JP3222356U

JP3222356U - 積層フィルム

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Publication number: JP3222356U
Application number: JP2019001737U
Authority: JP
Inventors: 廣田　幸治; 幸治廣田; 中山　徳夫; 徳夫中山
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2029-05-16

Abstract

【課題】包装体のガス透過性を容易に制御することができる積層フィルムを提供する。【解決手段】第１高分子層１、及び、第１高分子層１に積層される第２高分子層３を有し、第１高分子層１と第２高分子層３とが接続されておらず、かつ、第１高分子層１と第２高分子層３との間に空間が存在する中空領域４と、第１高分子層１と第２高分子層３とが接続されており、第１高分子層１と第２高分子層３との間に空間が存在しない非中空領域５と、を備える積層フィルムである。【選択図】図１

Description

本考案は、積層フィルムに関する。

近年、高分子を用いた積層フィルムは、様々な用途に用いられることが知られている。
例えば、上記積層フィルムからなる包装体によって、包装される対象物（以下、単に包装物ともいう。）を包装することが知られている。より具体的には、例えば、市場を流通する商品を包むためのフィルムが挙げられる。
上記の商品としては、カット野菜、青果物、精肉、鮮魚及び加工食品等の生鮮食品、並びに、加工製品など鮮度が求められる商品が知られている。

特許文献１には、包装体に開口部を設けてガス透過量を調節することを特徴とする青果物鮮度保持包装体が記載されている。

特許文献２には、孔を設けていないフィルムで密封するイチゴの包装方法であり、イチゴを包装した後３〜９日の包装内環境が、酸素濃度２〜１０％、二酸化炭素濃度５〜１０％の範囲にあり、かつ相対湿度９５％ＲＨ以上であることを特徴とするイチゴの鮮度保持包装方法が開示されている。

特許文献３には、外側に通気性のある基材層とその内側の最内層にシーラント層を有し、前記シーラント層に凹凸形状を持たせたことを特徴とする無孔包装体が開示されている。

特開２０００−００４７８０号公報特開２００５−２７８５４３号公報特開２００５−２６３２４３号公報

例えば、包装物が、青果物等の鮮度が求められる商品である場合には、包装体内のガス環境を調整して、包装物の鮮度を良好に保つことが重要である。
ここで、例えば青果物を保存する場合の好ましいガス環境は、青果物ごとに異なっており、包装体のガス透過性（酸素透過性及び二酸化炭素透過性）は、包装物としての青果物の好ましいガス環境に基づいて柔軟に変更できることが求められる。

上記特許文献１は、開口部から包装物が漏出する可能性が懸念される。
特許文献２及び特許文献３は、青果物ごとの好ましいガス環境に合わせて、包装体のガス透過性を制御することが容易ではない可能性がある。

本考案の実施形態が解決しようとする課題は、包装体のガス透過性を容易に制御することができる積層フィルムを提供することである。

上記課題を解決するための具体的手段は、以下の態様を含む。
＜１＞第１高分子層、及び、前記第１高分子層に積層される第２高分子層を有し、前記第１高分子層と前記第２高分子層とが接続されておらず、かつ、前記第１高分子層と前記第２高分子層との間に空間が存在する中空領域と、前記第１高分子層と前記第２高分子層とが接続されており、前記第１高分子層と前記第２高分子層との間に空間が存在しない非中空領域と、を備える積層フィルム。
＜２＞前記中空領域の全体積に対する前記非中空領域の全体積の比は、１／１０〜９／１０である＜１＞に記載の積層フィルム。
＜３＞前記第１高分子層は、１つの面に複数の凸部を有し、前記第２高分子層は、前記複数の凸部の先端部上にまたがって配置され、前記複数の凸部における隣接した２つの凸部間の底面と、前記第２高分子層における前記底面と対面する側の面と、の間に空間が存在する＜１＞又は＜２＞に記載の積層フィルム。

本考案の実施形態によれば、包装体のガス透過性を容易に制御することができる積層フィルムを提供することができる。

本考案の一実施形態に係る積層フィルムの概略図である。（ａ）非中空領域の配置に異方性がない積層フィルム及び（ｂ）非中空領域の配置に異方性がある積層フィルムの概略図である。非中空領域が格子状に配置された積層フィルムの概略図である。第１高分子層が凸部を有する実施形態に係る積層フィルムの斜視図である。

本開示において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、１つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。

以下、本考案を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本考案は以下の実施形態に限定されるものではない。

