JP6365337B2 - ガス置換包装体トップシール用蓋材 - Google Patents
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Description
そこで包装材の点では、食品の賞味期限を延長する包装材及び包装方法を提供することで、それらの取り組みに寄与しており、例えば、食品の劣化の要因となる酸素流入や雑菌繁殖を抑制する手段が活用されている。
酸素流入や雑菌繁殖の抑制方法としては、密封包装での加熱殺菌や無菌室での密封包装が行われており、その効果をさらに高める方法として、ガスバリア性包材での真空パックやガス置換包装が用いられている。
特に、精肉や鮮魚、惣菜等の賞味期限の短い食品は、従来、発泡ポリスチレンやポリプロピレンのシートを成形した樹脂トレーにラップフィルムを巻き付けたものや、樹脂トレーに嵌め合わせの蓋をしただけのものが主流であり、これらの包装食品は、賞味期限が短い上に販売量が多いため、廃棄ロス削減が喫緊の課題となっている。
その形態は、図1のような、樹脂トレーの縁に蓋材フィルムをヒートシールで溶融密着させるものである。
しかしながら、従来のガス置換包装体(ガスパック)用蓋材は、例えば、特許文献1や特許文献2に技術開示されているような、ポリアミド樹脂層とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂層とヒートシール性ポリオレフィン樹脂層を有する共押出多層フィルムと、二軸延伸ポリエステルフィルム、無定形ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリスチレンフィルムなどの基材とをドライラミネートした、総厚およそ100〜300μmの厚い積層体であり、既存のラップフィルムのような柔軟性と張りが求められるトレー蓋材には用いることができない。また、生鮮食品や惣菜からの水分により蓋材内面が曇ることを防ぎ、包装体の内容物視認性を維持するための防曇性が不十分である。
ガスバリア性と防曇性を付与した蓋材として、特許文献3や特許文献4が挙げられるが、ポリビニルアルコール樹脂フィルムと防曇剤を塗布したポリオレフィン樹脂フィルムを積層したものであるが、防曇剤塗布層が内容物に接触して部分的に欠落することにより、防曇性が不十分になったり外観が損なわれたり、また、防曇剤層によりフィルムが固着してしまう問題がある。その他、フィルムの吸湿によって、ガスバリア性が大きく低減する問題がある。
また、上記の何れの開示技術においても、フィルム同士を2次加工で積層する工程が含まれるため、製造費用と時間を削減する課題を有している。
すなわち、本発明の要旨は、外層、中間層、内層からなる総厚25μm以上40μm以下であり、且つ引張弾性率が400MPa以下である多層フィルムであって、外層に少なくとも1層の3μm以上12μm以下のポリアミド樹脂層を有し、中間層に少なくとも1層のエチレン−ビニルアルコール共重合体によるガスバリア層を有し、内層に少なくとも1層の防曇剤成分を0.02質量%以上含有したポリオレフィン樹脂層を有することを特徴とするガス置換包装体用トップシール蓋材、およびそれを用いた包装体に存する。
その本発明のフィルムのストレッチ性によって、トレーとシールする箇所の応力や、内容物の形状によってフィルムに押し当たる箇所の負荷を緩和することが可能であり、内容物の包装工程や、積み重ねや衝撃の加わる保管、搬送、陳列等の際のフィルムの切れ破れやシール部剥離を防止できる。
本発明のフィルムの無延伸共押出製膜は、公知の方法を用いて行うことができ、例えば、共押出インフレーション法および共押出Tダイ法等を用いることができる。
本発明のフィルムは、外層にポリアミド樹脂(以下、PAと略記することがある)層を備えることで、強靭性と耐熱性を有する。
本発明の複合フィルムは外層に耐熱性と強靭性、光沢を付与するためにポリアミド樹脂層を有する。使用するポリアミド樹脂としては、種々のポリアミド樹脂のホモポリマーまたはコポリマーを各々単独で、もしくは混合物として用いることができる。例えば、ナイロン4、ナイロン6、ナイロン7、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン69、ナイロン610、ナイロン611、ナイロン6T、ナイロン6I、ナイロン6−66、ナイロン6−610、ナイロン6−611、ナイロン6−12、ナイロン6−612、ナイロン6−6T、ナイロン6−6I、ナイロン6−66−610、ナイロン6−66−12、ナイロン6−66−612、ナイロン66−6T、ナイロン66−6I、ナイロン6T−6I、ナイロン66−6T−6I等が挙げられる。
