JP3893027B2

JP3893027B2 - 複合フィルム及び容器

Info

Publication number: JP3893027B2
Application number: JP2001051549A
Authority: JP
Inventors: 和秀石井; 哲志秦
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2001322212A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合フィルム及び容器に関し、詳しくは、食品を収納後、不活性ガスを充填するガスパック包装において、冷凍保存や輸送時の衝撃に耐え得る底材（容器本体）として好適に使用できる腰の強い剛性に優れた複合フィルムに関するとともに、該複合フィルムを深絞り加工した容器に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
上記ガスパック包装用の底材には、各種樹脂層を積層してなる複合フィルムが使用されている。底材に剛性を付与する手段として、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を最外層の樹脂として使用することがなされている。上記の例示した樹脂の内、ポリ塩化ビニル樹脂については、優れた剛性を有するとともに、冷凍保存用底材としても低温特性に優れているため割れ難いという利点がある。
【０００３】
しかしながら、ポリ塩化ビニル樹脂については、環境問題等により食品包装用分野では使用を避ける方向にある。したがって、ポリ塩化ビニル樹脂以外の樹脂をいかに使いこなすかが課題になっている。
【０００４】
ポリプロピレン系樹脂を用いた複合フィルムでは他の樹脂に比べると腰が弱く、特に耐寒性を改良したものでは底材として剛性がなく実用性に問題があった。また、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂を最外層に用いた複合フィルムは耐寒強度が弱く、特に冷凍時になると極端に割れが発生し易くなり、冷凍保存、輸送には耐えられないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を解消でき、腰の強い剛性に優れるとともに低温での衝撃にも耐えられる複合フィルム及び該複合フィルムからなる容器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の複合フィルムは、シール層、中間層及び最外層からなる複合フィルムにおいて、中間層にポリエステル系樹脂層、又はポリスチレン系樹脂層を配するとともに、最外層に厚さが２０〜５０μｍの範囲のポリアミド系樹脂層を配してなるものである。
【０００７】
ここで、上記中間層のポリエステル系樹脂層又はポリスチレン系樹脂層の厚さが１００〜１０００μｍの範囲のものを用いることが好ましく、さらに、中間層には要求品質に応じて、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物樹脂層及び／又はポリアミド樹脂層を配することができる。
【０００８】
また、本発明の容器は、上記の複合フィルムを深絞り加工して底材を形成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の複合フィルムについて説明する。本発明の複合フィルムの基本的な層構成は、シール層、中間層及び最外層からなり、従来、最外層に設けていた剛性を付与するためのポリエステル系樹脂層、又はポリスチレン系樹脂層を中間層に配し、最外層には特定のポリエチレン系樹脂層、又はポリアミド系樹脂層を配した構成としている。
【００１０】
最外層のポリエチレン系樹脂層に使用するポリエチレン系樹脂は、密度が０．８８〜０．９２ｇ／ｃｍ^３の範囲の樹脂を使用する必要がある。密度が０．８８ｇ／ｃｍ^３未満の樹脂では複合フィルム表面の滑りが悪くなり、底材に成形した後の容器の取扱いがやり難いという問題がある。逆に密度が０．９２ｇ／ｃｍ^３を超えるものでは、低温下での弾性率が高くなりすぎて割れ易くなるという問題がある。
【００１１】
上記密度範囲のポリエチレン系樹脂としては、通常の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂が使用できるが、メタロセン系の触媒を用いて重合された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂が、分子量分布が狭いために、より強度的に優れていることから好適に使用できる。
