JPH0773904B2 - 熱可塑性多層包装フイルム - Google Patents

熱可塑性多層包装フイルム

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JPH0773904B2
JPH0773904B2 JP6280893A JP6280893A JPH0773904B2 JP H0773904 B2 JPH0773904 B2 JP H0773904B2 JP 6280893 A JP6280893 A JP 6280893A JP 6280893 A JP6280893 A JP 6280893A JP H0773904 B2 JPH0773904 B2 JP H0773904B2
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ethylene
layer
copolymer
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film
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リチヤード・スチーブン・ウイリアムズ
チエーザレ・クアツクアレラ
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ダブリュ・アール・グレイス・アンド・カンパニー・コネテイカット
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性多層包装フイル
ムに関する。特に本発明はグリースや血のような汚れの
ある場合でさえ良好なシール強度を与え、且つその昇温
時における改良されたシール強度のためにより高い収縮
温度が適用できる優秀な熱収縮性、酸素遮断性及び冷シ
ール性をもったフイルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】収縮しうる且つ熱シールしうる熱可塑性
フイルムは、非食品及び食品の製品例えば肉、チーズ、
家禽などの包装に用いられている。従来良好な収縮性
を、満足しうるシール性及び室温及び高温における良好
なシール強度と共に兼備させる多くの試みがなされてい
るが、依然改良の余地が残っている。
【０００３】米国特許第3,741,253 号で公知の積層フイ
ルムは、シール層として用いられる架橋されたエチレン
−酢酸ビニル共重合体と非架橋のエチレン−酢酸ビニル
共重合体の外側層との間に、塩化ビニリデン共重合体の
中間層を含んでなる。このエチレン−酢酸ビニル共重合
体は、特に照射架橋された時従来使用されていたポリエ
チレンよりも改良された性質を有する。
【０００４】米国特許第4,064,296 号に開示されている
ように、中間層は加水分解されたエチレン−酢酸ビニル
共重合体からなっていてもよい。これは塩化ビニリデン
共重合体と同様の遮閉性を有し、変色させずに照射しう
るという利点を提供する。
【０００５】イオノマー樹脂をシール性層として用いる
ことによってある種の利点が達成される。これは高温に
おける高シール強度をもたらし、従って高収縮温度を可
能にする。しかしながら、その冷シール強度は十分満足
できるものではない。この後者の性質は、袋を開けて包
装すべき製品を装填する際にシール部が相当な応力にさ
らされる最近の自動包装工程において重要である。
【０００６】更に最近、低密度の鎖状ポリエチレンが市
販されるようになった。これも包装に用いることが提案
されている。実際に所謂鎖状の低密度ポリエチレンはエ
チレンと種々の量の、例えば分子当りの炭素数が５〜10
（米国特許第4,076,698 号）或いは分子当りの炭素数が
３〜８（公開ヨーロッパ特許第120503号）の高級α−オ
レフィンとの共重合体である。これらの物質は、その密
度に依存して線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）又
は非常に低密度のポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）として言
及される。この双方の境界線は約0.910 ｇ／cm3 の密度
である。ＶＬＤＰＥのいくつかの性質は、プラスチック
ス・テクノロジー（Plastics Technology ）1984年９月
号、 113頁及び1984年10月号、13頁、並びにオランダ国
のＤＳＭが題名「スタミレックス（Stamilex）ＰＥ」と
して1984年２月に刊行した会社のパンフレットに記述さ
れている。その性質は標準的なポリエチレン及びポリオ
レフィンゴムの中間の、独特な組合せ的なものであると
言われる。そのシール性及びその他の重合体との適合性
も言及されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、過去
に使用された材料よりも改良された収縮性を有する多層
積層の包装フイルムを提供することである。これは与え
られた温度における収縮比率（縦及び横方向の収縮の平
均）が高く、そして許容される最高収縮温度も高くなけ
ればいけないということを意味する。最高収縮温度は昇
温時におけるシール強度に依存する。
【０００８】本発明の更なる目的は、包装材料に改良さ