PA層は2層以上設けることもでき、その場合、各層が異なる種類のポリアミドで形成されていてもよい。また、複数のPA層の中間にポリエチレンやポリプロピレン等を変性した接着樹脂を配しても良く、それにより吸湿による影響を抑制でき、柔軟性を持つ部分を中間に配することで耐衝撃強度が向上する。
最外層にナイロン6−6,6−12を配する場合に関しては、その厚みの下限はフィルム総厚みの3%以上であることが好ましく、5%以上がより好ましく、7%以上がさらに好ましい。上限は20%以下が好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましい。厚みを20%以下とすることで、高価なナイロン6−6,6−12を使用することによる経済性低下を抑制し、7%以上とすることで、安定したフィルム製膜性と光沢、耐カール性を付与することができる。
全PA層の合計厚は、下限はフィルム総厚の15%以上が好ましく、18%以上がより好ましく、20%以上がさらに好ましい。また、耐カール性や柔軟性、経済性の観点から、上限は50%以下が好ましく、40%以下がより好ましく、30%以下がさらに好ましい。
本発明の複合フィルムの中間層には、少なくとも1層のガスバリア層を備えており、これによりガス置換(ガスパック)包装体に必要な外気からの空気の透過流入や、包装体内部の置換したガスの透過流出を抑制し、内容物の食品の賞味期限を長くすることができる。
本発明の中間層において、酸素バリア性を付与する目的で、少なくとも1層のエチレン−ビニルアルコール(以下、EVOHと略記することがある)層を配する。EVOHのエチレン含有率は特に限定されるものではないが、製膜安定性の観点から、下限は27モル%以上が好ましく、32モル%以上がより好ましく、上限は47モル%以下が好ましく、44モル%以下がより好ましい。
厚みの下限を2μm以上とすることにより本発明の目的に十分なガスバリア性を付与することができ、安定した製膜が可能となる。上限を8μm以下とすることにより、経済性に優れる他、耐ピンホール性の低下が避けられる。8μmを超えると、柔軟性が低下して引張弾性率が400MPa以上となり、ラップフィルム様の質感が失われてしまう。
本発明のフィルムは、各層の層間剥離強度を高める目的で、必要に応じて接着層を設けることができる。接着層は1層であっても良いし、複数であっても良い。
接着層として使用可能な接着性樹脂は、低密度ポリエチレン(LDPE)、線形低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、などのポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等が例示でき、その他、変性ポリオレフィン系樹脂、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体もしくはエチレン系エラストマーに、アクリル酸もしくはメタアクリル酸などの一塩基性不飽和脂肪酸、またはマレイン酸、フマール酸もしくはイタコン酸等の二塩基性脂肪酸の無水物を化学的に結合させたものを例示できる。中でも、ポリエチレンまたはポリプロピレンをベースとした接着性樹脂を用いることが好ましい。
本発明のフィルムの内層は、防曇剤成分を0.02質量%以上含有したポリオレフィン樹脂で構成される層を少なくとも1層有する。
そのポリオレフィン樹脂によって、フィルムにヒートシール性を付与できる。
防曇剤の含有により、包装体の食品等の内容物からの水分による蓋材内側の曇りを抑制することができる。
中でも、透明性や柔軟性を付与する観点ではEVAを使用することが好ましい。また適応できるヒートシール温度域が広いことや、表面の強度、滑り性の観点からはLLDPEを使用することが好ましい。
例えば、内層を2層以上とし、最内層の構成樹脂にLLDPEを用いてヒートシール性、強度、滑り性を付与し、その隣接層の構成樹脂にEVAを用いて透明性と柔軟性を付与する層構成等が特に好ましい。最内層の樹脂をLLDPEとすることで、トレー基材がポリエチレンである場合に広いヒートシール温度域が得られる他、一部のPP基材ともシールを行うことができる。
用いるホットメルト樹脂の種類は特に限定しないが、シール性とフィルム製膜性を両立させる観点から、エチレンメチルメタアクリレート(EMMA)やEVAを主原料とし、テルペン系樹脂等の粘着付与剤を添加したものが好ましい。
