JP2023048530A - 多層フィルム、包装体、及び包装体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1].多層フィルムであって、前記多層フィルムは、シーラント層と、追従層と、柔軟層と、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成され、前記追従層がアイオノマーを含み、前記多層フィルムの厚さに対する、前記柔軟層の厚さの割合が、2~25%であり、前記多層フィルムの温度140℃での動的弾性率E’が、1×104Pa以上1×107Pa以下であり、JIS K 7126-2:2006に準拠して測定された、温度23℃、相対湿度60%の条件下での、前記多層フィルムの酸素透過量が、100cc/(m2・day・atm)超である、多層フィルム。
[2].前記多層フィルムの熱機械分析時に、2000μmの変位を示す温度が、120℃以上である、[1]に記載の多層フィルム。
[3].前記多層フィルムのゲル分率が、30%以上である、[1]又は[2]に記載の多層フィルム。
[4].前記多層フィルムの前記熱機械分析時に、温度が100℃での変位が500μm以下である、[2]に記載の多層フィルム。
[5].前記多層フィルムが、吸収線量13~300kGyの条件で電子線照射されたものである、[1]~[4]のいずれか1つに記載の多層フィルム。
[6].前記柔軟層が、ポリエチレン系樹脂を含む、[1]~[5]のいずれか1つに記載の多層フィルム。
[7].前記多層フィルムの厚さに対する、前記追従層の厚さの割合が、10%以上である、[1]~[6]のいずれか1つに記載の多層フィルム。
[8].前記多層フィルムの厚さに対する、前記シーラント層の厚さの割合が、5%以上である、[1]~[7]のいずれか1つに記載の多層フィルム。
[9].[1]~[8]のいずれか1つに記載の多層フィルムを備えた、包装体。
[10].前記包装体がスキンパック包装体である、[9]に記載の包装体。
[11].蓋材及び底材により収容物が包装された包装体の製造方法であって、前記底材上に前記収容物を配置する工程と、前記底材上の領域のうち、前記収容物とその周辺を覆う領域に、前記蓋材を配置する工程と、前記蓋材を、90~250℃に加熱しながら、前記収容物に接触させ、前記収容物に沿って成形するとともに、前記蓋材の前記底材と接触している部位を、前記底材と接着することにより、前記収容物を前記蓋材と前記底材によって包装する工程と、を含み、前記蓋材は、[1]~[8]のいずれか1つに記載の多層フィルムで構成されている、包装体の製造方法。
本発明の一実施形態に係る多層フィルム(蓋材)は、シーラント層と、追従層と、柔軟層と、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成され、前記追従層がアイオノマーを含んでいる。前記多層フィルム(蓋材)は、後述の、柔軟層の厚さの割合と、動的弾性率E’と、酸素透過量と、の条件を満たせば、特に限定されない。
多層フィルムの熱機械分析は、例えば、幅40mm、長さ150mm、厚さ120μmの試料を用い、この試料のフィルム流れ方向(MD)における変位(熱膨張量)を測定することで、行うことができる。
多層フィルムのゲル分率(質量%)=(Z-Y)/X×100 (1)
により、多層フィルムのゲル分率を算出する。
ただし、通常は、前記多層フィルムは、上述の両方の条件を満たすもの、すなわち、その熱機械分析時に2000μmの変位を示す温度が120℃以上であり、かつ、ゲル分率が30%以上であるものがより好ましい。
ここに示す多層フィルム1は、シーラント層11と、追従層13(より具体的には、第1追従層131)と、柔軟層14と、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成されている。
さらに、多層フィルム1は、柔軟層14と外層12との間に配置された追従層13(より具体的には、第2追従層132)を備えている。
さらに、多層フィルム1は、第1追従層131と柔軟層14との間に配置された接着層15(より具体的には第1接着層151)と、柔軟層14と第2追従層132との間に配置された接着層15(より具体的には第2接着層152)と、を備えている。
すなわち、多層フィルム1は、シーラント層11、第1追従層131、第1接着層151、柔軟層14、第2接着層152、第2追従層132及び外層12がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて、構成されている。
多層フィルム1において、外層12は一方の最表層であり、シーラント層11は他方の最表層である。
シーラント層11は、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリエチレン、アイオノマー、ポリエチレン系コポリマー等のポリエチレン系樹脂(本明細書においては、「シーラント層中ポリエチレン系樹脂」と称することがある)を含んでいてもよい。シーラント層11がシーラント層中ポリエチレン系樹脂を含んでいることにより、多層フィルム1の、被着体との擬似接着性発現によるイージーピール性が向上する。
樹脂成分である前記他の成分は、シーラント層中ポリエチレン系樹脂に該当しない樹脂である。
樹脂成分である前記他の成分は、1種のモノマーの重合体である単独重合体であってもよいし、2種以上のモノマーの重合体である共重合体であってもよい。
前記添加剤としては、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、減粘剤、増粘剤、熱安定化剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
前記割合は、通常、後述するシーラント層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、シーラント層中ポリエチレン系樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「シーラント層11の厚さ」とは、シーラント層11全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるシーラント層11の厚さとは、シーラント層11を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
