたものを用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（実施例４）
ポリエステル系エラストマーＡ−１を６０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−１に変えてポリエステル系樹脂Ｂ−３（Ｅａｓｔｍａｎ製、ＴｒｉｔａｎＦＸ２００、非晶ポリエステル）を４０質量部とを配合し、ドライブレンドしたものを用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（実施例５）
ポリエステル系エラストマーＡ−１を６０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−２を４０質量部とを配合し、ドライブレンドしたものを用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（実施例６）
ポリエステル系エラストマーＡ−１を５０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−１を５０質量部とアンチブロッキング剤ＭＢを５質量部とスリップ剤１質量部を配合し、ドライブレンドしたものを用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（実施例７）
ポリエステル系エラストマーＡ−１に変えてポリエステル系エラストマーＡ−２（三菱ケミカル製、モディックＧＱ３３１、ＰＴＭＧ１９．６モル％）を７０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−１を３０質量部とアンチブロッキング剤ＭＢを５質量部とスリップ剤１質量部を配合し、ドライブレンドしたものを用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（比較例１）
ポリアミド系樹脂Ｂ−１を用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（比較例２）
ポリエステル系エラストマーＡ−１を３０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−１を７０質量部とアンチブロッキング剤ＭＢを５質量部とスリップ剤１質量部を配合し、ドライブレンドしたものを用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（比較例３）
ポリエステル系エラストマーＡ−１に変えてポリエステル系エラストマーＡ−３（東洋紡製、バイロンＧＭ９２０、ＰＴＭＧ５．３モル％）を８０質量部とポリアミド系樹脂Ｂ−１を２０質量部とを配合し、ドライブレンドしたものを用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（比較例４）
ポリエステル系エラストマーＡ−１を用いた以外は実施例１と同様に単層フィルムを得た。

（１）水蒸気透過率の測定
得られた単層フィルムの４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過率を塩化カルシウムを用いて測定した。手順を以下に示す。
１．得られた単層フィルムで周囲を熱シールし、１０ｃｍ×１０ｃｍの袋体を作製する。この時、１か所開口部を設けておく。
２．作製した袋体に、塩化カルシウム２０ｇを入れ、開口部を熱シールする。
３．フィルムと塩化カルシウムの重量を測定した後、４０℃×９０％ＲＨの恒温恒湿槽で１８時間保管する。通常２４時間保管で行うが、本発明におけるフィルムは水蒸気透過率が高いため、２４時間では飽和してしまい正確な測定ができないため、１８時間とした。
４．１８時間後のフィルムと塩化カルシウムの重量を測定した。
５．以下の式より水蒸気透過率を算出した。
・［（１８時間後の重量）−（試験前の重量）］/１８×２４＝２４時間での重量増加量
・（２４時間での重量増加量）ｇ/０．０２ｍ^２＝水蒸気透過率ｇ/（ｍ^２・２４ｈｒ）

（２）製膜性
サンプル作製時の製膜性を以下の基準で評価した。
○：問題なく巻き取りができ、フィルム同士の張り付きがない。
△：フィルムのタックにより、フィルム同士が張り付きやすい。（但し、実用範囲内。）
×：フィルムのタックにより、フィルム同士の張り付き、巻き締りがおき、フィルム同士が剥がれなくなる。

表１からわかるように、上記実施例に係る透湿性フィルムは、水蒸気透過率が高く、透湿性を有している。一方、比較例１はポリエステル系エラストマーを含有しておらず、比較例２ではポリエステル系エラストマーの含有量が少ないので水蒸気透過率が不足していた。比較例３ではポリエステル系エラストマーを４０質量％以上含有しているが、ＰＴＭＧ量が少ないため、水蒸気透過率が不足していた。比較例４はポリエステル系エラストマー１００質量％であるため、水蒸気透過率は高いが、製膜性が悪く、フィルムとして実用的でなかった。

本発明は、無多孔で透湿性および製膜性に優れると共に、食品包材などに好適に用いることができる。

Claims (5)

1. ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）と前記ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なる少なくとも１種の熱可塑性樹脂（Ｂ）を含み、その配合範囲がＡ：Ｂ＝９５：５〜４０：６０の質量比である樹脂組成物からなるフィルムであって、前記フィルム厚さ３０μｍにおける水蒸気透過率が５００ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以上である透湿性フィルム。
2. 前記ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）のグリコール成分の１０モル％以上６０モル％以下がエーテルグリコール成分である請求項１に記載の透湿性フィルム。
3. 前記熱可塑性樹脂（Ｂ）がポリアミド系樹脂または前記ポリエステル系エラストマー樹脂（Ａ）とは異なるポリエステル系樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含む、請求項１また２に記載の透湿性フィルム。
4. アンチブロッキング剤、および/または、スリップ剤を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の透湿性フィルム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の透湿性フィルムを使用した食品ケーシング用フィルム。