JP4575576B2 - ストレッチ包装用フィルム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品包装用のストレッチ包装用フィルムに関するものである。さらに詳しく言えば、本発明は、特に食品を主体とする小売商品のプレパッケージに使用されているストレッチ包装用として好適な透明性、耐熱性、ヒートシール性及び包装機械適性に優れ、さらに廃棄処理、食品衛生上問題のないストレッチ包装用フィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、青果物、鮮魚、精肉、惣菜等の食品と直接又はプラスチックトレイに載せてストレッチ包装するフィルムとしては、商品価値を向上させるための透明性、光沢、防曇性、包装をタイトに維持するための粘着性、ヒートシール性、タイトな包装を得るための均一な伸び特性、柔軟性、ストレッチ包装の作業性向上のための包装機械適性や冷凍保存、運搬時の耐寒性が必要とされる。また弁当、惣菜では、電子レンジ加熱時の耐熱性も要求される。
【0003】
従来、このような特性を満たすフィルムとしては、軟質ポリ塩化ビニルフィルム(以下軟質PVCフィルム)が使用されてきた。しかし、軟質PVCフィルムは、多量の可塑剤を使用していたため、可塑剤が被包装物に移行しやすく、さらにフィルム使用後の処理に関して、焼却する場合、塩化水素ガス等の有毒ガスを発生するために環境上問題視されている。
【0004】
ポリオレフィン系のストレッチ包装用フィルムは、安全衛生上問題はないものの、上述したストレッチ包装用フィルムに必要な特性を十分満足していない。これらの問題を解決するために、特開昭55−81155号公報にエチレンー酢酸ビニル共重合体を中心とした食品包装用ストレッチフィルムが提案されているが、未だ自動包装機でのヒートシール可能な温度幅が狭く、そのためヒートシール時にフィルムに穴があくという問題が生じる。
【0005】
また、プロピレン系のランダム共重合体を主成分とする層の両面にエチレン−酢酸ビニル共重合体を積層したストレッチ包装用フィルムが提案されている(特開昭61−44635号公報)。このストレッチ包装用フィルムは、ヒートシール可能な温度幅は広くなっているが、フィルムの透明性、光沢及び包装機械適性については未だ改良の余地がある。
【0006】
さらに、特開平6−100019号公報には、結晶性ポリプロピレンと炭素数3〜12のα−オレフィンから選ばれた少なくとも一種のα−オレフィンとの共重合体からなる組成物の層の両面にエチレンー酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体などの中から選ばれたエチレン系共重合体を積層した食品包装用ストレッチフィルムが提案されている。この食品包装用ストレッチフィルムは、透明性、光沢及びヒートシール性は、比較的良好であるが、包装機械適性及び耐熱性において改良の余地がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このように多くのポリオレフィン系ストレッチ包装用フィルムが提案されているが、透明性、耐熱性が良好でかつヒートシール可能温度が広く、包装機械適性に優れた環境衛生上問題のないストレッチ包装用フィルムは未だ提案されていないのが現状である。
【0008】
従って、本発明の目的は、上記特性をすべて満足するストレッチ包装用フィルムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を続けてきた結果、基材層として、オレフィン系軟質樹脂に高結晶性ポリプロピレンと石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂から選ばれた少なくとも一種の樹脂の水素添加樹脂とを配合することにより、耐熱性と包装機械適性とがバランス良く達成され、また、両表面層にヒートシール性を有する樹脂からなる層を設けることにより、ヒートシール可能温度が広いストレッチ包装用フィルムが得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
即ち、本発明は、基材層及び両表面層の3層構造からなり、基材層が13C−NMRで求めたmmmmペンタッド指数が0.970〜0.995の高結晶性ポリプロピレン10〜30重量%、オレフィン系軟質樹脂80〜40重量%、石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂から選ばれた少なくとも一種の樹脂の水素添加樹脂10〜30重量%からなり、両表面層がヒートシール性を有する樹脂からなるストレッチ包装用フィルム(以下、単にフィルムともいう)である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明において、ストレッチ包装用フィルムの基材層に用いられる高結晶性ポリプロピレンは、mmmmペンタッド指数が、0.970〜0.995、好ましくは、0.975〜0.995であるポリプロピレンをいう。