外層12は、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィン系樹脂、又はポリエチレンテレフタレート系樹脂(PET、PETG)等のポリエステル系樹脂(本明細書においては、前記ポリオレフィン系樹脂及び前記ポリエステル系樹脂を「外層中樹脂」と称することがある)を含んでいてもよい。外層12が外層中樹脂を含んでいることにより、多層フィルム1に対して電子線照射した場合に、外層12の架橋密度をより向上させることができる。その結果、多層フィルム1の収容物への追従性がより向上する。
樹脂成分である前記他の成分は、外層中樹脂以外の樹脂である。
前記割合は、通常、後述する外層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、外層中樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「外層12の厚さ」とは、外層12全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる外層12の厚さとは、外層12を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
追従層13は、アイオノマーを含む。前記アイオノマーとは、エチレンと少量のアクリル酸又はメタクリル酸との共重合体を、酸部分と金属イオンとの塩形成によってイオン橋かけ構造にしたものを意味する。
これら追従層13(第1追従層131及び第2追従層132)は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
樹脂成分である前記他の成分は、アイオノマー以外の樹脂である。
前記割合は、通常、後述する追従層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、アイオノマーの含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「追従層13の厚さ」とは、追従層13全体の厚さ(例えば、シーラント層11と第1接着層151との間に配置されている追従層13全体の厚さ、第2接着層152と外層12との間に配置されている追従層13全体の厚さ)を意味し、例えば、複数層からなる追従層13の厚さとは、追従層13を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
柔軟層14は、多層フィルム1の柔軟性を向上させるとともに、多層フィルム1の収容物への追従性を向上させる。
樹脂成分である前記他の成分は、柔軟層中ポリエチレン系樹脂に該当しない樹脂である。
樹脂成分である前記他の成分は、1種のモノマーの重合体である単独重合体であってもよいし、2種以上のモノマーの重合体である共重合体であってもよい。
前記割合は、通常、後述する柔軟層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、柔軟層中ポリエチレン系樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する柔軟層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「柔軟層14の厚さ」とは、柔軟層14全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる柔軟層14の厚さとは、柔軟層14を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
接着層15は、接着剤を含む。
接着層15は、その両面に隣接する2層を接着する。多層フィルム1において、耐ピンホール層16と柔軟層14との間に配置されている接着層15は、耐ピンホール層16と柔軟層14とを接着し、柔軟層14と追従層13との間に配置されている接着層15は、柔軟層14と追従層13とを接着している。本明細書においては、これら2層の接着層15を互いに区別するために、必要に応じて、耐ピンホール層16と柔軟層14との間に配置されている接着層15を第1接着層151と称し、柔軟層14と追従層13との間に配置されている接着層15を第2接着層152と称することがある。
これら2層の接着層15(第1接着層151及び第2接着層152)は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
前記接着剤としては、例えば、オレフィン系樹脂(すなわち、1種又は2種以上のモノマーであるオレフィンの重合体)等の接着性樹脂が挙げられる。
前記エチレン系共重合体とは、エチレンと、エチレン以外のモノマーと、の共重合体である。
前記プロピレン系共重合体とは、プロピレンと、プロピレン以外のモノマーと、の共重合体である。
前記ブテン系共重合体とは、ブテンと、ブテン以外のモノマーと、の共重合体である。
エチレンとビニル基含有モノマーとの共重合体としては、例えば、無水マレイン酸グラフト変性直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン-アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-アクリル酸エチル-無水マレイン酸共重合体(E-EA-MAH)、アイオノマー(ION)、エチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
前記アイオノマーとしては、例えば、追従層13が含むものとして先に挙げたアイオノマーと、同じものが挙げられる。
プロピレンとビニル基含有モノマーとの共重合体としては、例えば、無水マレイン酸グラフト変性直鎖状低密度ポリプロピレン、プロピレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
前記割合は、通常、後述する接着層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、接着剤の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「接着層15の厚さ」とは、接着層15全体の厚さ(例えば、耐ピンホール層16と柔軟層14との間に配置されている接着層15全体の厚さ、柔軟層14と追従層13との間に配置されている接着層15全体の厚さ)を意味し、例えば、複数層からなる接着層15の厚さとは、接着層15を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
