JP7353107B2 - 塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルム - Google Patents
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Description
また廃棄物として卵の殻などを包装した場合にも、ラップフィルムを突き刺してしまうことがある。
[1]
塩化ビニリデン系樹脂を含有するラップフィルムであって、
温度変調型示差走査熱量計にて測定される低温結晶化開始温度が40℃未満であり、
厚みが6~18μmである、
塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルム。
[2]
TD方向の引裂強度が2~6cNである、上記[1]記載の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルム。
[3]
前記塩化ビニリデン系樹脂が塩化ビニリデン繰り返し単位を72~93%含有する、上記[1]又は[2]に記載の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルム。
本実施形態の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルム(以下、単に「ラップフィルム」という場合がある。)は、塩化ビニリデン系樹脂を含有するラップフィルムであって、温度変調型示差走査熱量計にて測定される低温結晶化開始温度が40℃未満であり、厚みが6~18μmである。本実施形態の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルムは、このような構成を有することにより、鋭利な部位を有する内容物を包装しても破れることなく、かつ臭気が漏れることがない、という効果を奏する。この理由は明らかではないが、以下のように推察される。
低温結晶化開始温度は、ラップフィルム製造後の熱安定性を示す指標であり、分子鎖の再配列の程度、すなわち、フィルムの物理的劣化による突き刺しの発生しやすさを評価することができる。低温結晶化開始温度が高温であるラップフィルムでは、既に分子鎖の再配列が進行し、フィルム中の物理劣化が起きているため、突き刺しトラブルの著しい増加が発生する。なお、上記理由は推定であり、これに限定されるものではない。
パーキンエルマー社製示差走査熱量測定装置(DSC)(入力補償型ダブルファーネスDSC8500)を使用し、ステップスキャン測定モードにより、非可逆成分の温度-熱流曲線を得る。前記ステップスキャン測定の条件は、測定温度を0~180℃、昇温速度を10℃/minとし、昇温ステップ幅を4℃とし、等温時間を1minとする。得られた温度-熱流曲線の非可逆成分において、低温結晶化に起因する発熱ピークの補外開始温度を低温結晶化開始温度とする。
本実施形態のラップフィルムは、TD方向の引裂強度が2~6cNであることが好ましい。ここで、TD方向とは、巻回体からラップフィルムを引き出す方向に垂直な方向をいう。引裂強度は、後述の実施例に記載された方法によって測定される。
本実施形態の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルムは、塩化ビニリデン系樹脂を含有する。
本実施形態に用いる塩化ビニリデン系樹脂は、塩化ビニリデン繰り返し単位を含むものであれば特に限定されず、塩化ビニリデン繰り返し単位以外に、例えば塩化ビニル、メチルアクリレート、ブチルアクリレート等のアクリル酸エステル;メチルメタアクリレート、ブチルメタアクリレート等のメタアクリル酸エステル;アクリロニトリル;酢酸ビニル等、塩化ビニリデンと共重合可能な単量体が一種又は二種以上共重合されていてもよい。
積分比 = 積分値(2.23~2.33ppm)/積分値(8.05~8.11ppm)
また、クエン酸エステル及び二塩基酸エステルの含有量は、アセトン等の有機溶媒を用いてラップフィルムから添加剤を抽出し、ガスクロマトグラフィー分析して得ることができる。
本実施形態の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルムは、ラップフィルムの色調変化の抑制の観点から、エポキシ化植物油を含有することが好ましい。エポキシ化植物油は、塩化ビニリデン系樹脂押出加工用安定剤としても作用する。
本実施形態のラップフィルムに用いられるクエン酸エステルは、特に限定されないが、クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチル、ATBC、アセチルクエン酸トリ-n-(2-エチルヘキシル)などが挙げられる。これらの中でも、塩化ビニリデン系樹脂に対する可塑化効果が高く、少量でも十分に樹脂を可塑化し、鋭利な部位を有する内容物によるフィルムの突き刺しの発生を抑制できる傾向にあるため、ATBCが好ましい。
本実施形態のラップフィルムに含まれる二塩基酸エステルとしては、特に限定されないが、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジn-ヘキシル、アジピン酸ジ-2-エチルヘキシル、アジピン酸ジオクチル等のアジピン酸エステル系;アゼライン酸ジ-2-エチルヘキシル、アゼライン酸オクチル等のアゼライン酸エステル系;セバシン酸ジブチル(DBS)、セバシン酸ジ-2-エチルヘキシル等のセバシン酸エステル系などが挙げられる。これらの中でも、塩化ビニリデン系樹脂に対する可塑化効果が高く、少量でも十分に樹脂を可塑化し、鋭利な部位を有する内容物によるフィルムの突き刺しの発生を抑制できる傾向にあるため、DBSが好ましい。
本実施形態のラップフィルムに含まれるアセチル化脂肪酸グリセライドとしては、特に限定されないが、グリセリンジアセチルモノラウレートなどが挙げられる。