ホットメルト樹脂層はそのシール性発現のためには最内層に配する必要がある。ホットメルト樹脂層厚は、下限は5μm以上が好ましく、7μm以上がより好ましい。上限は15μm以下が好ましく、12μm以下がより好ましい。
また、外層のPA層、中間層のEVOH層の存在により、防曇剤のフィルム外側への移行拡散は抑制され、防曇剤は内層表面側のみに析出して、効率的に防曇効果を発揮する。そして、外層側への移行抑制により、包装機熱板の付着汚れが発生することもない。
内層が2層以上である場合、防曇剤はどの層に添加しても良いが、析出しやすくするために最内層、さらに継続的に効果を発揮させるために最内層の隣接層に添加することがより好ましい。
用いる防曇剤は、食品接触用途に使用可能な種類を選択すればよい。中でも、内層を構成するポリオレフィン樹脂との混練性と防曇効果の点から、ポリグリセリン脂肪酸エステル類が好ましい。
内層の防曇剤成分の含有量は、含有させる層に対して、下限値は0.02質量%以上が好ましく、0.025質量%以上がより好ましく、0.03質量%以上がさらに好ましい。上限値は0.10質量%以下が好ましく、0.09質量%以下がより好ましく、0.08質量%以下がさらに好ましい。
0.02質量%以上の含有によって、良好な防曇効果を発揮でき、0.10質量%以下の含有によって防曇剤成分の過剰な析出を抑制し、フィルムの製膜時や使用時にフィルム表面のベタつきや粉末の発生を抑制することができ、安定した品質を保つことができる。
本発明のフィルムの層構成は、外層に少なくとも1層のポリアミド樹脂層を有し、中間層に少なくとも1層のEVOH層、内層に少なくとも1層の防曇剤を含有したポリオレフィン樹脂層を有する構成であれば、特に限定されない。
例えば、PA層(A)、EVOH層(B)、EVA層(C)、LLDPE層(D)、接着層(E)、およびホットメルト樹脂層(F)で表した場合、以下の層構成を形成することができる。中でも好ましい層構成は、下記(13)、(15)、(17)、(19)または(21)であり、特に好ましい層構成は(21)である。
(1)A/B/E/C
(2)A/B/E/D
(3)A/B/E/F
(4)A/B/E/C/D
(5)A/B/E/D/C
(6)A/B/E/C/F
(7)A/B/E/D/F
(8)A/E/B/E/C
(9)A/E/B/E/D
(10)A/E/B/E/F
(11)A/E/B/E/C/D
(12)A/E/B/E/D/C
(13)A/E/B/E/C/F
(14)A/E/B/E/D/F
(15)A/E/A/B/E/C/D
(16)A/E/A/B/E/D/C
(17)A/E/A/B/E/C/F
(18)A/E/A/B/E/D/F
(19)A/E/A/B/A/E/C/D
(20)A/E/A/B/A/E/D/C
(21)A/E/A/B/A/E/C/F
(22)A/E/A/B/A/E/D/F
各例のフィルムの層組成表記には、次の略号を用いた。
3元Ny; ナイロン6−6,6−12
2元Ny; ナイロン6−6,6
Ny6; ナイロン6
Ny12; ナイロン12
MXNy; ポリ(メタキシリレンジアジパミド)
EVOH; エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
EVA; エチレン−酢酸ビニル共重合体
LLDPE; 直鎖状低密度ポリエチレン
HM; ホットメルト剤 エチレン−酢酸ビニル共重合体に主粘着付与剤としてテルペン系樹脂を添加したもの
防曇剤; ポリグリセリン脂肪酸エステル系防曇剤
AD1; 三井化学製接着樹脂「アドマー」
AD2; 三菱化学社製接着樹脂「モディック」
ハイバリア延伸ナイロンフィルム; 三菱樹脂製「スーパーニール SP・R」
イージーピールフィルム; ジェイフィルム製「SMX」
3元Ny(3μm)/AD1(4μm)/2元Ny(6μm)/EVOH(3μm)/AD1(5μm)/EVA+防曇剤(15μm)/LLDPE+防曇剤(4μm)
2元Ny(3μm)/AD1(4μm)/2元Ny(6μm)/EVOH(3μm)/AD1(5μm)/EVA+防曇剤(12μm)/HM+防曇剤(7μm)
3元Ny(8μm)/AD1(3μm)/2元Ny(10μm)/EVOH(3μm)/AD1(3μm)/EVA+防曇剤(10μm)/LLDPE+防曇剤(3μm)
Ny6(3μm)/AD1(4μm)/2元Ny(6μm)/EVOH(3μm)/AD1(5μm)/EVA+防曇剤(12μm)/HM+防曇剤(7μm)
Ny12(4μm)/AD1(4μm)/2元Ny(4μm)/EVOH(3μm)/AD1(5μm)/EVA+防曇剤(16μm)/LLDPE+防曇剤(4μm)