【0012】
尚、mmmmペンタッド指数は、MacromoLecue 6,925(1973);A.ZambeLLiに記載の方法、即ち13C−NMRを用いて求められるポリマー分子鎖中の連続したモノマー5個のアイソタクチックに結合した分率である。
【0013】
上記結晶性ポリプロピレンのmmmmペンタッド指数が0.970未満の場合は、フィルムの耐熱性が不十分となり電子レンジ加熱時にフィルムが融け易くなるという問題が生じる。また、表層部に設けられるヒートシール性を有する樹脂との組合せにおいて、ヒートシール可能温度幅も十分なものでない。
【0014】
一方、該mmmmペンタッド指数は高いほど好ましいが、0.995を超えることは、製造上困難である。
【0015】
また、本発明に用いられる高結晶性ポリプロピレンのMFRは、フィルムの製膜性、強度の観点から、好ましくは、0.1〜10g/10分(min)、更に好ましくは、0.5〜8g/10minが好ましい。
【0016】
本発明に用いられる高結晶性ポリプロピレンは、前記条件を満足するものであれば、公知の方法で得られたものが特に制限なく使用される。例えば、特公平7−49447号公報に記載されている公知の方法によって製造されたもので挙げられる。
【0017】
本発明に用いられるオレフィン系軟質樹脂としては、特に制限されず、公知のものが使用できるが、曲げ弾性率が300MPa以下のものが好適である。また、上記曲げ弾性率の下限は、30MPa程度である。
【0018】
上記オレフィン系軟質樹脂を具体的に例示すれば、エチレン60〜95モル%とプロピレン又は/及び炭素数4以上のαオレフィン5〜40モル%よりなるエチレン系共重合体及びプロピレン60〜90モル%とエチレン又は/及び炭素数4以上のαオレフィン10〜40モル%よりなるプロピレン系共重合体及びブテン−1、90〜99.9モル%とエチレン0.1〜10モル%よりなるブテン−1系共重合体などが挙げられる。
【0019】
上記オレフィン系軟質樹脂のうち、高結晶性ポリプロピレンとの相溶性の点から、プロピレン系共重合体を用いることが特に好ましく、更に好ましくは、プロピレン−エチレンブロック共重合体を用いることが好ましい。
【0020】
本発明に好適に用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体は、エチレン含有量が、10〜40モル%、好ましくは、10〜30モル%であるであることが、透明性、柔軟性の点から好ましい。
【0021】
また、上記プロピレン−エチレンブロック共重合体のMFRは、フィルムの成形加工性、強度の観点から、好ましくは、0.1〜10g/10min、更に好ましくは、0.5〜8g/10minが好ましい。
【0022】
本発明に好適に用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体中のポリプロピレン成分及びプロピレン−エチレンランダム共重合体成分の成分割合は、ポリプロピレン成分が、5〜35重量%、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分が、65〜95重量%のものが好ましい。
【0023】
ポリプロピレン成分及びプロピレン−エチレンランダム共重合体成分が、上記範囲のものは、得られるストレッチ包装用フィルムの成形加工性、透明性及び耐寒性が、特に良好となり好ましい。
【0024】
尚、上記プロピレン−エチレンブロック共重合体中のポリプロピレン成分は、高結晶性ポリプロピレンと比較すると一般に低結晶性であるため、温度上昇溶離分別法によって高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体中のポリプロピレン成分を分別することが可能である。
【0025】
本発明で好適に用いられる上記プロピレン−エチレンブロック共重合体は、例えば、特公平7−53771号公報に記載されている公知の方法よって製造することができる。
【0026】
本発明において、ストレッチ包装用フィルムの基材層に用いられる水素添加樹脂としては、シクロペンタジエン又はそれらの二量体からの脂環式石油樹脂やC9成分からの芳香族石油樹脂の水素添加樹脂類等、リモネンからのテルペン樹脂水素添加樹脂類等、ガムあるいはウッドロジンからのロジン樹脂水素添加樹脂類等が挙げられる。
【0027】
なお、本発明に用いられる水素添加樹脂の軟化温度は95℃以上であることが、包装機械適性及び耐熱性の観点から好ましい。
【0028】
本発明にかかるストレッチ包装用フィルムの基材層の組成において、高結晶性ポリプロピレンの配合量は、10〜30重量%、好ましくは、10〜25重量%である。即ち、該高結晶ポリプロピレンの配合量が10重量%未満の場合、フィルムの耐熱性が低下して、電子レンジ加熱時にフィルムが融ける問題が生じて好ましくなく、またヒートシール可能な温度幅も十分でない。また、逆に該高結晶性ポリプロピレンの配合量が30重量%を超える場合、フィルムの透明性の低下及び包装仕上がりが低下するばかりでなく、フィルム製造工程における成形加工性も低下する。