≪積層フィルム≫
本開示の積層フィルムは、第１高分子層、及び、前記第１高分子層に積層される第２高分子層を有し、前記第１高分子層と前記第２高分子層とが接続されておらず、かつ、前記第１高分子層と前記第２高分子層との間に空間が存在する中空領域と、前記第１高分子層と前記第２高分子層とが接続されており、前記第１高分子層と前記第２高分子層との間に空間が存在しない非中空領域と、を備える。

本開示の積層フィルムは、ガス透過性が比較的高い中空領域と、ガス透過性が比較的低い非中空領域とを有し、前記中空領域と前記非中空領域との割合を調整することで、積層フィルム全体としてのガス透過性を容易に制御することが可能である。
これによって、例えば本開示の積層フィルムを青果物を包装するための包装体として用いた場合に、包装体内のガス環境を包装される青果物に適した環境とすることが容易となる。

本開示の積層フィルムについて、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３及び図４を参照して説明する。
図１に示すように、本開示の積層フィルムは、第１高分子層１に対して第２高分子層３が積層される。また、本開示の積層フィルムは、前記第１高分子層１と前記第２高分子層３とが接続されておらず、かつ、前記第１高分子層１と前記第２高分子層３との間に空間が存在する中空領域４と、前記第１高分子層１と前記第２高分子層３とが接続されており、前記第１高分子層１と前記第２高分子層３との間に空間が存在しない非中空領域５と、を備える。

本開示において、「第１高分子層と第２高分子層とが接続されている」とは、第１高分子層と第２高分子層とが直接接触することで接続されていること、及び、第１高分子層に凸部を設けて、前記凸部を介して第１高分子層と第２高分子層とが接続されていることの両方を含む。

積層フィルムにおける非中空領域５の配置は、図２（ａ）に示すように、異方性がない配置としてもよく、図２（ｂ）に示すように異方性がある配置としてもよい。
また、積層フィルムにおける非中空領域５の配置は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように点在する配置としてもよく、連続した線状の配置としてもよい。上記連続した線状の配置としては、例えば、図３に示す格子状の配置、縞状の配置等が挙げられる。

＜第１高分子層＞
第１高分子層を形成する高分子としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等を用いることができる。
上記の中でも、ガス透過性の観点から、ＯＰＰ及びＰＥが好ましい。

第１高分子層の厚さは、ガス透過性の観点から５μｍ〜８０μｍが好ましく、１０μｍ〜５０μｍがより好ましく、２０μｍ〜３０μｍがさらに好ましい。

＜第２高分子層＞
本開示における第２高分子層は、第１高分子層に積層される。これによって、第１高分子層と第２高分子層とが接続される部分と、接続されない部分とを形成し得る。即ち、上記中空領域と上記非中空領域とを形成し得る。

第２高分子層を形成する高分子としては、第１高分子層を形成する高分子と同様の高分子を用いることができ、好ましい高分子も同様である。
第２高分子層の好ましい厚さは、第１高分子層の厚さと同様である。

第１高分子層及び第２高分子層は、同種類の高分子から形成されてもよく、異なる種類の高分子から形成されてもよい。
また、第１高分子層及び第２高分子層の厚さは、同様であってもよく、異なっていてもよい。

＜中空領域＞
本開示における中空領域は、前記第１高分子層と前記第２高分子層とを接続せず、かつ、前記第１高分子層と前記第２高分子層との間に空間が存在する領域である。
本開示における中空領域は、非中空領域と比較してガス透過性が高い領域である。従って、本開示における中空領域は積層フィルム全体のガス透過性を増加させることに寄与する。

中空領域における酸素透過度は、積層フィルム全体としての酸素透過度を所望の範囲とする観点から適宜選択できるが、例えば、１００００ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）〜２００００ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）としてもよい。
中空領域における二酸化炭素透過度は、積層フィルム全体としての二酸化炭素透過度を所望の範囲とする観点から適宜選択できるが、例えば、１００００ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）〜３００００ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）としてもよい。

＜非中空領域＞
本開示における非中空領域は、前記第１高分子層と前記第２高分子層とが接続されており、前記第１高分子層と前記第２高分子層との間に空間が存在しない領域である。
本開示における非中空領域は、中空領域と比較してガス透過性が低い領域である。従って、本開示における非中空領域は、積層フィルム全体のガス透過性を低下させることに寄与する。

第１高分子層と第２高分子層とが直接接触することで接続されていてもよく、第１高分子層に凸部を設けて、前記凸部を介して第１高分子層と第２高分子層とが接続されていてもよい。

非中空領域における酸素透過度は、積層フィルム全体としての酸素透過度を所望の範囲とする観点から適宜選択できるが、例えば、５００ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）〜７０００ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）としてもよい。
非中空領域における二酸化炭素透過度は、積層フィルム全体としての二酸化炭素透過度を所望の範囲とする観点から適宜選択できるが、例えば、５０００ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）〜１００００ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）としてもよい。