【００１２】
また、上記最外層であるポリエチレン系樹脂層の厚さは２０〜１５０μｍの範囲とする必要がある。厚さが２０μｍ未満の場合では低温使用時の割れの発生を防止する効果が少なく、１５０μｍを超えるものでは深絞り成形性が悪くなるので好ましくない。
【００１３】
最外層にポリアミド系樹脂を用いる場合、ポリアミド系樹脂としては、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、４６ナイロン、ＭＸＤ６ナイロン、及びこれらの共重合体や混合体等、特に限定されないが、６ナイロンの使用が強度やコスト面等から好ましい。
【００１４】
このポリアミド系樹脂層の厚さは、２０〜５０μｍの範囲とする必要がある。厚さが２０μｍ未満の場合では低温使用時の割れの発生を防止する効果が少なく、５０μｍを超えるものでは深絞り成形性が悪くなる。
【００１５】
本発明の複合フィルムの中間層には、ポリエステル系樹脂層、又はポリスチレン系樹脂層を配する。ポリエステル系樹脂層のポリエステル系樹脂には、テレフタル酸とエチレングリコールから重合してなる通常のポリエチレンテレフタレートや、さらにイソフタル酸、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等を成分とする共重合ポリエステル樹脂が好適に使用でき、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の少量の添加剤を含んでもよい。
【００１６】
特に透明性、加工性に優れた非晶性ポリエステル樹脂、例えば、テレフタル酸と、エチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールからなるイーストマンケミカル社製「イースターＰＥＴＧ」が好適に使用できる。
【００１７】
ポリスチレン系樹脂もポリスチレン及びその共重合体を主成分としたものであれば良いが、ゴム成分を分散したＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）や、ジエン成分とのブロック共重合体であるＳｔ−ｂｄ（スチレン−ブタジエン）等の低温衝撃強度を改良した樹脂の使用が、より好ましい。
【００１８】
ここで、上記中間層のポリエステル系樹脂層、又はポリスチレン系樹脂層の厚さは、樹脂の種類や最終的な底材の形状等により異なるが、１００μｍ〜１０００μｍの範囲が好ましい。１００μｍ未満では腰が弱くなり過ぎるため、ガスパック用底材としては使用が難しく、１０００μｍを超える厚さでは通常の深絞り包装機では深絞り成形がやり難い傾向にある。
【００１９】
シール層については、目的とするシール性が得られれば良く、特に限定されないが、最外層に配するポリエチレン系樹脂と同様の低温衝撃性に優れた直鎖状低密度ポリエチレンを使用することが最も好ましい。また、直鎖状低密度ポリエチレンにポリブテン−１をブレンドすることにより、凝集破壊タイプのイージーピール性（易開封性）を付与することが可能である。
【００２０】
本発明の複合フィルムは、食品のガスパック包装用底材として使用される場合には、酸素透過度の低いエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物樹脂（以下「ＥＶＯＨ」という）層を中間層に配することが好ましい。また、強度の付与のためポリアミド樹脂層を配してもよい。特にＥＶＯＨの共押出フィルムを使用する場合、ＥＶＯＨとシール層とを酸変性ポリエチレン樹脂（接着性樹脂）を介して接着させても層間強度が強くはないため、イージーピール性を付与した蓋材とのパック品の場合等は、開封時に層間で剥離して良好なイージーピール性が得られ難い。
【００２１】
そこでＥＶＯＨとの接着性が良好で、しかも接着性樹脂との層間強度も出やすいポリアミド樹脂層をシール層とＥＶＯＨ層との間に介在させることにより、層間を強固に接着することが可能となる。
【００２２】
上記ポリアミド樹脂の種類は特に限定されないが、６−６６ナイロンが融点も低く、ＥＶＯＨとの共押出性が良好であり、また、接着性樹脂との層間強度もあること、更には低温耐ピンホール性も良好であるため好ましい。
【００２３】
本発明複合フィルムの製造方法は特に限定されず、共押出法、ドライラミネート法等、通常の複合フィルムの製造方法により製造することができる。
【００２４】