【0029】
本発明の基材層に用いられるオレフィン系軟質樹脂の配合量は、40〜80重量%、好ましくは、45〜80重量%、更に好ましくは50〜80重量%である。即ち、該オレフィン系軟質樹脂の配合量が40重量%未満の場合は、フィルムの透明性や包装仕上がりが低下して好ましくない。また、該オレフィン系軟質樹脂が、80重量%を超える場合は、フィルムのカット性、トレイ底面でのフィルムの折り込み性等の包装機械適性が低下して好ましくない。
【0030】
本発明の基材層に用いられる石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂から選ばれた少なくとも一種の水素添加樹脂の配合量は、10〜30重量%、好ましくは、15〜30重量%である。即ち、該水素添加樹脂の配合量が10重量%未満の場合、トレイ底面でのフィルムの折り込み性、包装仕上がり等の包装機械適性が低下して好ましくない。また該水素添加樹脂の配合量が、30重量%を超える場合、透明性が低下するばかりでなく、フィルムの製造工程における成形加工性も低下する。
【0031】
本発明に用いられる高結晶性ポリプロピレンを用いるとフィルムの成形加工性や透明性が低下する傾向にあるが、石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂から選ばれた少なくとも一種の水素添加樹脂を併用することにより成形加工性、透明性の低下を補うことができる。また、本発明に用いられる石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂から選ばれた少なくとも一種の水素添加樹脂を用いると耐熱性が低下する傾向にあるが、高結晶性ポリプロピレンを併用することにより耐熱性の低下を補うことができる。なお、高結晶性ポリプロピレンと石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂から選ばれた少なくとも一種の水素添加樹脂の配合比率は、100/80〜80/100の範囲にすることが、良好なフィルムのカット性、耐熱性を得るために好ましい。
【0032】
なお、上記高結晶ポリプロピレン樹脂、ポリオレフィン系軟質樹脂及び水素添加樹脂の合計は、100重量%となるように配合される。
【0033】
また、本発明の上記基材層の樹脂組成物には、必要に応じて添加成分、例えば、防曇剤、粘着剤、光安定剤、ガス吸着剤、着色剤、香料等を添加することができる。
【0034】
本発明の両表面層のヒートシール性を有する樹脂としては、従来ストレッチ包装用フィルムの表面層樹脂として用いられる樹脂を使用することができる。例えば、密度0.920g/cm3以下のエチレンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等を用いることができる。特に、好適には、酢酸ビニル含有量が、5〜25重量%のエチレンー酢酸ビニル共重合体及び密度が0.890〜0.910のエチレンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体が、ヒートシール性及び粘着性の観点から好ましい。該ヒートシール性を有する樹脂層には、ポリブテン、パラフィン等の低分子粘調物質、ロジン及びロジン誘導体、石油樹脂、テルペン樹脂及びそれらの水素添加物等の粘着付与剤、防曇剤等を添加することができる。
【0035】
次に、本発明のストレッチ包装用フィルムの製造方法は、特に制限されるものではないが、通常、Tダイキャスト法、上向き空冷インフレーション法、下向き水冷インフレーション法、チューブラー延伸法、テンター2軸延伸法等の製膜方法が用いられる。
【0036】
本発明のストレッチ包装用フィルムの厚みは、通常、フィルム全体で5〜50μmであり、好ましくは、7〜30μmである。上記厚みより薄い場合は、精度の良いフィルムを成形することが難しくなるだけでなく、フィルム強度が低下する傾向にある。上記厚みより厚い場合は、コスト的に不利だけでなく、タイトな包装がしにくくなる傾向がある。さらに、各表面層の厚みは、基材層の厚みの5〜50%がヒートシール性の観点から好ましい。
【0037】
【発明の効果】
本発明のストレッチ包装用フィルムは、透明性、耐熱性、ヒートシール性及び包装機械適性に優れ、さらに、環境衛生上問題のないものである。
【0038】
【実施例】
以下に、本発明を具体的に説明するために実施例及び比較例を示すが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものでない。また、下記の実施例及び比較例において各種測定値は、以下の方法で実施した。
【0039】
測定方法
(1)13C―NMRによるペンタッド指数の測定