多層フィルム1は、本発明の効果を損なわない範囲内において、シーラント層11と、外層12と、追従層13と、柔軟層14と、接着層15と、のいずれにも該当しない、他の層を備えていてもよい。
例えば、前記多層フィルムは、外層と、接着層と、のいずれか1種又は2種を備えていなくてもよい。ただし、前記多層フィルムは、図1に示すように、シーラント層と、追従層と、接着層と、柔軟層と、接着層と、追従層と、外層と、をこの順に備えていることが好ましい。
前記多層フィルム(蓋材)は、その種類に応じて、公知の方法で製造できる。
例えば、前記多層フィルム等の積層フィルムは、数台の押出機を用いて、各層の形成材料となる樹脂や樹脂組成物等を溶融押出するフィードブロック法や、マルチマニホールド法等の共押出Tダイ法、空冷式又は水冷式共押出インフレーション法等により、製造できる。
前記底材は、その酸素透過量が100cc/(m2・day・atm)超であり、包装体の底材として利用可能なものであれば、特に限定されない。
前記底材は、公知のものであってもよい。
一方、前記酸素透過量は、5000cc/(m2・day・atm)以下であることが好ましく、例えば、4900cc/(m2・day・atm)以下、4800cc/(m2・day・atm)以下、4700cc/(m2・day・atm)以下、及び4600cc/(m2・day・atm)以下のいずれかであってもよい。
底材の厚さは、6000μm以下であることが好ましい。底材の厚さが前記上限値以下であることで、底材の厚さが過剰となることが抑制される。
底材の厚さは、上述のいずれかの下限値と、上限値と、を任意に組み合わせて設定される範囲内に、適宜調節できる。
底材は、複数の層が積層されて構成された積層体であることが好ましい。
積層体である底材で好ましいものとしては、例えば、発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層上に設けられた非発泡樹脂層と、を備えた樹脂積層体が挙げられる。
前記発泡樹脂層としては、例えば、ポリスチレン系樹脂(PSP)の発泡体を含む樹脂層等が挙げられる。
前記発泡樹脂層の発泡率は、特に限定されないが、2~20倍であることが好ましい。 前記発泡樹脂層の厚さは、特に限定されないが、500~6000μmであることが好ましい。
また、前記底材用多層フィルムは、例えば、前記柔軟層と前記耐ピンホール層との間に、これら2層を接着するための中間接着層を備えていてもよい。
すなわち、前記底材用多層フィルムは、イージーピール層と、中間接着層と、柔軟層と、中間接着層と、耐ピンホール層と、接着層と、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて、構成されていてもよい。
これら2層の中間接着層(第1中間接着層、第2中間接着層)は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
底材用多層フィルムにおける前記イージーピール層としては、凝集破壊による剥離性を示すものが挙げられる。
凝集破壊による剥離性を示すイージーピール層としては、例えば、非相溶性の2種のポリオレフィンを含むものが挙げられる。
すなわち、前記イージーピール層としては、例えば、エチレンから誘導された構成単位を少なくとも有するエチレン系重合体、並びに、プロピレンから誘導された構成単位を少なくとも有するプロピレン系重合体、を含むものが挙げられる。
前記エチレン系共重合体としては、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン-アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-アクリル酸エチル-無水マレイン酸共重合体(E-EA-MAH)、アイオノマー(ION)等が挙げられる。
前記アイオノマーとしては、例えば、先に説明した多層フィルム1中の追従層13が含むものとして先に挙げたアイオノマーと、同じものが挙げられる。
前記プロピレン系共重合体としては、例えば、プロピレン-エチレンランダム共重合体(別名:ポリプロピレンランダムコポリマー、rPP)、プロピレン-エチレンブロック共重合体(別名:ポリプロピレンブロックコポリマー、bPP)等が挙げられる。
前記割合は、通常、後述する底材用イージーピール層形成用組成物における、前記エチレン系重合体及びプロピレン系重合体の合計含有量(質量部)に対する、前記エチレン系重合体の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記イージーピール層が含む前記他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
前記割合は、通常、後述する底材用イージーピール層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、イージーピール性を発現する成分の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「イージーピール層の厚さ」とは、イージーピール層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるイージーピール層の厚さとは、イージーピール層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
前記柔軟層は、底材用多層フィルムの柔軟性を向上させる。
樹脂成分である前記他の成分は、柔軟層中ポリエチレン系樹脂に該当しない樹脂である。
樹脂成分である前記他の成分は、1種のモノマーの重合体である単独重合体であってもよいし、2種以上のモノマーの重合体である共重合体であってもよい。
前記割合は、通常、後述する底材用柔軟層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、柔軟層中ポリエチレン系樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
