JP2019137417A - ボイル処理用食品包装フィルム、深絞り包装体用底材及び深絞り包装体 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、12ナイロン樹脂層/ポリアミド樹脂層/エチレン系樹脂層の層構成を有するボイル殺菌処理用フィルム(特許文献1)、ポリアミド樹脂層/直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)樹脂層/エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂層/ポリプロピレン樹脂層の層構成を有するボイル用深絞り底材フィルム(特許文献2)、底材にポリアミド樹脂層を有するボイル用深絞り包装体(特許文献3)が提案されている。
そのうちの深絞り包装の一般的な工程は、熱板に底材フィルムのシール層側を接触させて加熱し、圧空等で絞りの型に密着させて深絞り成型し、成型した深絞り部に内容物を収容し、蓋材フィルムを被せ真空にしてヒートシール後、シール部を所定の大きさに横及び縦をカットし、個々のパック包装品に切り分け、深絞り包装機より搬出するという順で行われる。
一方で、底材フィルム面に商品ラベルを自動貼付するラベラー装置が付設された深絞り包装機での製造も行なわれており、この場合の深絞り包装の製造工程は、深絞り包装、ラベル貼付、ボイル殺菌の順になる。
(最外層)
最外層を構成する耐熱ポリエステル系樹脂は、2種以上のジオールを構成成分として有し、かつJIS−K7121に準拠し示差走査型熱量計で昇温速度10℃/分で昇温時の結晶融解熱量△Hmが20J/g以下及びガラス転移点(Tg)が90℃以上である。
この様な二重結合を含まない環状構造を有する嵩高いジオールの例として、スピログリコール、テトラメチルシクロブタンジオール(以下TMCDと略すことがある)、シクロトリシクロデカンジメタノール、イソソルビド等の分子内に1つ以上の4員環又は1つ以上の5員環を含む脂環式ジオールを挙げることができる。この中でも特に、スピログリコール、TMCD、イソソルビドは、ジオール成分として用いることによって、耐熱ポリエステル系樹脂のガラス転移温度が高くなり、本発明のボイル処理食品用包装フィルムの耐熱性を高めることができ好適である。
中間層は、ポリアミド樹脂層又はポリアミド樹脂層及びエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂層を有してもよい。また、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樹脂層との間に、後に説明する接着層を備えていてもよい。
シール層のうち、シール表層に隣接するシール内層は、エチレン系樹脂および熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種を含む。
熱可塑性エラストマーの種類や配合比率は、特に制限はないが、例えば、ダウケミカル製バーシファイ、インフューズ、アフィニティ、旭化成ケミカルズ製タフテック、三井化学製タフマー、日本ポリプロ製ウェルネックス等が好適に使用できる。
シール表層は、包装体を作製した場合に深絞り成形の熱板に接触する側となり、また内容物に接する側となる。そして、内容物を収容した深絞りフィルムに蓋材を被せ密封する際には、蓋材とのシール面となる。
それにより、深絞り成形加工温度が120℃を超えてもシール表層が熱板にべた付いたり、取られたりすること(熱板取られ)を防止できる。従って、本発明のフィルムは、120℃のような高温の成形加工を施すことが可能となり、深絞り成型によってフィルムに発生する歪を大きく軽減することができ、ボイル処理によるフィルムの熱収縮を抑制できる。
融点は、JIS K 7121に準拠し測定した。
フィルム総厚に対するシール表層の層厚の比率は、フィルム全体に及ぼすシール表層の剛直さの影響度から、1%以上10%以下が好ましい。下限は2%以上がより好ましく、3%以上が更に好ましい。上限は8%以下がより好ましく、6%以下が更に好ましい。
上記最外層と中間層との間、及び、シール内層と中間層との間には接着層を設けることが好ましい。接着層にはポリオレフィン系接着樹脂などが使用でき、例えば不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ばれる少なくとも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、このような変性ポリオレフィン系樹脂を用いることで、最外層、中間層、シール内層を強固に接着できる。
ボイル処理用食品包装フィルムの総厚は、下限が好ましくは70μm以上、より好ましくは80μm以上、さらに好ましくは90μm以上であり、上限が好ましくは300μm以下、より好ましくは280μm以下、さらに好ましくは260μm以下である。下限を70μm以上とすることで、フィルムの耐衝撃性を確保することができ、また、上限を300μm以下とすることで、フィルムに良好な成形性を与えることができる。
ボイル処理用食品包装フィルムは、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適宜添加できる。
