JP4773803B2 - 強化された熱成形性を有する通気性のある包装フィルム - Google Patents

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Description

本発明の分野
本発明は一般的に食物包装フィルムに関し、特に熱成形可能な、新鮮な鳥肉、食肉、果物及び野菜の包装に特に有用である共押出包装フィルムに関する。
本発明の背景
熱成形及び他の類似の技術は、包装製品用分野によく知られている。適切な熱成形方法として、例えば真空成形又はプラグアシスト真空成形方法が挙げられる。真空成形方法では、第一のフィルムは、例えば接触ヒーターにより加熱され、真空がフィルム下に適用され、ウェッブが予備成形された金型中へ大気圧により押し下げられる。プラグアシスト真空成形方法では、第一フィルム又は成形フィルムが加熱され、モールド空間を横切ってシールされた後に、モールド型形状と同様のプラグ形状が成形フィルム上へ当てられ、真空を適用すると、成形フィルムをモールド表面へ移動させる。
成形フィルムが設置された後、（包装される）製品を手で置くなどして成形フィルム上に配置し、第二の、実質的に非熱成形フィルムを製品上に配する。シーリングステーションにおいて、包装を減圧し、加熱ジョー等のシーリング装置により溶融シールする。第一フィルム又は熱成形フィルムは、包装される製品の実質的部分、一般的に半分以上を封じる。
米国特許第３０２３１９２号明細書 米国特許第３２６１８１２号明細書 米国特許第３６５１０１４号明細書 米国特許第４００３８８２号明細書 米国特許第４２２１７０３号明細書 米国特許第４３４９４６９号明細書 米国特許第４３０２５６５号明細書 米国特許第４３０２５６６号明細書 米国特許第５０２６７９８号明細書
熱成形は、食品、好ましくは、新鮮及び冷凍肉用の包装製造の一般的方法である。これら製品の包装において、酸素をフィルム又は包装を透過させてその中に含まれる肉製品へ接触させることが好ましい。例えば、透過性のフィルムを使用する包装は、酸素を包装中の新鮮な赤肉へ透過することを可能とし、その結果肉製品へ酸素供給する(しばしば、肉の色を紫色から購買者の好む赤色への変化を引き起こすブルーミングという)。これは購買者へのアピールを強化し、これら肉製品の小売り商人はこの種の能力を要求する。更に、多くの種類の（農）産物では、嫌気性品質劣化（腐敗）を阻止するために酸素の存在を必要とする。
同様にこれら製品の包装では、購買者に対する包装外観を一層良くするため、透明性及び光沢性等の優れた光学的性質を有する包装で内包された製品を観察することを可能とする透明な包装を提供することが好ましい。
当分野の最新技術でも充分でないために、包装製造者はその包装材料の機能を改良する努力を頻繁に行っている。
本発明のまとめ
本発明は、酸素透過性、改良された熱成形性及び優れた光学的性質を提供する熱成形可能な共押出包装フィルムに関する。本発明の目的は特に、例えば、新鮮な鳥肉、新鮮かつ冷凍された赤肉及び新鮮な（農）産物等の酸素透過性を必要とする食品包装用の材料を提供することである。本発明は、ASTM D-3985-02試験方法に従い測定された７３℃で0%RHでの酸素透過率は２〜１０００cm3／１００in2／24時間(３１〜１５５００cm3/m2/24時間)であるフィルムを提供する。
本発明は又、改良された熱成形性を有する共押出包装フィルムを提供することを目的とする。本発明は、フィルムが製品が置かれる空孔中にモールドされる包装形成法に特に適した熱成形可能な多層フィルムを提供する。これら多層フィルムは、ASTM D-2732-96試験方法に従い測定された８０℃で機械方向及び横断方向の両方で０〜５％の無制限直線状収縮の特性を有する。
本発明は又、格段に優れた光学的性質を示す、熱成形可能な共押出包装フィルムを提供することを目的とする。本発明は、ASTM D-2457-03試験方法従い45°で測定された、少なくとも60％の光沢度及びASTM D-1003-00試験方法に従い測定された、２０％未満のヘイズ値を有する多層フィルムを提供する。
これら本発明の目的は、一般的に少なくとも３層のポリマー層を含有する、下記層から構成される多層フィルム構造を有する熱成形可能な共押出包装フィルムにより達成される：最も外側の表面フィルム層としての第一ポリマー層であり、ポリプロピレン芳香族ポリエステル、環状脂肪族ポリエステルのホモポリマー若しくはコポリマー又はそのブレンドを含有する；内側フィルム、熱成形−補助層としての第二ポリマー層であり、好ましくは、ポリプロピレン又は架橋したポリエチレン等のポリオレフィンのホモポリマー又はコポリマーを含有する；並びに、第三ポリマー層であり、最も内側の表面フィルム層として、熱シールポリオレフィンを含有する。