本実施形態の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルムは、前記エポキシ化植物油、クエン酸エステル、及び二塩基酸エステル以外の配合物(以下、「その他の配合物」という。)、例えば可塑剤、安定剤、耐候性向上剤、染料又は顔料等の着色剤、防曇剤、抗菌剤、滑剤、核剤、ポリエステル等のオリゴマー、MBS(メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン共重合体)等のポリマー等を含有してもよい。
本実施形態の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルムの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、塩化ビニリデン系樹脂等を含む樹脂組成物を溶融押し出しした後、MD方向及びTD方向に延伸する方法を用いることができる。このとき、例えば、MD方向の延伸倍率を1~3倍、TD方向の延伸倍率を3~6倍とすることができる。
まず、塩化ビニリデン系樹脂と、必要に応じて、エポキシ化植物油、クエン酸エステル又は二塩基酸エステルから選ばれる少なくとも一種の化合物と、必要に応じて種々の添加剤とを、リボンブレンダー又はヘンシェルミキサー等で均一に混合させ、24時間熟成させて塩化ビニリデン系樹脂組成物を製造する。その後、図1にラップフィルムの製造工程の一例の概略図を示すように、該樹脂組成物を押出機(1)により溶融させ、ダイ(2)から管状に押出され、ソック(4)が形成される。ソック(4)の外側を冷水槽(6)にて冷水に接触させ、ソック(4)の内部にはソック液(5)を注入することにより、内外から冷却して固化させる。固化されたソック(4)は、第1ピンチロール(7)にて折り畳まれ、パリソン(8)が成形される。
これに対して、結晶化開始温度を40℃未満に制御した、鋭利な部位を有する内容物を包装しても破れにくく、かつ臭気バリア性に優れるフィルムは、特に制限されないが、延伸温度10~28℃条件下において、MD方向の延伸倍率を1~3倍、TD方向の延伸倍率を3~6倍とすることにより、好適に製造できる。
ここで、MD方向とは、フィルムの流れ方向であり、ラップフィルムとしたときに、巻回体からラップフィルムを引き出す方向をいい、TD方向とは、前記MD方向と垂直な方向であり、ラップフィルムとしたときに、巻回体からラップフィルムを引き出す方向に垂直な方向をいう。
また、MD方向の延伸倍率は、パリソン(8)をMD方向に伸ばした延伸比をいい、例えば、図1においては、第1ピンチロール(7)の回転速度に対する第3ピンチロール(11)の回転速度の比によって算出できる。TD方向の延伸倍率は、パリソン(8)をTD方向に伸ばした延伸比をいい、例えば、図1においては、パリソン(8)の幅の長さに対するダブルプライフィルム(12)の幅の長さの比によって算出できる。
1.塩化ビニリデン繰り返し単位の含有量
塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルムの塩化ビニリデン繰り返し単位の比率は、高分解のプロトン核磁気共鳴測定装置(H-NMR:400MHz以上)を用いて測定した。ラップフィルム0.5gをテトロヒドロフラン10mlに溶解し、メタノール約30mlを加えて樹脂分を析出させた後、遠心分離にて析出物を分離、乾燥し、再沈濾過物を得た。再沈濾過物を真空乾燥し、5重量%を重水素化テトラヒドロフランに溶解させた溶液を、測定雰囲気温度約27℃にてH-NMR測定した。塩化ビニリデンと塩化ビニルの共重合体に関しては、テトラメチルシランを基準とした前記共重合体の3.50~4.20ppm、2.80~3.50ppm、2.00~2.80ppmのピークを利用して塩化ビニリデン繰り返し単位の含有量を計算した。
ラップフィルムの出荷後の流通、及び家庭での保管を想定し、作製後のラップフィルムを28℃に設定した恒温槽にて1ヶ月間保管した後、ラップフィルムの厚みを測定した。
測定にはダイアルゲージ(テクロック社製)を利用し、23℃、50%RHの雰囲気中で行った。
測定は軽荷重引裂試験機(東洋精機製)を使用し、23℃、50%RHの雰囲気中にて評価した。JIS-P-8116記載の方法に準拠して、ラップフィルムの引裂強度を測定した。測定はラップフィルムを10枚重ねた状態と、ラップフィルム1枚のみでの測定の両方について行った。ラップフィルムを10枚重ねた状態で得られた測定値を10で割ることで、ラップフィルム1枚の引裂強度に換算することができる。
測定は、パーキンエルマー社製示差走査熱量測定装置(DSC)(入力補償型ダブルファーネスDSC8500)を使用し、ステップスキャン測定モード(サンプル重量:6mg、サンプルパン材質:アルミ製、測定温度:0~180℃、昇温速度:10℃/min、昇温ステップ幅:4℃、等温時間:1min)を利用した。空のアルミ製サンプルパンについても前記条件にて測定し、ラップフィルムの温度-熱流曲線を得た。温度-熱流曲線の非可逆成分において、低温結晶化に起因する発熱ピークの補外開始温度を低温結晶化開始温度とした。
6.廃棄物包み官能評価
鯵1匹をさばき、生じた鰭や骨などの生ごみを、モニターにラップフィルムで包んでもらい、包みごと臭いをかぎ、3点(臭気がほとんど感じられない)、2点(臭気がわずかに感じられる)、1点(臭気が感じられる)、0点(臭気が強く感じられる)の4段階で判定してもらった。モニター30名の平均点で次の4段階で評価した。
評価記号 平均点 判定
A 2.5点以上 臭気がほとんど感じられない
B 1.5点以上 臭気がわずかに感じられる
C 0.5点以上 臭気が感じられる
× 0.5点未満 臭気が強く感じられる
重量平均分子量120,000の塩化ビニリデン系樹脂(塩化ビニリデン繰り返し単位が85%、塩化ビニル繰り返し単位が15%)、ATBC(アセチルクエン酸トリブチル、田岡化学工業(株))、ESO(ニューサイザー510R、日本油脂(株))をそれぞれ93.4重量%、5.5重量%、1.1重量%の割合で混ぜたもの合計10kgをヘンシェルミキサーにて5分間混合させ、24時間以上熟成して塩化ビニリデン系樹脂組成物を得た。上記の塩化ビニリデン系樹脂組成物を溶融押出機に供給して溶融し、押出機の先端に取り付けられた環状ダイでのスリット出口での溶融樹脂温度が170℃になるように押出機の加熱条件を調節しながら、環状に10kg/hrの押出速度で押出した。ダイスリットの内径は49mmとした。