本発明に係るボイル処理用食品包装フィルムは、外気側が耐熱ポリエステル系樹脂を含む最外層、内容物側が130℃以上の融点を有するポリオレフィン系樹脂を含むシール表層、シール表層に隣接してシール内層、最外層とシール内層との間に中間層が配置されるように構成されている。つまり、フィルムは、最外層、中間層、シール内層及びシール表層の順で積層されている。なお、その他の層の配置は特に制限されない。
例えば、最外層に含まれる耐熱ポリエステル系樹脂をA、中間層に含まれるPAをB及びEVOHをC、シール内層に含まれるPEをD、シール表層に含まれるポリオレフィン系樹脂をE並びに接着層に含まれる接着樹脂をFで略記して各層を表した場合、フィルムは以下の層構成を形成することができる。
(1)A/F/B/F/E
(2)A/F/B/F/D/E
(3)A/F/B/C/F/E
(4)A/F/B/C/F/D/E
(5)A/F/C/B/F/D/E
(6)A/F/C/B/F/E
(7)A/F/B/C/B/F/D/E
(8)A/F/B/F/D/E
(9)A/F/B/F/C/F/D/E
本発明のボイル処理用食品包装フィルムは、公知の方法を用いて作製することができる。例えば、押出ラミネーション法、共押出インフレーション法および共押出Tダイ法等を用いることができ、特に共押出Tダイ法を用いることが好ましい。
本発明のボイル処理用食品包装フィルムは、深絞り包装体の底材用フィルムとして好適に用いることが出来る。
その場合に、蓋材フィルムは、フィルム強度や張り、ガスバリア性、耐ピンホール性の観点から、原料樹脂や製法を選んで構成することが出来る。また、本発明のフィルムのシール表層が融点130℃以上のポリオレフィン系樹脂を含むことに合わせ、蓋材フィルムのシール層もポリオレフィン系樹脂から構成されることによって、底材と蓋材のシール密着強度が十分となる。
耐熱ポリエステル1:TMCD共重合ポリエステル系樹脂、EASTMAN Chemical社製 Tritan FX200(Tg:116℃、ΔHm:0J/g)
耐熱ポリエステル2:TMCD共重合ポリエステル系樹脂、EASTMAN Chemical社製 Tritan FX100(Tg:101℃、ΔHm:0J/g)
耐熱ポリエステル3:スピログリコール共重合ポリエステル系樹脂、三菱ガス化学社製 ALTESTER S4500(Tg:110℃、ΔHm:0J/g)
AD:接着樹脂、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂
Ny1:6ナイロン(Tg:47℃)
Ny2:6−66共重合ナイロン(ナイロン66比率15%)
EVOH1:エチレンー酢酸ビニル共重合体けん化物、エチレン含有率38モル
EVOH2:エチレンー酢酸ビニル共重合体けん化物、エチレン含有率32モル
PP1:プロピレンホモポリマー(融点:163℃)
PP2:プロピレンランダムコポリマー(融点:143℃)
PP3:プロピレンブロックコポリマー(融点:162℃)
PP4:メタロセンポリプロピレン(融点:144℃)
EVA:エチレン−酢酸ビニル共重合体
LLDPE1:直鎖状低密度ポリエチレン(融点:120℃)
EP1:LLDPE1(60質量%)とPP2(40質量%)の混合物
以下に示す層構成のボイル処理用食品包装フィルムを共押出成形法により作製した。
最外層:耐熱ポリエステル1(25μm)/接着樹脂(15μm)/中間層:Ny2(25μm)/EVOH1(15μm)/接着樹脂(15μm)/シール内層:LLDPE1(80μm)/シール表層:PP3(5μm)、総厚180μm
最外層:耐熱ポリエステル2(20μm)/接着樹脂(10μm)/中間層:Ny1(40μm)/EVOH2(10μm)/接着樹脂(10μm)/シール内層:LLDPE1(52μm)/シール表層:PP1(8μm)、総厚150μm
最外層:耐熱ポリエステル3(20μm)/接着樹脂(10μm)/中間層:EVOH1(10μm)/Ny1(40μm)/接着樹脂(10μm)/シール内層:LLDPE1(52μm)/シール表層:PP2(8μm)、総厚150μm
最外層:耐熱ポリエステル2(25μm)/接着樹脂(15μm)/中間層:EVOH2(15μm)/Ny2(25μm)/接着樹脂(15μm)/シール内層:LLDPE1(80μm)/シール表層:PP4(5μm)、総厚180μm
最外層:Ny1(20μm)/接着樹脂(10μm)/中間層:Ny2(40μm)/EVOH1(10μm)/接着樹脂(10μm)/シール内層:LLDPE1(52μm)/シール表層:PP1(8μm)、総厚150μm
最外層:PP2(20μm)/接着樹脂(10μm)/中間層:EVOH2(10μm)/Ny2(40μm)/接着樹脂(10μm)/シール内層:LLDPE1(55μm)/シール表層:PP3(5μm)、総厚150μm
最外層:耐熱ポリエステル1(25μm)/接着樹脂(15μm)/中間層:Ny1(25μm)/EVOH1(15μm)/接着樹脂(15μm)/シール内層:EVA(80μm)/シール表層:EP1(5μm)、総厚180μm
最外層:耐熱ポリエステル2(25μm)/接着樹脂(15μm)/中間層:Ny2(25μm)/EVOH2(10μm)/接着樹脂(15μm)/シール内層:LLDPE1(90μm)/シール表層:なし、総厚180μm