上記目的は好ましくは、下記化合物由来の芳香族エステルを含有する第一ポリマー層を含む上記フィルム構造により達成される；アルキル−芳香族エステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET）、アモルファスポリエチレンテレフタレート(APET）、結晶性ポリエチレンテレフタレート(CPET）、グリコール−改質ポリエチレンテレフタレート(PETG）、及びポリブチレンテレフタレートのホモポリマー及びコポリマー;ポリエチレンテレフタレート/イソフタレートコポリマー等のイソフタレートのコポリマー；又は環状脂肪族エステル、並びに上記材料いずれかのブレンド。本発明のフィルムは、上記のものに加え更に複数の層を含むものでもよい。例えば、本発明の多層フィルムは、第一ポリマー層及び第二ポリマー層の間に設けられた結合(tie)層等の第四ポリマー層を含有するフィルム構造を含んでいてもよい。好ましくは、第四層は、ポリアルキルアクリレートコポリマー、更に好ましくは、エチレン/アルキルアクリレートコポリマー由来の材料、最も好ましくはエチレン/メチルアクリレートコポリマー(E/MA）、エチレン/エチルアクリレートコポリマー(E/EA）、エチレン/ブチルアクリレートコポリマー(E/BA）、及びエチレン/メチルメタクリレートコポリマー(E/MMA）の群から選ばれる材料を含む。
上記及び他の本発明の観点、長所及び、態様は、本発明の詳細な説明及び図面を参照して更に容易に理解され認識される。
本発明の詳細な説明
ここで使用される用語「フィルム」は、それがフィルム又はシートのいずれであるかに拘わらず、包括的にプラスティックウェブを含むものとして使用される。
ここで使用される文言「熱可塑性」は、熱に曝されて軟化し、室温へ冷却された時にはその元の状態へ戻るポリマー又はポリマー混合物をいう。一般的に、熱可塑性材料として、本発明を限定するものではないが、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリスチレン等の合成ポリマーが挙げられる。熱可塑性材料には又、製造又は製造後のプロセス操作中の照射又は化学反応のいずれかにより架橋された合成ポリマーが含まれる。
ここで使用される用語「ポリマー」は、天然物、合成物、又は天然及び合成成分の重合反応生成物である材料をいい、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー等を含む。一般的に、フィルム又は基板層は、単一ポリマー、単一ポリマー及び非ポリマー材料の混合物、２以上のポリマー材料を一緒にブレンドした組み合わせ、又は２以上のポリマー材料及び非ポリマー材料のブレンドの混合物を含有してもよい。
ここで使用される用語「コポリマー」は、少なくとも２種の異なるモノマーの重合反応により形成されたポリマーを言う。例えば、用語「コポリマー」は、エチレン及び１−ヘキセン等のα−オレフィンの共重合反応生成物を含む。用語「コポリマー」は又、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンの混合物の共重合体を含む。例えば「プロピレン/エチレンコポリマー」のように複数のモノマーに関して特定される、ここで使用される「コポリマー」は、あるモノマーが残りの１又は複数のモノマーよりも高い重量又はモルパーセントで共重合してもよいコポリマーを言う。しかし、本発明のフィルム層に使用される用語「コポリマー」は、最初に記載されたモノマーが二番目に記載されたモノマーよりも高い重量％で重合するものを言う。ここで使用される、コポリマーの化学的特性に関して「/」を使用した用語(例えば、ポリ塩化ビニリデン/メチルアクリレートコポリマー)は、共重合してコポリマーを生成するコモノマーを表す。
ここで使用される文言「酸素透過率」（同様に「OTR」として知られる）は、当業者に公知の試験であるASTM D-3985-02試験方法に従い測定される。酸素透過率は、単位時間当たりの試験条件下、フィルムの平行表面の単位面積を通過する、即ちcm3／１００in2/24時間又はcm3/m2/24時間の酸素ガス量を言う。フィルムのOTRは、フィルムサンプルが乾燥試験雰囲気下で平衡化された後、標準の温度及び圧力条件(STP)で、又は温度及び／若しくは圧力条件を他の設定にして測定される。酸素透過率測定用の標準温度及び圧力条件は、32°F(0℃)及び１気圧(0.1013MPa)である。「乾燥」雰囲気は相対湿度は１％未満である条件であると考えられる。
ここで、本発明で使用される用語「熱成形可能な」は、熱の適用により目的の形状へ成形でき、サポート構成物上の製品周囲を熱及び圧力差により熱成形できるフィルムを言う。熱成形プロセス中で、フィルムが包装された製品の輪郭に非常に密接して適合するように、実質的に空気の全てが包装の内側から脱気される。
ここで使用される文言「無制限直線的熱収縮」（同様に「直線状フリー熱収縮」として知られる）は、収縮を阻止する阻害要因は無いか無視できる条件下で、温度上昇下に置かれたフィルムで発生する特定の方向の直線的寸法の不可逆性及び急速な減少を言う。それは通常オリジナル寸法のパーセンテージとして表される。製造プロセスの結果、内部ひずみがフィルム中に閉じこめられ、加熱により開放される。収縮が発生する温度は、フィルム製造に使用されるプロセス技術に関係し、同様にベース樹脂相転移に関係する。本発明の熱成形可能なフィルムは、低い無制限直線的熱収縮を有するものとして特徴付けられ、好ましくは、ASTM D-2732-96試験方法に従い測定された８０℃で機械方向及び横断方向の両方での無制限直線的熱収縮は20％未満、更に好ましくは10％未満、最も好ましくは０〜5％である。