これを過冷却した後、インフレーション延伸によって、延伸温度は25℃で、MD方向は1.0倍に延伸し、TD方向は4.9倍に延伸して筒状フィルムとし、折幅280mmの2枚重ねのフィルムを巻取速度18m/minにて巻き取った。このフィルムを、270mmの幅にスリットし、1枚のフィルムに剥がしながら外径92mmの紙管に巻き直した。その後、30時間の間15℃で保管し、外径36mm、長さ300mmの紙管に20m巻き取ることで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
10kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を1.5倍とし、TD方向の延伸倍率を4.3倍にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
10kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を1.5倍とし、TD方向の延伸倍率を4.0倍にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
9kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を1.5倍とし、TD方向の延伸倍率を3.7倍にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
9kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を1.5倍とし、TD方向の延伸倍率を3.5倍にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
13kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を1.5倍とし、TD方向の延伸倍率を5.6倍とし、延伸温度を10℃にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
12kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を1.5倍とし、TD方向の延伸倍率を5.6倍とし、延伸温度を15℃にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
12kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を1.5倍とし、TD方向の延伸倍率を5.6倍とし、延伸温度を20℃にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
8kg/hrの押出速度とし、TD方向の延伸倍率を6.0倍としたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
10kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を3.7倍とし、TD方向の延伸倍率を5.6倍としたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
塩化ビニリデン系樹脂の重量平均分子量を110,000とし、塩化ビニリデン繰り返し単位を84%、塩化ビニル繰り返し単位が16%とし、ATBCの添加量を2.3重量%とし、ESOの添加量を2.2重量%とし、DALGの添加量を2.8重量%として、8kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を4.2倍とし、TD方向の延伸倍率を4.3倍としたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
塩化ビニリデン系樹脂の重量平均分子量を130,000とし、塩化ビニリデン繰り返し単位を80%、塩化ビニル繰り返し単位が20%とし、ATBCの添加量を5.2重量%とし、ESOの添加量を1.8重量%として、9kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を4.5倍、TD方向の延伸倍率を3.6倍にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
塩化ビニリデン系樹脂の重量平均分子量を130,000とし、塩化ビニリデン繰り返し単位を81%、塩化ビニル繰り返し単位が19%とし、ATBCの添加量を5.3重量%とし、ESOの添加量を1.5重量%として、8kg/hrの押出速度とし、MD方向の延伸倍率を4.9倍、TD方向の延伸倍率を3.1倍にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
6kg/hrの押出速度とし、延伸温度を22℃としたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
19kg/hrの押出速度とし、延伸温度を17℃としたこと以外は、実施例5と同様の方法で作製することで、ラップフィルムの巻回体を得た。評価結果を表1に示す。
Claims (2)
- 塩化ビニリデン系樹脂を含有するラップフィルムであって、
温度変調型示差走査熱量計にて測定される低温結晶化開始温度が25℃以上35℃以下であり、
厚みが6~18μmであり、
TD方向の引裂強度が2~6cNである、
塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルム。 - 前記塩化ビニリデン系樹脂が塩化ビニリデン繰り返し単位を72~93%含有する、請求項1に記載の塩化ビニリデン系樹脂ラップフィルム。
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