前記割合は、通常、後述する底材用柔軟層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「柔軟層の厚さ」とは、柔軟層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる柔軟層の厚さとは、柔軟層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
前記耐ピンホール層は、底材用多層フィルムにおいてピンホールの発生を抑制するなど、底材用多層フィルムの構造を保護するための層である。
前記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のポリエチレン;ポリプロピレン等が挙げられる。
樹脂成分である前記他の成分は、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、先に説明した多層フィルム1中のシーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
前記割合は、通常、後述する底材用耐ピンホール層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、ポリオレフィン系樹脂の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「耐ピンホール層の厚さ」とは、耐ピンホール層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる耐ピンホール層の厚さとは、耐ピンホール層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
前記接着層は、底材用多層フィルムを前記発泡樹脂層に接着するための層であり、接着剤を含む。
前記エチレン-酢酸ビニル共重合体系樹脂は、エチレンから誘導された構成単位と、酢酸ビニルから誘導された構成単位と、を有し、これら以外の他の構成単位を有していてもよいし、有していなくてもよい。
前記エチレン-酢酸ビニル共重合体系樹脂で好ましいものとしては、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体部分ケン化物等が挙げられる。
前記割合は、通常、後述する底材用接着層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、接着剤の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「接着層の厚さ」とは、接着層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる接着層の厚さとは、接着層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
前記第1中間接着層及び第2中間接着層は、接着剤を含む。
前記接着剤は、接着性樹脂であることが好ましい。
前記接着性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。
前記ポリオレフィン系樹脂は、オレフィンから誘導された構成単位を有する樹脂であり、酸性基を有する酸変性ポリオレフィン(例えば、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン)等の変性ポリオレフィンであってもよい。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン系共重合体、プロピレン系共重合体、ブテン系共重合体、これら共重合体の変性物(換言すると変性共重合体)等が挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂は、接着性がより向上する点では、ランダム共重合体、グラフト共重合体又はブロック共重合体であることが好ましい。
前記プロピレン系共重合体としては、例えば、プロピレンとビニル基含有モノマーとの共重合体、その変性物(変性共重合体)等が挙げられる。このようなプロピレン系共重合体として、より具体的には、例えば、無水マレイン酸グラフト変性直鎖状低密度ポリプロピレン、プロピレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
前記ブテン系共重合体としては、例えば、1-ブテンとビニル基含有モノマーとの共重合体、2-ブテンとビニル基含有モノマーとの共重合体、これら共重合体の変性物(変性共重合体)等が挙げられる。
前記割合は、通常、後述する底材用第1中間接着層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、接着剤の含有量(質量部)の割合、と同じである。
底材用多層フィルム中の前記第2中間接着層における、前記第2中間接着層の総質量に対する、接着剤の含有量の割合は、例えば、50~100質量%であってもよい。
前記割合は、通常、後述する底材用第2中間接着層形成用組成物における、常温で気化しない成分の総含有量(質量部)に対する、接着剤の含有量(質量部)の割合、と同じである。
ここで、「第1中間接着層の厚さ」とは、第1中間接着層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる第1中間接着層の厚さとは、第1中間接着層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。これは、第2中間接着層でも同じである。
底材用多層フィルムは、本発明の効果を損なわない範囲内において、前記イージーピール層と、前記第1中間接着層と、前記柔軟層と、前記第2中間接着層と、前記耐ピンホール層と、前記接着層と、のいずれにも該当しない、他の層を備えていてもよい。
前記底材は、その種類に応じて、公知の方法で製造できる。
例えば、底材が、上述の発泡樹脂層と非発泡樹脂層を備えた樹脂積層体である場合には、発泡樹脂層の一方の面と、前記非発泡樹脂層の一方の面(非発泡樹脂層が前記底材用多層フィルムである場合には、その中の前記接着層)と、を加熱ラミネートにより貼り合わせることで、底材を製造できる。このときの加熱ラミネートは、例えば、実施例で後述するように溶融圧着ラミネート法で行ってもよいし、押出ラミネート法で行ってもよい。
非発泡樹脂層のうち、前記底材用多層フィルムは、例えば、各層の形成材料となる樹脂又は樹脂組成物の種類が異なる点以外は、上述の多層フィルム(蓋材)の場合と同じ方法で製造できる。
図2は、本実施形態の包装体の一例を模式的に示す断面図である。