ここで使用される用語「共押し出し」は、押出品が合流し、一緒に溶融接着されて層状構造となりチリングされる(チリングは又、用語「クエンチ」として表される。)ように配置された２以上のオリフィスを有する単一ダイを通して２以上の材料を押出すプロセスを言う。本発明の熱成形可能なフィルムは、共押し出し成形プロセス、好ましくは、インフレートフィルム共押し出し、キャストフィルム共押し出し、又は押し出し成形コーティング、更に好ましくはインフレートフィルム共押し出し、キャストフィルム共押し出し、最も好ましくは、インフレートフィルム共押し出し成形プロセスを使用して形成できる。
ここで使用される用語「ポリエステル」は、例えばジカルボン酸及びグリコール間の縮合重合反応により形成されるモノマーユニット間のエステル結合を有するホモポリマー又はコポリマーを言う。エステルは、一般式:[R-C(O)O-R’]で表され、但し、R及びR’＝アルキル基である。ジカルボン酸は、直鎖状又は脂肪族、即ち、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等でもよく;芳香族若しくはアルキル置換された芳香族、即ちパラフタル酸(又はテレフタル酸)、イソフタル酸及びナフタル酸等のフタル酸の種々の異性体でもよい。アルキル置換された芳香族酸の特定の例として、ジメチルイソフタル酸、ジメチルオルソフタル酸、ジメチルテレフタル酸等のジメチルフタル酸の種々の異性体、ジエチルイソフタル酸、ジエチルオルソフタル酸等のジエチルフタル酸の種々の異性体、２，６−ジメチルナフタル酸及び２，５−ジメチルナフタル酸等のジメチルナフタル酸の種々の異性体、並びにジエチルナフタル酸の種々の異性体が挙げられる。グリコールは直鎖状又は分岐状でもよい。特定の例として、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。本発明で使用される芳香族ポリエステルの適切な材料として、本発明を限定するものではないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アモルファスポリエチレンテレフタレート(APET)、結晶性ポリエチレンテレフタレート(CPET)、グリコール−改質ポリエチレンテレフタレート(PETG)、及びポリブチレンテレフタレート;ポリエチレンテレフタレート/イソフタレートコポリマー等のイソフタレートのコポリマー;等が挙げられる。
ここで使用される文言「環状脂肪族ポリエステル」は、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸から構成されるジカルボン酸成分、１，４−シクロヘキサンジメタノール及びポリテトラメチレンエーテルグリコールから構成されるジオール成分から得られるコポリマーをいう。環状脂肪族ポリエステルは公知であり、例えば、米国特許第3023192;3261812;3651014;4003882;4221703;及び4349469号中に記載されており、それらの全てをここで資料として使用する。
ここで使用される文言「ポリオレフィン」は、ホモポリマー、コポリマーを言い、例えば当業者に公知の方法で形成できるモノマーユニット間のメチレン結合を有する、バイポリマー、ターポリマー、ブロックコポリマー、グラフト化コポリマー等が挙げられる。ポリオレフィンの例として；ポリエチレン(PE）、本発明を限定するものではないが、低密度ポリエチレン(LDPE）、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE）、超低密度ポリエチレン(VLDPE）、超超低密度ポリエチレン(ULDPE）、中密度ポリエチレン(MDPE）、高密度ポリエチレン(HDPE）、超高密度ポリエチレン(UHDPE）等；及びコモノマーとしてエチレンと、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等の１以上のα−オレフィン(アルファ−オレフィン)とのコポリマーであるエチレン/α−オレフィン(E/AO）、又はその類似体等を含有するポリエチレンが挙げられる。
ここで使用される文言「エチレン/α−オレフィン」（同様に「EAO」として知られる）はエチレン及びいずれかの１以上のα−オレフィンとの共重合により生成される改質又は非改質コポリマーを言う。本発明のα−オレフィンは、３〜２０ペンダント炭素原子、好ましくは、３〜１２ペンダント炭素原子、更に好ましくは、３〜６ペンダント炭素原子を有する。エチレン及びα−オレフィンの共重合体は不均一触媒作用により生成でき、即ち、チーグラーナッタ触媒系との共重合反応。上記不均一触媒として、例えば、有機金属触媒により活性化される金属ハライド、例えば任意で塩化マグネシウムを含有しトリアルキルアルミニウムとの錯体化した塩化チタンが挙げられ、それらは米国特許第4302565号（Goekeら）及び米国特許第4302566号（Karolら）等の特許中に記載されており、それら両方の全てをここで資料として使用する。エチレン及びα−オレフィンの不均一触媒によるコポリマーとして、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン及び超超低密度ポリエチレンが挙げられる。この種のこれらコポリマーは、例えば、ダウケミカル社（ミッドランド、MI、米国）から入手でき、商標「DOWLEX」樹脂として販売されている。更に、エチレン及びα−オレフィンの共重合は又、均一性触媒作用によっても製造でき、例えば、立体障害的構造触媒を含有するメタロセン触媒系による共重合反応であり、例えばモノシクロペンタジエニル遷移金属錯体が米国特許第5026798号（Canich）に記載され、それらをここで資料として使用する。均一触媒によるエチレン/α−オレフィンコポリマーとして、ダウケミカル社から入手できる「商標」「AFFINITY」及び「ATTANE」樹脂、又は三井石油化学会社（東京、日本）から入手できる（商標）「TAFMER」直鎖状コポリマー等のエチレン/α−オレフィンコポリマー、並びにエクソンモービルケミカル社（ヒューストン、TX、米国）から入手できる（商標）「EXACT」樹脂であるエチレン/α−オレフィンコポリマーが挙げられる。