MacromoLecus 6、925(1973)に記載されている方法、即ち、13C―NMRを用いてポリマー分子鎖中の連続したモノマー5個のアイソタクチックに結合した分率である。測定は、JEOL GSX−270を用いて、パルス幅90°、パルス間隔15秒、積算回数10000回で行なった。
【0040】
(2)13C−NMRによるエチレン含有量の測定
PoLymer 29、1848(1988)に記載されている方法により、ピークの帰属を行ない、MacromoLecus 10、773(1977)に記載されている方法により、エチレン含量の測定を行なった。
【0041】
(3)MFRの測定
JIS K7210に準じて、ポリプロピレン及びプロピレン−エチレンブロック共重合体は、230℃、2.16Kg荷重で、エチレン系重合体は、190℃、2.16Kg荷重で行なった。
【0042】
(4)ヘイズの測定
JIS K7105に準じて測定した。
【0043】
(5)グロスの測定
JIS K7105に準じて測定した。
【0044】
(6)耐熱性の評価
発泡トレイにから揚げを載せ、イシダ製Zero1にて自動包装し、水蒸気抜きのため約1mmの穴を4ヶ所開けた後、電子レンジ(970W)にて、各々30秒、60秒、120秒加熱してフィルムの状態を目視にて4段階評価した。
【0045】
◎:フィルムの状態に変化なし
○:若干フィルムが弛んだ状態になる
△:部分的に融け穴があく
×:完全に溶ける。
【0046】
(7)ヒートシール性
フィルムを1cm×5cmにサンプリングし、2枚重ねて、(株)安田精機製作所製JISヒートシーラーにて、所定の温度にて圧力0.5kg/cm2、1秒間でシールして、フィルム同士が溶着する温度(TS)及びフィルムが融けて穴があく温度(TP)を求め、TP−TSをヒートシール性の評価とした。
【0047】
(8)包装機械適性の評価
(株)イシダ製ストレッチ自動包装機Zero1を用いて、標準条件にてC−33(サイズ:280mm×210mm×28mm)発砲ポリスチレントレイの上に、200gの粘土を載せ、幅450mmのフィルムで30パック連続包装し、各項目を評価した。
【0048】
▲1▼カット性
自動包装機内で、フィルムがギザ刃でカット可能かどうかを2段階評価した。
【0049】
○:問題なくカット可能である
×:カットは可能であるが、切り口がスムーズでなく。
【0050】
▲2▼底面折り込み性
C−33の発泡トレイを包装した場合、トレイ底面部でのフィルムの重なり具合を3段階評価した。
【0051】
○:フィルムの重なり具合が平均20mm以上
△:フィルムの重なり具合が平均3〜20mm
×:フィルムの重なり具合が平均3mm未満か、フィルムの重なりがない。
【0052】
▲3▼包装仕上がり
包装した場合の皺の発生程度3段階評価した。
【0053】
○:皺の発生がなく良好である
△:小さな皺が発生する
×:皺が発生する。
【0054】
(9)成形加工性
多層上向き空冷インフレーション成形において、製膜速度を60m/minでのバブルの安定性を2段階評価した。
【0055】
○:バブル安定性が良好である
×:バブルの横揺れ、バブル径が変動する。
【0056】
使用樹脂
(1)高結晶性ポリプロピレンの重合
窒素置換した内容量400Lのオートクレーブに、プロピレン200Lを装入し、トリエチルアルミニウム274mmol、ジフェニルジメトキシシラン274mmoL、さらに水素2.0Niを装入した後、オートクレーブの内温を65℃に昇温し、特公平7―49447に記載の方法で予備重合したチタン含有ポリプロピレンをチタン原子として1.1mmoL装入し、続いてオートクレーブの内温を75℃まで昇温し、3時間のプロピレンの重合を行った。
【0057】
重合圧力は、34Kg/cm2であり、この間の温度は、75℃に保持し、水素濃度をガスクロマトグラフで確認しながら0.2mol%に保持した。3時間後未反応のプロピレンをパージし、白色顆粒状の重合体を得た。
【0058】
得られた重合体を200Lのヘプタンで60℃、30分間洗浄し、十分乾燥を行った。得られた重合体のmmmmペンタッド指数は、0.980であり、MFRは、2.0g/10minであった。
【0059】
(2)ポリプロピレン樹脂
本発明に使用した高結晶性ポリプロピレン、ポリプロピレンを下記に示す。
高結晶性ポリプロピレン:mmmmペンタッド指数0.980、MFR2.0
ポリプロピレン:PN510(トクヤマ製)、mmmmペンタッド指数0.940、MFR2.0。
【0060】
(3)オレフィン系軟質樹脂
・プロピレン−エチレンブロック共重合体:T310V(トクヤマ製)、エチレン含有量20モル%、MFR1.5、曲げ弾性率100MPa
・エチレン−オクテン共重合体:EG8200(ダウケミカル製)、オクテン含有量7.6モル%、MFR4.0、曲げ弾性率120MPa。
【0061】
(4)水素添加樹脂
本発明に使用した水素添加樹脂を下記に示す。
【0062】
・水素添加テルペン樹脂 クリアロンP125(ヤスハラケミカル製:軟化点温度125℃)。