なお、図2において、既に説明済みの図に示すものと同じ構成要素には、その説明済みの図の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
なお、図2においては、多層フィルム1中の各層の区別を省略している。
包装体10においては、多層フィルム(蓋材)1の厚さに対する、柔軟層14の厚さの割合が、2~25%である。
包装体10においては、多層フィルム(蓋材)1の温度140℃における動的弾性率E’が、1×104Pa以上1×107Pa以下である。
包装体10においては、温度23℃、相対湿度60%の条件下での、多層フィルム(蓋材)1の酸素透過量が、100cc/(m2・day・atm)超である。
包装体10においては、多層フィルム(蓋材)1の熱機械分析時に、2000μmの変位を示す温度が120℃以上であることが好ましい。
包装体10においては、多層フィルム(蓋材)1のゲル分率が、30%以上であることが好ましい。
包装体10においては、多層フィルム(蓋材)1の前記熱機械分析時に、温度が100℃での変位が500μm以下であることが好ましい。
包装体10においては、多層フィルム(蓋材)1が、吸収線量13~300kGyの条件で電子線照射されたものであることが好ましい。
包装体10においては、柔軟層14が、ポリエチレン系樹脂を含んでいることが好ましい。
包装体10においては、多層フィルム(蓋材)1の厚さに対する、追従層13の厚さの割合が、10%以上であることが好ましい。
包装体10においては、多層フィルム(蓋材)1の厚さに対する、シーラント層11の厚さの割合が、5%以上であることが好ましい。
図2においては、蓋材として、図1に示す多層フィルム1を用いて構成された包装体10を示しているが、本実施形態の包装体は、他の多層フィルム(蓋材)を用いて構成されていてもよい。
本実施形態の方法は、蓋材及び底材により収容物が包装された包装体の製造方法である。本実施形態の方法は、蓋材及び底材により収容物が真空包装された包装体の製造方法であってもよい。
後述する試験用包装体も、本実施形態の包装体の製造方法で製造できる。
<<多層フィルム(蓋材)の製造>>
以下に示す手順により、図1に示す構成の多層フィルムを製造した。
すなわち、シーラント層を構成する樹脂として、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA、三井ダウポリケミカル社製「V5714C」)を用意した。
外層を構成する樹脂として、低密度ポリエチレン(LDPE、密度0.922g/cm3、宇部丸善ポリエチレン社製「F222NH」)を用意した。
追従層(第1追従層及び第2追従層)を構成する樹脂として、アイオノマー(ION、三井ダウポリケミカル社製「1601」)を用意した。
柔軟層を構成する樹脂として、メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE、宇部丸善ポリエチレン社製「4040FC」)を用意した。
接着層(第1接着層及び第2接着層)を構成する接着剤(接着性樹脂)として、無水マレイン酸変性ポリエチレン(変性PE、三井化学社製「NF536」)を用意した。
以上により、目的とする電子線照射済みの多層フィルム(以下、「蓋材(I)」と称することがある)を得た。
<140℃における動的弾性率の測定>
上記で得られた、電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(I))について、動的粘弾性測定装置(日立ハイテクサイエンス社製「DMA 7100」)を用いて、JISK7244-4に準拠して、幅4mmのサンプルを使用して、引張モードで25℃から160℃の温度範囲において、変位10μm、振動周波数1Hz、昇温速度3℃/min.の条件で、動的弾性率(E’)の測定を行った。結果を表1に示す。
上記で得られた、電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(I))について、熱分析装置(SII社製「EXSTAR6000」)を用いて、JIS K 7196に準拠して、熱機械分析を行った。そして、得られた熱機械分析曲線から、2000μmの変位を示す温度(℃)と、温度が100℃での変位(μm)を求めた。結果を表1に示す。
上記で得られた、電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(I))について、JIS K 6769に準拠して、ゲル分率を測定した。
すなわち、多層フィルムから、大きさが3cm×3cm(約0.09g)である試験片を切り出し、この試験片を400メッシュステンレス鋼製金網(100g)で包み、110℃のキシレン(18mL)中に24時間浸漬した。
次いで、前記試験片を、前記金網ごと前記キシレン中から取り出し、1.7kPaの圧力下で、110℃で24時間真空乾燥させることで、浸漬後の前記試験片の乾燥物を得た。得られた前記乾燥物の質量を測定し、電子線照射済みの多層フィルムのゲル分率(%)を求めた。結果を表1に示す。
上記で得られた、電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(I))について、温度23℃、相対湿度60%の条件下で、JIS K 7126-2:2006に準拠して酸素透過量(cc/(m2・day・atm))を測定した。結果を表1に示す。
上記で得られた、電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(I))について、柔軟層を目視観察し、下記基準に従って、柔軟層の層切れの有無を評価した。結果を表1に示す。
[評価基準]
A:柔軟層の層切れが発生していない。
B:柔軟層の層切れがやや発生している。
C:柔軟層の層切れが発生している。
<底材用多層フィルムの製造>
以下に示す手順により、底材用多層フィルムを製造した。
すなわち、イージーピール層を構成する樹脂として、低密度ポリエチレン(LDPE、住友化学社製「L211」)と、ポリプロピレン(PP、住友化学社製「FS2011DG2」)を用意した。
耐ピンホール層を構成する樹脂として、メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)(宇部丸善ポリエチレン社製「ユメリット(登録商標)1520F」、密度0.913g/cm3)を用意した。