ここで使用される用語「熱シール」、「熱シーリング」、「熱シール可能な」等は、フィルム表面 (即ち、単一層又は複数層から成形された) の第一の部分（層）を言い、フィルム表面の第二の部分への溶融結合を形成できる。熱シール層は、従来の間接的な加熱手段により溶融結合でき、その手段は少なくとも１方のフィルム接触表面へ、隣接したフィルム接触表面へ（熱）伝導してフィルム完全性を保ったままその間に境界結合を形成するのに充分な熱を発生させる。熱シールは１以上の様々な手法で行うことができることは当然であり、例えば、熱シール技術(例えば、溶融−ビーズシーリング、熱シーリング、インパルスシーリング、超音波シーリング、熱風、熱線、赤外線照射等)の使用、特にしばしば冷却でシールが完成するために充分な時間の熱及び圧力の適用が挙げられる。
ここで使用される、本発明のフィルム層へ適用される文言「最も内側の表面(exterior)フィルム層」は、その多層フィルムの別の層に対して（包装される）製品に最も近い表面フィルム層を言う。フィルム層に使用される相「表面フィルム層」は、その主要な表面の２個未満が、基板又は別の基板の残り層へ直接に付着されたフィルム層を言う。反対に、ここで使用される文言「最も外側の表面(exterior)フィルム層」は、多層フィルムの残りの層に対して（包装される）製品から最も遠い表面フィルム層を言う。
ここで使用される文言「内側フィルム層」は、その主要な表面の両方がフィルムの別の層へ直接に付着されたフィルム層を言う。
ここで使用される文言「グロス」は、本発明のフィルムの鏡面光沢度を言い、それは鏡方向での試料の比視感度反射率因子の測定値である。比視感度反射率因子は、標準及び反射角(20°、45°、60°又は85°)に関して試料の表面により反射される光の量である。本発明の「グロス」は、フィルムの性質をASTM D-2457-03試験方法に従い測定した手段を言う。本発明のフィルムの鏡面光沢度は、（商標）BYK Gardner micro TRIグロスメーターを使用して決定された。
ここで使用される文言「ヘイズ値」は、フィルム試料を通過するときに前方散乱により入射ビームから逸脱する透過光のパーセンテージを言い、当業者に公知の試験であるASTM D-1003-00法に従い測定される。
ここで使用される文言「結合(tie)層」は、二層を互いに接着する機能を示すフィルム層を言う。結合層として、その上に極性基を有する、ポリマー、コポリマー若しくはポリマーのブレンド、又は非付着性ポリマーを含有する隣の層への充分な中間付着を提供する、ポリマー、コポリマー若しくはポリマーのブレンドが挙げられる。本発明の結合層に使用できる適切な材料として、本発明を限定するものではないが、アイオノマー、エチレン/酢酸ビニルコポリマー(E/VA)、無水物−改質エチレン/酢酸ビニルコポリマー(m-E/VA）、エチレン/メタクリル酸コポリマー(E/MAA）、エチレン/メチルアクリレートコポリマー(E/MA)、エチレン/エチルアクリレートコポリマー(E/EA)、無水物−改質エチレン/α−オレフィンコポリマー(m-E/AO）；無水物−改質ポリエチレン(m-PE）等の無水物−改質ポリオレフィン、又はそのブレンドが挙げられる。
ここで使用される用語「無水物−改質」は、マレイン酸、フマル酸の無水物等の無水物官能基のいずれかの形を言い、ポリマー若しくはコポリマー上へグラフト化されるか１以上のポリマーとブレンドされた、第二の異なるモノマーと無水物−含有モノマーと共重合されてもよく、酸、エステル、及びそれらに由来する金属塩等の官能基の誘導体を含むものである。
ここで使用される文言「バルク層」は、多層フィルムの耐久性、靭性（toughness）及びモジュラスを増加するために寄与するフィルム層を言う。
ここで使用される文言「熱成形−補助層」は、熱成形プロセス中でフィルムが加熱され、キャビティ中に吸い込まれる間、多層フィルムの完全性を増加させる作用をする内側フィルム層を言う。
ここで使用される文言「機械方向」は、フィルムの「長さに沿った」方向、即ち、フィルムが押し出し成形、ラミネーション、及び／又はコーティング中で形成される場合のフィルムの伸張方向を言う。
ここで使用される文言「横断方向」は、機械に垂直にフィルムを横切る方向、又は縦方向を言う。
本発明を、本発明の好ましい態様を示す図面を参照して更に詳細に下記に記載する。しかし、本発明は多くの異なる態様で表されることができ、下記記載の態様に限定されるものではない;むしろこれら例示は、この開示を通して本発明を当業者へ理解させるために提供された。