図１乃至図４は、上述の複合フィルムを使用して形成した包装用容器の形態例を示すものである。まず、図１の断面側面図及び図２の平面図は、本発明の容器の第１形態例を示すもので、前記複合フィルムを深絞り加工して収納用凹部を形成した底材１１と、該底材１１の上部開口縁１２に設けられた蓋材被着面１３に熱融着等によって被着される蓋材１４とにより形成されている。
【００２５】
底材１１の底面１５から上部開口縁１２に連なる側壁１６は、上部開口縁１２に向かって拡開する斜面により逆台形状に形成されており、この側壁１６の斜面部分には、底面形状と相似形の横リブ１７が同心状に多数設けられており、各側壁１６の縦断面形状が階段状になるように形成されている。
【００２６】
このように形成した包装体は、物品を収納して蓋材１４を蓋材被着面１３に被着してシールした状態では、内部に空気が封入された状態になっており、また、食品の種類によっては内部に窒素ガスが充填された状態になっているため、内部のガス圧によって底材１１が潰れることがなく、前記多数の横リブ１７により側壁１６の剛性が向上して容器が変形しにくくなる。
【００２７】
そして、蓋材１４を剥離して物品を取出した後に上下方向から力を加えると、横リブ１７の部分を蛇腹状に変形させて底材１１を偏平状態に潰すことができる。したがって、使用後の底材１１を潰すことによって体積を大幅に減少させることができ、ゴミとして廃棄あるいは回収する際の体積を大幅に減容化することができるという利点を有している。
【００２８】
また、図３の断面側面図及び図４の平面図は、本発明の容器の第２形態例を示すもので、前記複合フィルムを深絞り加工して収納用凹部を形成した底材２１と、該底材２１の上部開口縁２２に設けられた蓋材被着面２３に熱融着等によって被着される蓋材２４とにより形成されている。
【００２９】
底材２１の底面２５から上部開口縁２２に連なる側壁２６は、上部開口縁２２の近くで外方水平方向に突出した段部２７及び立ち上がり部２８を介して上部開口縁２２に接続している。すなわち、底材２１は、二段構造の凹部で形成されていることになる。
【００３０】
このように、上部開口縁２２の近傍に段部２７を形成することにより、該段部２７で上部開口縁２２の強度、特に開口縁長手方向の外力に対する強度を高めることができ、底材２１を変形しにくくすることができる。特に、イージーピールによって開封部２４ａから蓋材２４を剥離する際の変形を抑えることができるので、収納物の飛び出しを防止することができる。
【００３１】
さらに、段部２７の立ち上がり部２８に多数の縦リブ２９を設けることにより、段部２７部分の強度を更に高めることができるので、底材２１の剛性をより向上させることができる。
【００３２】
上述のような容器は、特に食品のガスパック包装に好適であり、冷凍保存や輸送時の衝撃にも十分に耐えることができ、使用後の廃棄や回収を行う際の減容化が図れ、また、蓋材剥離時の底材の変形も抑えることができる。さらに、食品包装用の容器以外にも、耐ピンホール性の要求されるプラスチック製品や金属製品等の真空パック用容器としても有用である。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は実施例の内容に限定されるものではない。
以下の説明における略称の内容は次の通りである。（同一略称、番号のものは同一樹脂を使用した）
メタロセンＬＬ…メタロセン系触媒により重合された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂
ＡＰＥＴ…通常のポリエチレンテレフタレートを原料とし製造条件で非晶状態とした樹脂
ＥＶＯＨ…エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物樹脂
Ｎｙ…６−６６ナイロン樹脂
ＡＤ…酸変性ポリエチレン系樹脂
Ｓｔ−ｂｄ…スチレン−ブタジエン共重合体
ＬＬ…直鎖状低密度ポリエチレン樹脂
ＶＬ…超低密度ポリエチレン樹脂
【００３４】
（実施例１）
下記層構成の複合フィルムを共押出法により製膜した。以下、括弧内は各層の厚さを表しており、その単位はμｍである。
ＡＰＥＴ1／ＡＤ1／ＥＶＯＨ1／Ｎｙ／ＡＤ2／メタロセンＬＬ1（シール層）
(400) (5) (10) (5) (5) (25)
ＡＰＥＴ1：「ＮＯＶＡＰＥＸＧＳ６００」三菱化学（株）製
ＡＤ1：「アドマーＳＦ７１５」三井化学（株）製
ＥＶＯＨ1：「エバールＥＰ−Ｅ１５３」（株）クラレ製
Ｎｙ：「ノバミッド２０３０」三菱エンジニアリングプラスチック（株）製
ＡＤ2：「アドマーＮＦ５４８」三井化学（株）製
メタロセンＬＬ1：「カーネルＫＦ３７０」日本ポリケム（株）製