柔軟層を構成する樹脂として、メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE、宇部丸善ポリエチレン社製「4040FC」、密度:0.938kg/m3、MFR:3.5g/10min)を用意した。
第1中間接着層を構成する樹脂として、酸変性ポリプロピレン(酸変性PP、接着性樹脂、三井化学社製「アドマーQF551」)を用意した。
第2中間接着層を構成する樹脂として、酸変性ポリエチレン(酸変性PE、接着性樹脂、三井化学社製「アドマーNF536」)を用意した。
接着層を構成する樹脂として、エチレン-酢酸ビニル共重合体系樹脂(EVA系樹脂、接着性樹脂、東ソー社製「メルセン(登録商標)MX02D」を用意した。
ポリスチレン系樹脂(PSP)の発泡体を含む発泡樹脂シート(中央化学社製、厚さ3000μm)を用い、その一方の面に、上記で得られた底材用多層フィルムの接着層の露出面を加熱ラミネートにより貼り合わせることで、底材(以下、「底材(α)」と称することがある)を得た。前記発泡樹脂シートと底材用多層フィルムとの加熱ラミネートは、溶融圧着ロールを備えたロール装置を用いて、溶融圧着ラミネートにより行った。溶融圧着ロールは、加熱ロールと、この加熱ロールに対向して設けられた対向ロールと、を有して構成されており、加熱ロールと対向ロールとの間で、発泡樹脂シートと底材用多層フィルムを180℃で溶融圧着することにより、これらを貼り合わせた。
<酸素透過量の測定>
上記で得られた底材(底材(α))について、温度23℃、相対湿度60%の条件下で、JIS K 7126-2:2006に準拠して酸素透過量(cc/(m2・day・atm))を測定した。結果を表4に示す。
質量400gの鶏モモ肉を切り出し、試験肉とした。そして、連続式スキンパック包装機(Multivac社製「T300」)にて、上記で得られた蓋材(I)中のシーラント層と、底材(α)中のイージーピール層と、を対向させ、これら蓋材(I)と底材(α)との間に前記試験肉を配置し、この試験肉の配置箇所を真空引きしながら、前記蓋材(I)及び底材(α)の周縁部を、熱板温度(シール温度)140℃、シール時間10秒の条件で加熱シールすることにより、包装体(スキンパック包装体)である試験用包装体を作製した。真空引きの際は、試験肉の配置領域の圧力を1000Pa(10mbar)とした。底材(α)としては、大きさが20cm×20cmであるものを用いた。
同じ手順により、前記試験用包装体を複数個作製した。これら試験用包装体を、空気雰囲気下、-30℃で冷凍し、保管した。
<内容物の形状>
保管開始から3日後、-30℃冷凍状態から、16時間かけて4℃まで解凍を実施した。解凍後直ちに、未開封の試験用包装体を蓋材側から目視観察し、下記基準に従って、試験肉の形状を評価した。結果を表5に示す。
[評価基準]
A:試験肉の形状を保持できている。
B:試験肉の形状がやや潰れている。
C:試験肉の形状が潰れている。
保管開始から3日後、-30℃冷凍状態から、16時間かけて4℃まで解凍を実施した。解凍後直ちに、未開封の試験用包装体を蓋材側から目視観察し、下記基準に従って、試験肉の退色(表面酸化変色)の有無を評価した。結果を表5に示す。
[評価基準]
A:試験肉の退色が発生していない。
B:試験肉の退色がやや発生している。
C:試験肉の退色が発生している。
保管開始から3日後、-30℃冷凍状態から、16時間かけて4℃まで解凍を実施した。解凍後直ちに、未開封の試験用包装体から試験肉を取り出して、5分間置いた状態で目視観察し、下記基準に従って、ドリップの発生量を評価した。結果を表5に示す。
[評価基準]
A:ドリップが発生していない。
B:ドリップがやや発生している。
C:ドリップが発生している。
多層フィルムに対する電子線の照射時に、吸収線量を175kGyに代えて120kGyとした点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、電子線照射済みの多層フィルム(以下、「蓋材(II)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(II))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表1、4及び5に示す。
多層フィルムに対する電子線の照射時に、吸収線量を175kGyに代えて90kGyとした点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、電子線照射済みの多層フィルム(以下、「蓋材(III)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(III))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表1、4及び5に示す。
多層フィルムに対する電子線の照射時に、吸収線量を175kGyに代えて15kGyとした点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、電子線照射済みの多層フィルム(以下、「蓋材(IV)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(IV))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表1、4及び5に示す。
多層フィルムに対する電子線の照射を行わなかった点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線非照射の多層フィルム、以下、「蓋材(V)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線非照射の多層フィルム(蓋材(V))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表1、4及び6に示す。
ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記mLLDPEと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ20μm)、追従層(第1追従層、厚さ29μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ18μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ17μm)及び外層(厚さ20μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(VI)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(VI))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表2、4及び5に示す。
ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記mLLDPEと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ16μm)、追従層(第1追従層、厚さ29μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ26μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ17μm)及び外層(厚さ16μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(VII)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(VII))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表2、4及び5に示す。
ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記mLLDPEと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ12μm)、追従層(第1追従層、厚さ29μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ34μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ17μm)及び外層(厚さ12μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(VIII)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(VIII))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表2、4及び6に示す。
ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記mLLDPEと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ27μm)、追従層(第1追従層、厚さ29μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ4μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ17μm)及び外層(厚さ27μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(IX)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(IX))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表2、4及び5に示す。
ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記mLLDPEと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ28μm)、追従層(第1追従層、厚さ29μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ1μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ17μm)及び外層(厚さ29μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(X)」と称することがある)を製造し、評価した。
結果を表2に示す。
ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記mLLDPEと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ32μm)、追従層(第1追従層、厚さ21μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ10μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ9μm)及び外層(厚さ32μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(XI)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(XI))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表3、4及び5に示す。
ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記mLLDPEと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ40μm)、追従層(第1追従層、厚さ7μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ10μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ7μm)及び外層(厚さ40μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(XII)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(XII))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表3、4及び5に示す。
ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記mLLDPEと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ41μm)、追従層(第1追従層、厚さ6μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ10μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ5μm)及び外層(厚さ42μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(XIII)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(XIII))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表3、4及び5に示す。
柔軟層を構成する樹脂として、前記mLLDPE(宇部丸善ポリエチレン社製「4040FC」)に代えて、6-ナイロン(Ny、宇部興産社製「1030B2」)を用い、ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記Nyと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ24μm)、追従層(第1追従層、厚さ29μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ9μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ17μm)及び外層(厚さ25μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(XIV)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(XIV))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表3、4及び6に示す。
柔軟層を構成する樹脂として、前記mLLDPE(宇部丸善ポリエチレン社製「4040FC」)に代えて、6-ナイロン(Ny、宇部興産社製「1030B2」)を用い、ダイの温度を250℃とし、前記EVAと、前記IONと、前記変性PEと、前記Nyと、前記変性PEと、前記IONと、前記LDPEとを、この順で共押出しすること(共押出Tダイ法)により、シーラント層(厚さ29μm)、追従層(第1追従層、厚さ29μm)、接着層(第1接着層、厚さ8μm)、柔軟層(厚さ5μm)、接着層(第2接着層、厚さ8μm)、追従層(第2追従層、厚さ17μm)及び外層(厚さ24μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された多層フィルム(厚さ120μm)を製造した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、蓋材(電子線照射済みの多層フィルム、以下、「蓋材(XV)」と称することがある)を製造し、評価した。
この電子線照射済みの多層フィルム(蓋材(XV))を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体(試験用包装体)を製造し、評価した。
結果を表3、4及び5に示す。
11・・・シーラント層
12・・・外層
13・・・追従層
131・・・第1追従層
132・・・第2追従層
14・・・柔軟層
15・・・接着層
151・・・第1接着層
152・・・第2接着層
10・・・包装体(試験用包装体)
8・・・底材
9・・・収容物(試験肉)
Claims (11)
- 多層フィルムであって、
前記多層フィルムは、シーラント層と、追従層と、柔軟層と、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成され、
前記追従層がアイオノマーを含み、
前記多層フィルムの厚さに対する、前記柔軟層の厚さの割合が、2~25%であり、
前記多層フィルムの温度140℃での動的弾性率E’が、1×104Pa以上1×107Pa以下であり、
JIS K 7126-2:2006に準拠して測定された、温度23℃、相対湿度60%の条件下での、前記多層フィルムの酸素透過量が、100cc/(m2・day・atm)超である、多層フィルム。 - 前記多層フィルムの熱機械分析時に、2000μmの変位を示す温度が、120℃以上である、請求項1に記載の多層フィルム。
- 前記多層フィルムのゲル分率が、30%以上である、請求項1又は2に記載の多層フィルム。
- 前記多層フィルムの前記熱機械分析時に、温度が100℃での変位が500μm以下である、請求項2に記載の多層フィルム。
- 前記多層フィルムが、吸収線量13~300kGyの条件で電子線照射されたものである、請求項1~4のいずれか一項に記載の多層フィルム。
- 前記柔軟層が、ポリエチレン系樹脂を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の多層フィルム。
- 前記多層フィルムの厚さに対する、前記追従層の厚さの割合が、10%以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載の多層フィルム。
- 前記多層フィルムの厚さに対する、前記シーラント層の厚さの割合が、5%以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載の多層フィルム。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の多層フィルムを備えた、包装体。
- 前記包装体がスキンパック包装体である、請求項9に記載の包装体。
- 蓋材及び底材により収容物が包装された包装体の製造方法であって、前記底材上に前記収容物を配置する工程と、前記底材上の領域のうち、前記収容物とその周辺を覆う領域に、前記蓋材を配置する工程と、前記蓋材を、90~250℃に加熱しながら、前記収容物に接触させ、前記収容物に沿って成形するとともに、前記蓋材の前記底材と接触している部位を、前記底材と接着することにより、前記収容物を前記蓋材と前記底材によって包装する工程と、を含み、前記蓋材は、請求項1~8のいずれか1項に記載の多層フィルムで構成されている、包装体の製造方法。
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