図１に関して、フィルム10は、本発明の多層フィルムの一例の概略断面図であり、第一ポリマー層11、第二ポリマー層12、第三ポリマー層13及び第四ポリマー層14を含有する。フィルム10は、第四層、2個の表面フィルム層(11、14);及び2個の内側フィルム層(12、13)を有する。図示されるように、ポリマー性の第一層11は最も内側の表面フィルム層であり、環状脂肪族ポリエステル又は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)等の芳香族ポリエステルのいずれかを含有する。層12は内側フィルム結合層であり、層11及び13を自身に付着する働きをする接着性材料を含有する。好ましくは、層12は、エチレン及びアルキルアクリレートのコポリマー、即ち、例えば、エチレン/メタクリレートコポリマー(E/MA)由来の接着性材料を含有する。層13は熱成形−補助層として働き、ポリオレフィン、好ましくはポリプロピレン(PP)のホモポリマー若しくはコポリマー、又は架橋したポリエチレン(PE)のホモポリマー若しくはコポリマーのいずれかを含有してもよい。層14は、熱シール材料、好ましくは熱シールポリオレフィンを含有する最も内側の表面フィルム層である。層14に使用できる適切な熱シール可能なポリオレフィンとして、本発明を限定するものではないが；例えば超低密度ポリエチレン(ULDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)等のポリエチレン(PE) ；ポリプロピレン(PP) ；エチレン/酢酸ビニル(E/VA) ；エチレン又はプロピレンの１以上のα−オレフィンとのコポリマー；及びアイオノマーが挙げられる。適切な熱シール可能なポリオレフィンの他の例として、環状オレフィンコポリマー(COC)、エチレン/プロピレンコポリマー(PE/P)、ポリプロピレン(PP)、プロピレン/エチレンコポリマー(PP/E)、ポリイソプレン、ポリブチレン(PB)、ポリブテン−１、ポリ−3−メチルブテン−１、並びにエチレン及び4−メチルペンテン−１のコポリマー等が挙げられる。
本発明のフィルムは四層構造に限定されないことは当然である。上記構造は即ち、層11、12、13及び14であり、層11及び14は表面フィルム層として配置され、層13は熱成形−補助層として作用する内側フィルム層である。層13はフィルム構造中のいずれの位置に配置されてもよく、好ましくは層11への溶融結合又は結合層12を介して接触することにより、層11に直接的に接触する。全構造の酸素透過性が、ASTM D-3985-02試験方法に従い測定されて、２cm3／１００in2／24時間(31cm3/m2/24時間)未満に減少しないフィルム構造中に、付加的な内側層が含まれても良いことは本発明の範囲内である。従って、本発明のフィルムは、最も外側の表面フィルム層11及び最も内側の表面フィルム層14の間又は内側フィルム層13及び最も内側の表面フィルム層14の間のいずれの位置に、いずれの数の付加的な層を含むものでもよい。本発明のフィルムは少なくとも三層を含有し、合計で第四層、五層、七層、又は所望のいずれの数の層をも含むことは当然である。
図２に関して、フィルム20は、７層フィルム構造を有する本発明の多層フィルムの一例の概略断面図である。フィルム20は、第一ポリマー層21、第二ポリマー層22、第三ポリマー層23、第四ポリマー層24、第五ポリマー層25、第六ポリマー層26、及び第七ポリマー層27を含有し、その中に２個の表面フィルム層(21、27)、及び５個の内側フィルム層(22、23、24、25、26)が存在する。層21、22及び23はそれぞれ、上記フィルム10の層11、12及び13それぞれとして記載されたものと同一の組成物及び副構造を有する。図示されるように、層21は最も外側の表面フィルム層であり、層22及び23はそれぞれ両方共、結合層及び熱成形補助層として作用する内側フィルム層である。層24及び層25は、バルク層として作用し、両方共同一の材料又は異なる材料から形成される。層24及び25は、好ましくは熱可塑性材料、更に好ましくはポリオレフィン樹脂、最も好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン(PB)のホモポリマー及びコポリマー又はそのブレンドを含有する。層26は、バルク層又は結合層のいずれかとして作用する内側フィルム層である。バルク層として、層26は好ましくは熱可塑性材料、更に好ましくはポリオレフィン樹脂、最も好ましくは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン(PB)のホモポリマー及びコポリマー又はそのブレンドを含有する。結合層として、層26は好ましくは、層25及び27をそれ自身へ結合する接着性材料を含有する。適切なポリオレフィンとして、本発明を限定するものではないが、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン(PB)のホモポリマー及びコポリマー又はそのブレンドが挙げられる。好ましくは、改質ポリオレフィンは無水物−改質ポリオレフィンを含み、例えば本発明を限定するものではないが、アイオノマー、エチレン/酢酸ビニルコポリマー(E/VA)、無水物−改質エチレン/酢酸ビニルコポリマー(m-E/VA)、エチレン/メタクリル酸コポリマー(E/EAA)、エチレン/メチルアクリレートコポリマー(E/MA)、エチレン/エチルアクリレートコポリマー(E/EA)、無水物−改質エチレン/α−オレフィンコポリマー(m-E/AO)、無水物−改質ポリエチレン(m-PE)等の無水物−改質ポリオレフィン、又はそのブレンドが挙げられる。