【0063】
(5)ヒートシール性を有する樹脂
本発明に使用したヒートシール性を有する樹脂を下記に示す。
【0064】
・エチレン−酢酸ビニル共重合体:エバフレックスV5714(三井デュポン製)、
・酢酸ビニル含有量16重量%、MFR2.7
・エチレン−オクテン共重合体:アフィニティPF1140(ダウケミカル製)、密度0.895、MFR2.0。
【0065】
実施例1
多層上向きインフレーションフィルム成形機を用いて、第2層の押出機から高結晶性ポリプロピレンとプロピレンーエチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の混合物(配合比率20/60/20)を、第1層及び第3層の押出機からエチレンー酢酸ビニル共重合体を第1層:第2層:第3層=1:3:1の吐出量で環状ダイスに押し出し、200℃にて環状ダイス内で積層して、フィルム状に押し出した。
【0066】
次いで、溶融円筒状フィルムの内部にエアーを吹き込み、外部より環状に10℃のエアーを吹き付けて、空冷固化させ、ブロー比5.0で製膜し、厚さ13μmのフィルムを得た。評価結果を表1に示した。
【0067】
実験例1
高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の配合比率を12/76/12にした以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0068】
実施例3
高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の配合比率を25/50/25にした以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0069】
実験例2
プロピレン−エチレンブロック共重合体の代わりにエチレン−オクテン共重合体(EG8200)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0070】
【表1】
【0071】
比較例1
高結晶性ポリプロピレンの代わりにポリプロピレン(PN510)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0072】
比較例2
高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の配合比率を5/70/25にした以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0073】
比較例3
高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の配合比率を35/45/20にした以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0074】
比較例4
高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の配合比率を25/70/5にした以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0075】
比較例5
高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の配合比率を20/45/35にした以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0076】
比較例6
高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の配合比率を10/85/5にした以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0077】
比較例7
高結晶性ポリプロピレンとプロピレン−エチレンブロック共重合体と水素添加テルペン樹脂の配合比率を25/35/40にした以外は、実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示した。
【0078】
【表1】
Claims (1)
- 基材層及び両表面層の3層構造からなり、基材層が13C−NMRで求めたmmmmペンタッド指数が0.970〜0.995の高結晶性ポリプロピレン20〜25重量%、プロピレン−エチレンブロック共重合体60〜50重量%、石油樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂から選ばれた少なくとも一種の樹脂の水素添加樹脂20〜25重量%からなり、両表面層がヒートシール性を有する樹脂からなるストレッチ包装用フィルムであって、被包装物を電子レンジで加熱調理するのに用いる食品包装用のストレッチ包装用フィルム。
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