次いで、ＡＰＥＴ側に厚さが５０μｍで密度が０．９０７ｇ／ｃｍ^３のメタロセンＬＬフィルムをドライラミネート法により接合して最外層とし、下記の複合フィルムを得た。
メタロセンＬＬ2(50)／／ＡＰＥＴ1(400)／ＡＤ1(5)／ＥＶＯＨ1(10)／Ｎｙ(5)／ＡＤ2(5)／メタロセンＬＬ1(25)（シール層）
メタロセンＬＬ2：「カーネルＫＦ２７０」日本ポリケム（株）製
【００３５】
（実施例２）
下記層構成の複合フィルムをドライラミネート法により製膜した。
メタロセンＬＬ3／／ＡＰＥＴ2／／メタロセンＬＬ1（シール層）
(100) (400) (50)
メタロセンＬＬ3：「カーネルＫＦ２６０」日本ポリケム（株）製
ＡＰＥＴ2：「ノバクリアーＳＧ００７」三菱化学（株）製
なお、最外層のメタロセンＬＬ3の密度は０．９０３ｇ／ｃｍ^３であった。
【００３６】
（実施例３）
下記層構成の複合フィルムを共押出法により製膜した。
ＥＶＯＨ1／Ｎｙ／ＡＤ2／メタロセンＬＬ1（シール層）
(10) (10) (5) (25)
次いで、ＥＶＯＨ1側にＳｔ−ｂｄフィルム（厚さが４００μｍ）とメタロセンＬＬフィルム（厚さ５０μｍ、密度０．９１０ｇ／ｃｍ^３）をドライラミネート法により順次接合して、下記の複合フィルムを得た。
メタロセンＬＬ4 (50)／／Ｓｔ−ｂｄ(400)／／ＥＶＯＨ1(10)／Ｎｙ(10)／ＡＤ2(5)／メタロセンＬＬ1(25)（シール層）
メタロセンＬＬ4:「アフィニティーＰＬ１８４５」ダウ・ケミカル日本(株)製
Ｓｔ−ｂｄ：「ＫレジンＫＫ３８」フィリップス石油（株）製
【００３７】
（実施例４）中間層のＡＰＥＴの厚さが異なる以外は実施例１と同一内容にて下記層構成の複合フィルムを得た。
メタロセンＬＬ2 (50)／／ＡＰＥＴ1(80)／ＡＤ1(5)／ＥＶＯＨ1(10)／Ｎｙ(5)／ＡＤ2(5)／メタロセンＬＬ1 (25)
【００３８】
（実施例５）
中間層のＡＰＥＴの厚さが異なる以外は実施例１と同一内容にて下記層構成の複合フィルムを得た。
メタロセンＬＬ2 (50)／／ＡＰＥＴ1(1200)／ＡＤ1(5)／ＥＶＯＨ1(10)／Ｎｙ(5)／ＡＤ2(5)／メタロセンＬＬ1(25)（シール層）
【００３９】
（実施例６）
下記構成の複合フィルムをドライラミネート法により製膜した。
６ナイロン／／ＡＰＥＴ2／／メタロセンＬＬ1
(30) (400) (50)
６ナイロン：「ノバミッド1030」三菱エンジニアリングプラスチック(株)製
【００４０】
（比較例１）
下記層構成の複合フィルムを共押出法により製膜した。
ＡＰＥＴ1／ＡＤ1／ＥＶＯＨ1／Ｎｙ／ＡＤ2／メタロセンＬＬ1（シール層）
(400) (5) (10) (5) (5) (25)
【００４１】
（比較例２）
下記層構成の複合フィルムを共押出法により製膜した。
ＥＶＯＨ1／Ｎｙ／ＡＤ2／メタロセンＬＬ1（シール層）
次いで、ＥＶＯＨ1側に厚さ４００μｍのＳｔ−ｂｄフィルム（厚さが４００μｍ）をドライラミネート法により接合して、下記の複合フィルムを得た。
Ｓｔ−ｂｄ／／ＥＶＯＨ1／Ｎｙ／ＡＤ2／メタロセンＬＬ1
(400) (10) (10) (5) (25)
【００４２】
（比較例３）
最外層に厚さが２００μｍのメタロセンＬＬフィルムを使用した以外は実施例１と同一内容にて下記複合フィルムを得た。
メタロセンＬＬ2(200)／／ＡＰＥＴ1(400)／ＡＤ1(5)／ＥＶＯＨ1(10)／Ｎｙ(5)／ＡＤ2(5)／メタロセンＬＬ1(25)（シール層）
【００４３】
（比較例４）
最外層に厚さが１５μｍのメタロセンＬＬフィルムを使用した以外は実施例１と同一内容にて下記複合フィルムを得た。
メタロセンＬＬ2(15)／／ＡＰＥＴ1(400)／ＡＤ1(5)／ＥＶＯＨ1(10)／Ｎｙ(5)／ＡＤ2(5)／メタロセンＬＬ1(25)（シール層）
【００４４】
（比較例５）
最外層に密度が０．９２５ｇ／ｃｍ^３のＬＬフィルムを使用した以外は実施例と同一内容にて下記複合フィルムを得た。
ＬＬ(50)／／ＡＰＥＴ1(400)／ＡＤ1(5)／ＥＶＯＨ1(10)／Ｎｙ(5)／ＡＤ2(5)／メタロセンＬＬ1(25)（シール層）
ＬＬ：「ノバテックＬＬＵＦ４２０」日本ポリケム（株）製
【００４５】
（比較例６）
最外層に密度が０．８７０ｇ／ｃｍ^３のＶＬフィルムを使用した以外は実施例１と同一内容にて下記複合フィルムを得た。
ＶＬ／／ＡＰＥＴ1(400)／ＡＤ1(5)／ＥＶＯＨ1(10)／Ｎｙ(5)／ＡＤ2(5)／メタロセンＬＬ1(25)（シール層）
ＶＬ：「アフィニティーＥＧ８１００」ダウ・ケミカル日本（株）製
【００４６】
（比較例７）