本開示において、中空領域の酸素透過度及び二酸化炭素透過度は以下の方法により測定する。
まず、積層フィルムに対して中空部を囲むように打ち抜きを行い、袋形状に加工し、測定位置を中空領域とし、混合ガス（窒素８０体積％、酸素０体積％、二酸化炭素２０体積％）を用いて、Ｃｈｅｃｋｐｏｉｎｔ３（Ｄａｎｓｅｎｓｏｒ社製）により、中空領域の酸素透過度及び二酸化炭素透過度を測定する。

本開示において、非中空領域の酸素透過度及び二酸化炭素透過度の測定方法は、測定位置を非中空領域とする以外は、上記中空領域の酸素透過度及び二酸化炭素透過度の測定方法と同様である。

本開示において、積層フィルム全体の酸素透過度（単位：ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ））及び二酸化炭素透過度（単位：ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ））は、下記の方法により測定する。
まず、積層フィルムを袋形状（表面積約０．００５ｍ^２）にシール加工を行い、得られた積層フィルムに混合ガス（窒素８０体積％、酸素０体積％、二酸化炭素２０体積％）を封入し、封入直後の酸素、及び二酸化炭素の濃度を測定した。その後２３℃環境下で１時間保管した後、再び積層フィルム内の酸素及び二酸化炭素の濃度を測定する。
得られた酸素及び二酸化炭素の濃度を用いて、以下の式により酸素透過度、二酸化炭素透過度を算出する。
なお、酸素及び二酸化炭素はＣｈｅｃＰｏｉｎｔ３（Ｄａｎｓｅｎｓｏｒ社製）を使用して測定する。
Ｆ_Ｏ２＝｛２４／（（２１−Ｃ_Ｏ２０））×（（Ｃ_Ｏ２ｔ−Ｃ_Ｏ２０））／（（ｔ×ｓ））×ｖ｝
Ｆ_ＣＯ２＝｛２４／（（０−Ｃ_ＣＯ２０））×（（Ｃ_ＣＯ２ｔ−Ｃ_ＣＯ２０））/（（ｔ×ｓ））×ｖ}

上記式中の記号の詳細は以下の通りである。
Ｆ_Ｏ２：２３℃の酸素透過量（ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ））
Ｆ_ＣＯ２：２３℃の二酸化炭素透過量（ｍＬ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ））
Ｃ_Ｏ２ｔ：混合ガス充填時から経時時間ｔ時間後の包装内の酸素濃度
Ｃ_ＣＯ２ｔ：混合ガス充填時から経時時間ｔ時間後の包装内の二酸化炭素濃度
Ｃ_Ｏ２０：混合ガス充填直後の包装内の酸素濃度
Ｃ_ＣＯ２０：混合ガス充填直後の包装内の二酸化炭素濃度
ｖ：充填した混合ガスの量（ｍＬ）
ｔ：混合ガス充填直後から経過時間（ｈ）
ｓ：包装袋の内側の表面積（ｍ^２）

前記中空領域の全体積に対する前記非中空領域の全体積の比（非中空領域の全体積の比／中空領域の全体積）は、積層フィルムの強度並びに積層フィルム全体としての酸素透過度及び二酸化炭素透過度を所望の範囲とする観点から適宜選択できるが、例えば、１／１０〜９／１０であってもよく、３／１０〜６／１０であってもよい。

上記中空領域及び上記非中空領域を含む積層フィルムの態様としては、例えば、以下の態様が挙げられる。

本開示の積層フィルムは、前記第１高分子層は、１つの面に複数の凸部を有し、前記第２高分子層は、前記複数の凸部の先端部上にまたがって配置され、前記複数の凸部における隣接した２つの凸部間の底面と、前記第２高分子層における前記底面と対面する側の面と、の間に空間が存在する態様とすることが好ましい。

本開示の積層フィルムは、上記の構成とすることで、より容易に中空領域及び非中空領域を形成することができるため、包装体のガス透過性をより容易に制御することができる。

本態様は、具体的には、図４に示す通り、第１高分子層１は、第２高分子層３と対向する面上に複数の凸部２を有する。また、第２高分子層３が前記複数の凸部２の先端部上にまたがって配置されることで、隣接する凸部２の間の底面と、前記第２高分子層３における前記底面と対面する側の面と、の間に空間を形成することができる。

前記凸部の高さは、ガス透過性の観点から１μｍ〜５０μｍが好ましく、５μｍ〜３０μｍがより好ましく、１０μｍ〜２０μｍがさらに好ましい。

前記凸部の幅は、積層フィルムの形状を安定的に保持する観点から、２５μｍ〜２００μｍが好ましく、２５μｍ〜１００μｍがより好ましく、２５μｍ〜５０μｍがさらに好ましい。