二軸延伸PET(12μm)//バリアNy(15μm)//未延伸PP(50μm)が層構成の蓋材フィルムを、共押出成形法により作製した。
上記で作製したボイル処理用食品包装フィルムを、大森社製の深絞り包装機(FV−6300)を使用し、実施例1、3及び4並びに比較例2のフィルムは、130℃で2.0秒、実施例2及び比較例1のフィルムは、140℃で2.0秒、比較例4のフィルムは、100℃で2.0秒の条件で、縦162mm、横110mm、絞り深さ80mmの直方体状に成形し、深絞り包装体用底材を作成した。加工した孔の中にネット付きブロックハム1個(重量:約400g)を充填し、蓋材フィルムを被せて真空包装により包装体を作製した。真空包装後の包装体の大きさは、縦177mm、横130mmである。さらに商品ラベルの代わりに、市販のクラフトテープの縦70mm、横50mmの大きさのカット版を深絞り包装体用底材に貼付した。その後、95℃30分間のボイル処理を行った。
下記に記載の評価を実施した。結果を表1に示す。
上記で作製したボイル処理用食品包装フィルムに対し、成形温度を110℃〜140℃まで10℃刻み、成形熱板接触時間を2秒として成形を実施した。この際、フィルムのシール層樹脂が溶融し、熱板に貼りついてしまったものを「×」、一部分が貼りついたが実用上問題なかったものを「○」、貼りつかなかったものを「◎」とした。
上記成形品の直方体状成形部の最も成形深さが深い箇所4点の厚さを、ミツトヨ社製デジマチックインジケータを使用して計測し、4点の厚さの平均値を算出した。
また、包装体について95℃×30分ボイル処理を実施したサンプルについても内容物を取り除き、同様に成形部の成形深さが深い箇所についてミツトヨ社製デジマチックインジケータを使用して計測し、4点の厚さの平均値を算出した。ボイル処理する前の平均厚さに対してボイル処理後の平均厚さが200%以上のものをボイルによる収縮度合が大きいとし「×」、150%以上200%未満のものをボイルによる収縮度合がやや小さいとし「○」とし、150%未満のものをボイルによる収縮度合が小さいとし「◎」とし、ボイル耐性の指標とした。
ボイル処理後に、シワがほとんど生じなかったものを「◎」、ボイル処理後に、小さなシワが生じたが実用上問題ないレベルものを「○」、ボイル処理後に、大きなシワが生じ実用上問題のあるもの又は剥離したものを「×」とし、ボイル耐性の指標とした。
上記包装体を95℃で30分間ボイル加熱した後、5℃の冷水中で1時間冷却後水中から取出し、室温で5時間静置した。その後、蓋材を下にして包装体を静置させ、包装体端部にカールが発生しているか評価を行った。最もカールしている箇所のカール高さを測定し、10mm以上カールしているものを「×」、5mm以上10mm未満のカールしているものを「△」、5mm未満のカールのものを「○」とし、ボイル耐性の指標とした。
ボイル処理後の上記包装体のフィルムの光沢が良好なものを「○」、光沢が損なわれるものを「×」とした。
これに対して比較例1は、最外層にナイロンを使用しているため、ナイロンがボイル処理時に吸湿、収縮するので、フランジ部にカールが発生し、外観が低下した。
比較例2は、最外層にポリプロピレン系樹脂を使用しているため、ボイル処理後にフィルムの光沢が損なわれてしまった。成形耐熱性は実用上問題なかったものの、フランジ部のカール抑止性も良好とはいえなかった。
比較例3および4は、シール層に耐熱性の劣るEPまたはLLDPEを配しているため、成形温度を高くすることができず、ボイル処理後に著しく収縮が発生した。結果としてクラフトテープに多数のシワが入り、見栄えが損なわれてしまった。
Claims (5)
- 最外層、中間層、シール内層及びシール表層の順で積層されたボイル処理用食品包装フィルムであって、
前記最外層は、二重結合を含まない環状構造を有するジオールを少なくとも1種含む2種以上のジオールを構成成分として有し、かつJIS−K7121に準拠し示差走査型熱量計で昇温速度10℃/分で昇温時の結晶融解熱量△Hmが20J/g以下及びガラス転移点(Tg)が90℃以上の耐熱ポリエステル系樹脂を含み、
前記シール内層は、エチレン系樹脂及び熱可塑性エラストマーの少なくとも1種を含み、
前記シール表層は、130℃以上の融点を有するポリオレフィン系樹脂を70質量%以上含み、
前記フィルムの総厚は、70μm以上300μm以下であることを特徴とするボイル処理用食品包装フィルム。 - 前記最外層の層厚が、前記フィルムの総厚の5%以上60%以下であることを特徴とする請求項1に記載のボイル処理用食品包装フィルム。
- 前記中間層が、ポリアミド樹脂層又はポリアミド樹脂層及びエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂層を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のボイル処理用食品包装フィルム。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のボイル処理用食品包装フィルムを用いた深絞り包装体用底材。
- 請求項4に記載の深絞り包装体用底材を用いた深絞り包装体。
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