下記構成の複合フィルムをドライラミネート法により製膜した。
６ナイロン／／ＡＰＥＴ2／／メタロセンＬＬ1
(70) (400) (50)
６ナイロン：「ノバミッド1030」三菱エンジニアリングプラスチック(株)製
【００４７】
（比較例８）
下記構成の複合フィルムをドライラミネート法により製膜した。
６ナイロン／／ＡＰＥＴ2／／メタロセンＬＬ1
(15) (400) (50)
【００４８】
実施例１〜６及び比較例１〜８の各複合フィルムを以下の評価方法により評価した。
＜評価方法＞
上記各複合フィルムを底材に用い、蓋材に２軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ）(30)／／透明蒸着ＰＥＴ(12)／／イージーピール(50)の構成からなる蓋材を用いて深絞り包装機ムルチバック社製Ｒ５３０を使用して冷凍ハンバーグ（１３０ｇ×２個）のパック品を作製し、評価を行った。
【００４９】
成形性：
成形温度を変更して各シートの最適温度にて、深さ４０ｍｍの型に対して型通り成形ができるかどうかを調査した。型通りの成形が出来たものを○、型への追随性が若干悪いが実用上問題がないものを△、型への追随が悪く型通りの成形が出来ず実用性がなかったものを×とした。
【００５０】
腰：
パック品の角部分が変形しずらく手で持っても形状を保持できるものを○、変形するが実用上問題がなかったものを△とした。
【００５１】
外層滑り：
包装機出口の角度約２５度のステンレス板上をスムーズに滑って落下できるかを調べ、問題なく滑ったものを○、滑りが悪く作業性に劣ったものを×とした。
【００５２】
落下強度：
パック品１２個（２段積み×６列）をダンボールケースに入れ、−２０℃の冷凍庫に２４時間以上静置後５０ｃｍの高さからコンクリート面に１０回落下させたときの底材の割れの発生個数を調査した。割れが１２個中２個以内のものを○、５個以上発生したものを×とした。
上記評価方法により評価した結果を表１に示した。
【００５３】
【表１】

【００５４】
表１から本発明の複合フィルムである実施例１乃至６は成形性、腰、外層滑り、及び落下強度のいずれも優れていることが分かる。これに対して、最外層の樹脂が異なる比較例１、２及び最外層の厚さが薄い比較例４、比較例８は落下強度が劣り、最外層の厚さが厚い比較例３、比較例７、最外層に使用したＬＬの密度が大き過ぎる比較例５は成形性に劣ることが分かる。また、最外層に使用する樹脂の密度が小さ過ぎる比較例６は外層滑りに劣ることが分かる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の複合フィルムは、腰の強い剛性に優れるとともに低温での衝撃にも耐えられるガスパック包装用や真空包装用底材としての利用性が大きい。したがって、この複合フィルムを使用して形成した容器は、食品や各種製品のガスパック包装、真空パック包装に最適であり、冷凍保存や輸送時の衝撃にも十分に耐えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器を用いた包装体の第１形態例を示す断面側面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】本発明の容器を用いた包装体の第２形態例を示す断面側面図である。
【図４】同じく平面図である。
【符号の説明】
１１…底材、１２…上部開口縁、１３…蓋材被着面、１４…蓋材、１５…底面、１６…側壁、１７…横リブ、２１…底材、２２…上部開口縁、２３…蓋材被着面、２４…蓋材、２５…底面、２６…側壁、２７…段部、２８…立ち上がり部、２９…縦リブ

Claims

シール層、中間層及び最外層からなる複合フィルムにおいて、中間層にポリエステル系樹脂層、又はポリスチレン系樹脂層を配するとともに、最外層に厚さが２０〜５０μｍの範囲のポリアミド系樹脂層を配してなることを特徴とする複合フィルム。
ポリエステル系樹脂層又はポリスチレン系樹脂層の厚さが１００〜１０００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の複合フィルム。
中間層にエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物樹脂層及び／又はポリアミド樹脂層を配することを特徴とする請求項１又は２に記載の複合フィルム。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の複合フィルムを深絞り加工して底材を形成してなることを特徴とする容器。