隣接する凸部間の距離は、積層フィルムの形状を安定的に保持する観点から、１０μｍ〜５００μｍが好ましく、２５μｍ〜３００μｍがより好ましく、５０μｍ〜１５０μｍがさらに好ましい。
なお、隣接する凸部間の距離とは、凸部の壁面と前記凸部以外の凸部の壁面との間の最短距離を指す。

≪積層フィルムの製造方法≫
積層フィルムの製造方法としては、特に制限はないが、例えば、第１高分子層及び第２高分子層としてフィルムを用いる場合に、第１高分子層として用いるフィルムの１つの面に対し凸部を成形した後に、前記凸部を有する面に対して第２高分子層として用いるフィルムを貼り合わせる方法が挙げられる。
具体的には、まず、第１高分子層を形成するフィルム１に対して、インプリント装置を用いて凸部をインプリント成形する。
次に、第２高分子層を形成するフィルム２を準備して、上記フィルム１の凸部を有する面を上記フィルム２と対面させ、加熱して軟化させたフィルム２にフィルム１を貼り合わせる。その後室温下で放冷して積層フィルムを得ることができる。

以下、本考案を実施例により更に具体的に説明するが、本考案はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
（第１高分子層の作製）
まず、第１高分子層を形成するフィルム１として、ＮＦＨＣ（三井化学東セロ株式会社製、材質：ＯＰＰ、厚さ：２５μｍ）を準備し、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍに切断した。
次に、上記で得られたフィルム１に対して、インプリント装置（東芝機械社製、ＳＴ５０）を用いてインプリント成形し、以下のようにして凸部を有する第１高分子層を得た。
上記フィルム１を１００℃に加熱し、ニッケル製モールド（格子状の凹凸パターン、凸部の高さ：２５μｍ、凸部の幅：３０μｍ、隣接する凸部間の距離：１００μｍ）を、プレス圧５ＭＰａで１０秒間上記フィルムに押しつけた後、上記フィルムを室温まで冷却した。その後ニッケル製モールドから冷却したフィルムを剥がして、凸部を有する第１高分子層を得た。

（積層フィルムの作製）
第２高分子層として用いるエンブレム（ユニチカ社製、材質：ＰＡ、厚さ：２５μｍ）を準備した。
上記で得られた第１高分子層の凸部を有する面を、上記第２高分子層と対面させ、１６０℃で加熱して軟化させた第２高分子層に第１高分子層を貼り合わせた。その後室温下で６時間放冷して積層フィルムを得た。なお、積層フィルム中の、中空領域の全体積に対する非中空領域の全体積の比（非中空領域の全体積／中空領域の全体積）は、５／１０であった。

−評価−
＜酸素透過度＞
上記で得られた積層フィルムについて、中空領域、非中空領域及び積層フィルム全体の酸素透過度を測定した。結果は表１に記載した。
なお、中空領域、非中空領域及び積層フィルム全体の酸素透過度は、既述の方法により測定した。

＜二酸化炭素透過度＞
上記で得られた積層フィルムについて、中空領域、非中空領域及び積層フィルム全体の二酸化炭素透過度を測定した。結果は表１に記載した。
なお、中空領域、非中空領域及び積層フィルム全体の二酸化炭素透過度は、既述の方法により測定した。

表１に示す通り、実施例１に係る積層フィルムは、表１に示す酸素透過度及び二酸化炭素透過度を有する中空領域及び非中空領域を備えることで、積層フィルム全体としての酸素透過度及び二酸化炭素透過度を、表１に記載の通りに制御できた。

１・・・第１高分子層
２・・・凸部
３・・・第２高分子層
４・・・中空領域
５・・・非中空領域

Claims

第１高分子層、及び、前記第１高分子層に積層される第２高分子層を有し、
前記第１高分子層と前記第２高分子層とが接続されておらず、かつ、前記第１高分子層と前記第２高分子層との間に空間が存在する中空領域と、
前記第１高分子層と前記第２高分子層とが接続されており、前記第１高分子層と前記第２高分子層との間に空間が存在しない非中空領域と、
を備える積層フィルム。
前記中空領域の全体積に対する前記非中空領域の全体積の比は、１／１０〜９／１０である請求項１に記載の積層フィルム。
前記第１高分子層は、１つの面に複数の凸部を有し、
前記第２高分子層は、前記複数の凸部の先端部上にまたがって配置され、
前記複数の凸部における隣接した２つの凸部間の底面と、前記第２高分子層における前記底面と対面する側の面と、の間に空間が存在する請求項１又は請求項２に記載の積層フィルム。