同様に当業者には、フィルム10、20及びそれらの変異体が可撓性、半剛性及び剛性の容器、包装、小袋又はそれらのいずれかの部分を形成するために使用できることが認識できる。本発明のフィルム及び包装は、一般にいずれの製品の包装にも使用でき、本発明のフィルム及び包装は、食品、特に新鮮な肉製品の包装に特に有利である。本発明のフィルム及び包装中に内包できる新鮮な肉製品として、鳥肉、豚肉、牛肉、羊肉、ヤギ肉、馬肉、及び魚が挙げられる。
フィルム10、20及びそれらの変異体のそれぞれの厚みは、本発明の例示のためだけに提供された図１及び２中の厚みと同一でも異なっても良いことは当然である。
本発明のフィルムは又、７３℃で0%RHでの酸素透過率が、ASTM D-3985-02試験方法に従い測定されて、好ましくは２〜１０００cm3／１００in2／24時間(３１〜１５５００cm3/m2/24時間)、更に好ましくは、１０〜１０００cm3／１００in2／24時間(１５５〜１５５００cm3/m2/24時間)、最も好ましくは、２０〜１０００cm3／１００in2／24時間(３１０〜１５５００cm3/m2/24時間)である。
本発明のフィルムは成形フィルム用の従来の技術により成形でき、例えば押し出し成形ラミネーション、キャスト押し出し成形、押し出し成形コーティング、および共押し出し成形、好ましくは押し出し成形コーティング、キャスト共押し出し成形又はインフレートフィルム共押し出し成形、更に好ましくは、キャスト共押し出し成形又はインフレートフィルム共押し出し成形、最も好ましくは、インフレート共押し出し成形である。インフレーション共押し出し成形では、本発明のフィルムは、例えばシングルバブルインフレート（ブローン）フィルムプロセスにより製造できる。プロセスではチューブ状フィルムが１以上の押出機を使用して生産される(押出機の数はフィルム中の層の数及びそれぞれの層組成物に依存する)。押出機により押し出されたポリマー樹脂は、円径ダイヘッドへ供給され、それを通してフィルム層が押し込まれて円筒状多層フィルムバブルを形成する。このバブルはエアリングを通してそこから押し出され、例えば冷却された、水浴、固体表面及び／又はエアを通してクエンチされ、次に最終的につぶれて多層フィルムを形成する。
本発明の実施では、熱成形性、耐久性及び／又は耐パンク性及び／又は、完全なフィルムとしての他の物理的性質を改良するために、架橋された完全なフィルムの１以上の層を有することが望ましい。架橋は、ポリマー鎖間の炭素−炭素結合の形成を生じる主要な反応である。架橋は、例えば高エネルギーエレクトロン、ガンマ線、ベータ粒子等の照射手段によりイオン化されることにより、又は過酸化物等の使用による化学的手段を通して達成できる。特にイオン化照射での架橋のために、エネルギー源は約150キロボルト〜約6メガボルトの範囲で操作する、望まれる放射量を供給可能な出力を有するエレクトロンビーム発生器でもよい。電圧は、例えば１００万〜６００万ボルト以上又は以下の適切なレベルへ調節できる。フィルム照射用の多くの装置は当業者に公知である。本発明のフィルムは、例えば２〜１２MRad、好ましくは2〜5MRadレベルで照射できる。最も好ましい照射量は、フィルム及びその最終的利用に依存する。
「架橋」度又は材料に吸収される照射量の決定方法の一つは、ASTM D-2765-01に従いゲル含量を測定することであり、その全てをここで資料として使用する。ゲル含量は、照射を受けたポリマー材料中の架橋の相対量に対応する。
本発明の共押出多層包装フィルムは、好ましくは目的とする合計フィルム厚み、更に好ましくは０．８〜１５mils(２０．３２〜３８１μｍ)、特に好ましくは０．８〜１０mils(２０．３２〜２５４μｍ)、最も好ましくは０．８〜８．０mils(２０．３２〜２０３．２μｍ)の厚みを有することが出来る。
本発明は、下記例により例示され、それらは代表例を示すために提供され、本発明を限定するものではない。
特記しない限り、本発明で使用される熱可塑性樹脂は、一般的にペレット形状で市販されており、当分野で認識されているようにタンブラー、ミキサー又はブレンダー等の市販品の装置を使用して公知の方法で、溶融ブレンドされ、又は機械的に混合できる。又必要なら、プロセス助剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤及び顔料等の公知の添加剤、並びにそれらの混合物を、押し出し成形前にブレンドしてフィルム中へ組み込んでもよい。樹脂及び添加剤は、押出機中へ導入され、そこで樹脂は加熱により溶融可塑化され、次にチューブ形成用の押し出し成形(又は共押し出し成形)ダイへ移動される。押出機及びダイ温度は、一般的にプロセスされる特定の樹脂又は樹脂含有混合物に依存し、市場入手可能な樹脂用の適切な温度範囲は一般的に公知であるか、樹脂製造者により入手可能とされた技術的記載中に提示されている。プロセス温度は、選択された他のプロセスパラメーターに依存して変化できる。
下記例においての単一スラッシュ「/」は、フィルム構造中の個々の層間の区分を表す。
実施例１