3元Ny(3μm)/AD1(3μm)/Ny6(3μm)/EVOH(2μm)/AD1(4μm)/EVA+防曇剤(12μm)/LLDPE+防曇剤(3μm)
3元Ny(3μm)/AD1(4μm)/2元Ny(6μm)/EVOH(3μm)/AD1(5μm)/EVA(15μm)/LLDPE(4μm)
Ny12(4μm)/AD1(5μm)/2元Ny(8μm)/EVOH(4μm)/AD1(6μm)/EVA+防曇剤(18μm)/LLDPE+防曇剤(5μm)
Ny6(6μm)/MXNy(16μm)/Ny6(6μm)/AD1(5μm)/EVA+防曇剤(6μm)/EVA+防曇剤(6μm)/LLDPE+防曇剤(5μm)
次の層構成、かつ90℃での収縮率約30%の延伸シュリンクフィルムの市販品を用いた。
?Ny6(6μm)/EVOH(3μm)/LLDPE+防曇剤含有(13μm)
次の層構成、かつ90℃での収縮率約30%の延伸シュリンクフィルムを、共押出チューブラー延伸法によって作製した。
LLDPE(10μm)/AD2(5μm)/EVOH(2μm)/2元Ny(8μm)/AD2(5μm)/LLDPE(20μm)
次の層構成のフィルムを、ドライラミネート法によって作製した。
ハイバリア延伸ナイロンフィルム(15μm)/ウレタン系接着剤/イージーピールフィルム(30μm)
各例で得たフィルムについて以下の評価を行い、表2に結果を記した。
<引張弾性率>
引張試験機を用い、引張速度5mm/分の条件で引張弾性率を測定し、次の基準で評価した。
○; 400MPa以下
△; 400MPaより大きく800MPa以下
×; 800MPaより大
村上色彩工業製ヘーズメーターを用いて測定し、次の基準で評価した。
○; 4以下
△; 4より大きく10以下
×; 10より大
フィルムを10cm角に切り取って水平面に置き、フィルムの四隅の最大カール高さとその状態について以下の基準で評価した。
○: カール3mm未満
△: カール3mm以上10mm未満
×: カール10mm以上、またはフィルムが丸まった
水を入れたポリプロピレン製カップの縁にフィルムをヒートシールし、次いで12時間5℃冷蔵し、次の基準で防曇性を評価した。
○; フィルム全面で曇りが発生しなかった
△; 部分的に曇りが発生した
×; 全面が曇って中が見えなくなった
シールパック製ガス置換トレーシーラー機を用い、発泡ポリスチレン製トレーに対する蓋材として各例のフィルムをヒートシールし、その状況を観察して次の基準で評価した。
○; ヒートシール時に問題なく良好な食品包装体が得られた
△; フィルムの張りが悪く、若干シワが入った
×; フィルムの滑り悪さやカールによって、大きなシワ、大きなタルミ、シール不良が発生した
一方、比較例1は、防曇剤含有の内層が無く、防曇試験において全面が曇った。
比較例2は、トレーにトップシールする包装機試験は問題なかったが、フィルム厚が厚いため弾性率が高く、フィルムを張った美観が、従来のラップフィルムの様には得られなかった。
比較例3は、フィルムが厚く、またガスバリア層にポリ(メタキシリレンアジパミド)樹脂層を用いた為、引張弾性率、ヘーズ、トップシールの評価が十分ではなかった。
比較例4と比較例5は、延伸シュリンクフィルムを用いた為、引張弾性率が高く、トレー包装時に強い張りに依るシワが発生した。
比較例6は、ドライラミネートフィルムの為に固く、例えば突起等の内容物の形状に応じた、柔軟な張りを求めることはできない物であった。
最外層にナイロン6−6,6−12樹脂層を配した実施例1、3、6、比較例1は、フィルムのカールがほとんど発生しなかった。
2; 樹脂トレー
3; 樹脂トレーと蓋材フィルムの密着部
4; 生鮮食品等の内容物
5; 不活性ガス
Claims (4)
- 外層、中間層、内層からなる総厚25μm以上40μm以下であり、且つ引張弾性率が400MPa以下である多層フィルムであって、外層に少なくとも1層の3μm以上12μm以下のポリアミド樹脂層を有し、中間層に少なくとも1層のエチレン−ビニルアルコール共重合体によるガスバリア層を有し、内層に少なくとも1層の防曇剤成分を0.02質量%以上含有したポリオレフィン樹脂層を有することを特徴とするガス置換包装体用トップシール蓋材。
- 最外層のポリアミド樹脂が、ナイロン6−6,6−12である請求項1に記載のガス置換包装体用トップシール蓋材。
- 最内層に厚さ5μm以上15μm以下のホットメルト樹脂層を配した請求項1または2に記載のガス置換包装体用トップシール蓋材。
- 請求項1〜3の何れかに記載の蓋材を用いた包装体。
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