実施例１は、本発明の７層を有するフィルムの一態様である(図２中のフィルム20参照)。第一ポリマー層(21)は、ポリエステル、ブロッキング防止添加剤及びスリップ添加剤の混合物を含有した。ポリエステルは、密度1.4g/cm3、融点240℃、引っ張り破断強度(機械方向/横断方向)8.4/5.6kpsiを有するポリエチレンテレフタレートコポリマーを含有し、商標「Voridian」ポリマー9921としてイーストマンケミカル社（キングスポート、TN、米国）から入手できる。実施例１では、第二層(22)は、エチレン/メチルアクリレートコポリマー(E/MA)及び改質直鎖状低密度ポリエチレン(m-LLDPE)を含有する結合層であった。エチレン/メチルアクリレートコポリマーは、密度0.948g/cm3、融点49℃、メルトインデックス2.0g/10分であり、イーストマンケミカル社（キングスポート、TN、米国）から入手できる。改質直鎖状低密度ポリエチレンは、無水物直鎖状低密度ポリエチレンであり、密度0.92g/cm3、融点125℃、メルトインデックス1.5g/10分、ビカー軟化点102℃であり、商標「Bynel」としてE.I. du Pont de Nemours and Company社（ウィルミントン、DE、米国）から入手できる。第三層(23)及び第六層(26)はそれぞれ、メルトインデックス2g/10分、引っ張り破断強度4.5kpsiのポリプロピレンランダムコポリマー(PP)を含有し、商標「Grade8244」としてBP Amocoポリマー社（ナパービル、IL、米国）から入手できる。第四層(24)及び第五層(25)はそれぞれ、密度0.912g/cm3、融点123℃、メルトインデックス1.0g/10分、ビカー軟化点93℃の超低密度ポリエチレン(ULDPE)、好ましくは、エチレン/オクテンα−オレフィンコポリマー(E/AO)を含有し、商標「Attane 4201G」としてダウケミカル社（ミッドランド、MI、米国）から入手できる。第七層(27)はポリエチレン(PE)及びブロッキング防止添加剤を含有した。ポリエチレンは、フィルムの第四及び第五層中で使用されるものと同一である。実施例１は、全体のフィルム厚み約5milであり、最も外側の表面フィルム層から始まり最も内側の表面フィルム層へ(左から右へ)と続く下記構造及び相対的層厚みを有する製品であった:
5%PET/15%E/MA/10%PP/12%PE/8%PE/27%PP/23%PE
実施例１のASTM D-3985-02試験方法に従い測定された７３℃で0%RHでの酸素透過率は、４０cm3／１００in2／24時間(６２０cm3/m2/24時間)であった。
実施例２
実施例２は、フィルムが本発明の七層である別の例である。全てのフィルム層は、全体のフィルム厚みが約8milである以外は、実施例１で使用されたものと同一の構造及び相対的層厚みである。
実施例２のASTM D-3985-02試験方法に従い測定された７３℃で0%RHでの酸素透過率は、２０cm3／１００in2／24時間(３１０cm3/m2/24時間)であった。
特記しない限り、ここで記録された物理的性質及び性能性質は、下記方法と同様の試験手順により測定された。下記ASTM試験手順は、それらの全てをここでそれぞれ資料として使用する。
密度：ASTM D-1505
ゲル含量：ASTM D-2765-01
グロス：ASTM D-2457-03
ヘイズ値：ASTM D-1003-00
無制限直線状熱収縮：ASTM D-2732-96
メルトインデックス：ASTM D-1238
融点：ASTM D-3417
酸素透過率：ASTM D-3985-02
引っ張り破断強度：ASTM D-882
ビカー軟化温度：ASTM D-1525
本発明の多くの改変及び他の態様も、明細書及び添付した図面により表される利点を有する本発明の範囲内であると当業者により認められる。従って、本発明はここで表された特定の態様に限定されるものではなく、改変及び他の態様も本発明の範囲内として意図されることも理解される。特定の用語がここで使用されているが、それらは包括的な意味で使用され、表示のためにのみ使用され、本発明を限定する意図で使用されるものではない。
本発明の第四層を含む多層包装フィルムの一例の部分的概略断面図である。 本発明の第七層を含む多層フィルムの一例の部分的概略断面図である。
符号の説明
１０，２０：フィルム
１１，２１：第一ポリマー層
１２，２２：第二ポリマー層
１３，２３：第三ポリマー層
１４，２４：第四ポリマー層
２５：第五ポリマー層
２６：第六ポリマー層
２７：第七ポリマー層

Claims (15)

  1. 下記(a)を含み、(b)〜(j)を満たす熱成形可能な共押出包装フィルム:
    (a)少なくとも第一ポリマー層、第二ポリマー層、第三ポリマー層、第四ポリマー層、第五ポリマー層、第六ポリマー層及び第七ポリマー層;
    (b)上記第一ポリマー層は最も外側の表面フィルム層(exterior-film)であり、環状脂肪族ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)及びそのブレンドの群から選ばれる材料を含有し;
    (c)上記第二ポリマー層は、上記第一及び第三ポリマー層に直接接触し、ポリアルキルアクリレートコポリマー又はそのブレンドを含有し;
    (d)上記第三ポリマー層は上記第二及び第四ポリマー層に直接接触し、ポリプロピレン又は架橋したポリエチレンのいずれかを含有し;
    (e)上記第四ポリマー層は上記第三及び第五ポリマー層に直接接触し、ポリエチレン、ポリプロピレン及びそのブレンドの群から選ばれる材料を含有し;
    (f)上記第五ポリマー層は上記第四及び第六ポリマー層に直接接触し、ポリエチレン、ポリプロピレン及びそのブレンドの群から選ばれる材料を含有し;
    (g)上記第六ポリマー層は上記第五及び第七ポリマー層に直接接触し、ポリエチレン、ポリプロピレン、無水物-改質ポリオレフィン及びそのブレンドの群から選ばれる材料を含有し;
    (h)上記第七ポリマー層は最も内側の表面フィルム層であり、熱シール可能なポリオレフィンを含有し;
    (i)上記フィルムの、ASTM D-3985-02試験方法に従い測定された７３℃で0%RHでの酸素透過率は２〜１０００cm3／１００in2／24時間(３１〜１５５００cm3/m2/24時間)であり;並びに
    (j)上記フィルムの、ASTM D-2732-96試験方法に従い測定された８０℃で機械方向及び横断方向の両方での無制限直線的熱収縮は０〜５％である。
  2. 上記フィルムはインフレートフィルム共押し出し成形により形成される請求項１記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  3. 上記第一ポリマー層、第二ポリマー層、第三ポリマー層、第四ポリマー層、第五ポリマー層、第六ポリマー層、及び第七ポリマー層はポリアミドフリーである請求項１又は２記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  4. 上記フィルムは、ASTM D-2457-03試験方法に従い45°で測定された、少なくとも60％の光沢度を有する請求項１〜３いずれか１項記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  5. 上記フィルムは、ASTM D-1003-00試験方法に従い測定された、２０％未満のヘイズ値を有する請求項１〜４いずれか１項記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  6. 上記フィルムの、ASTM D-3985-02試験方法に従い測定された７３℃で0%RHでの酸素透過率は１０〜１０００cm3／１００in2／24時間(１５５〜１５５００cm3/m2/24時間)である請求項１〜５いずれか１項記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  7. 上記フィルムの、ASTM D-3985-02試験方法に従い測定された７３℃で0%RHでの酸素透過率は２０〜１０００cm3／１００in2／24時間(３１０〜１５５００cm3/m2/24時間)である請求項６記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  8. 上記第二ポリマー層のポリアルキルアクリレートコポリマーは、エチレン/アルキルアクリレートコポリマー又はそのブレンドを含有する請求項１〜７いずれか１項記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  9. 上記エチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、エチレン/メチルアクリレートコポリマー(E/MA)、エチレン/エチルアクリレートコポリマー(E/EA)、エチレン/ブチルアクリレートコポリマー(E/BA)、及びエチレン/メチルメタクリレートコポリマー(E/MMA)の群から選ばれる材料を含有する請求項８記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  10. 上記無水物-改質ポリオレフィンは、無水物改質-ポリエチレンを含有する請求項１〜９いずれか１項記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  11. 上記熱シール可能なポリオレフィンはポリエチレンを含有する請求項１〜１０いずれか１項記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  12. 上記フィルムは０．８〜１５mils(２０．３２〜３８１μｍ)の厚み範囲を有する請求項１〜１１いずれか１項記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  13. 上記フィルムは０．８〜１０mils(２０．３２〜２５４μｍ)の厚み範囲を有する請求項１２記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  14. 上記フィルムは０．８〜８．０mils(２０．３２〜２０３．２μｍ)の厚み範囲を有する請求項１３記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
  15. 上記フィルムは包装物又はその部分を形成する請求項１〜１４いずれか１項記載の熱成形可能な共押出包装フィルム。
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