れた冷シール強度を与え、且つこれによってフイルム材
料から作った袋を自動包装工程で用いる場合の破損の危
険性を減少させた包装材料を提供することである。
【０００９】本発明の他の目的は、汚れていても信頼で
きるシールを与える包装材料を提供することである。特
に肉の包装において、しばしばシールすべき部位がグリ
ースや血で汚れていて、用いるシール性層間のシールを
損なうことが起こる。
【００１０】最後にそして最も重要には、本発明の目的
は上述の利点、即ち改良された収縮性、高い最高収縮温
度、良好な冷シール強度及び汚れにより損なわれないシ
ール性を兼備する材料を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】今回の上述の目的は、外
側重合体層、内側熱シール性層及び前記外側層と内側層
の間に酸素遮閉層とを少くとも含んでなる、熱収縮性、
酸素遮閉性及び冷シール性に優れた熱可塑性の多層包装
フイルムにおいて、熱シール性層の少くとも50重量％が
エチレンおよび分子当たり６若しくは８個の炭素原子を
有するα−オレフィンの線状共重合体であり、該α−オ
レフィンが分子当たり６個の炭素原子を有する場合には
共重合体に基づいて11〜22.5重量％存在し、該α−オレ
フィンが分子当たり８個の炭素原子を有する場合には共
重合体に基づいて12〜25重量％存在し、また該共重合体
が915 kg／ｍ3 以下の密度を有することを特徴とする熱
可塑性多層包装フイルムに関する本発明によって達成さ
れる。
【００１２】好ましくは熱シール性層は、エチレンと共
重合体に基づいて12〜25重量％のオクテン(1) との共重
合体を含んでなる。
【００１３】更に驚くことに、積層包装フイルムの熱収
縮性及び冷シール強度の双方は、シール層として用いる
エチレン共重合体の共単量体の含量に依存するというこ
とが発見された。本発明のフイルムが照射（架橋）され
た及び照射されてない状態において改良された収縮性を
示し、且つこれらの性質並びにシール強度が非常に低密
度の「ポリエチレン」の共単量体含量の関数であるとい
うことは特に驚くべきことである。
【００１４】エチレン及びオクテン(1) の共単量体を用
いる場合、共単量体の含量は好ましくは12〜20重量％で
あるべきである。
【００１５】本発明によれば、エチレン／α−オレフィ
ン共重合体を、シール層組成物に基づいて50重量％まで
の、該エチレン／α−オレフィン共重合体と適合しうる
重合体と混合することも可能である。そのような更なる
重合体は、好ましくは密度920 kg／ｍ3 以上の線状低密
度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、線状高密度ポリエチレ
ン（ＬＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、
エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）、酸改変ＥＶＡ、ポリ
プロピレン、エチレン／プロピレン共重合体、イオノマ
ー及びエチレン／各アルキル基の炭素数が１〜８のアル
キルアクリレート共重合体、特にエチレン−アクリル酸
メチル（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチル（ＥＥ
Ａ）及びエチレン−アクリル酸ブチル（ＥＢＡ）を含ん
でなる群から選択することができる。
【００１６】熱シール性層中のエチレン／α−オレフィ
ンと混合しうるエチレン／アルキルアクリレート共重合
体はアルキルアクリレートを３〜30重量％含んでなる。
【００１７】本発明の具体例によれば、シール性層を形
成するエチレン共重合体は、その収縮特性及び機械性を
改良するために照射によって改良されていてもよい。し
かしながらそのような架橋は、照射しなくても満足しう
る包装フイルムが得られるから必ずしも必要でない。ポ
リ塩化ビニリデンを酸素遮閉の中間層として用いるなら
ば、ＰＶＤＣが高エネルギー照射により劣化することが
あるため中間層の積層前に照射を行なうべきである。全
多層フイルムは、ＰＶＤＣ中間層を部分的に加水分解さ
れたエチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＯＨ）中間層
で代替するならば、照射することができる。
【００１８】ＰＶＤＣ及びＥＶＯＨは、その優れた酸素
遮閉性の故に中間層として好適である。
【００１９】普通フイルムを縦及び横方向に配向させて
所望の収縮性を得る。チューブ状のフイルムを押出しで
製造するならば、配向は公知の空気吹込み法を用いて且
つ更にフイルムを引張りにより延伸して付与することが
できる。他に平面フイルムを深絞り延伸して達成しても
よい。
【００２０】本発明の多層包装フイルムの外側層はエチ
レンと共重合体に基づいて10〜25重量％の炭素数４〜８
のα−オレフィンとの、920 kg／ｍ3 以下の密度を有す
る共重合体、エチレン−酢酸ビニル及びポリアミド、そ
してイオノマー樹脂のものであってよい。また接着剤層
及び／又は接着促進層が前記した他の層間に介在するな
らば、しばしば有利である。
【００２１】本フイルム材料から袋を作る場合には、普
通フイルムを、折重ね部分が袋の底になるように折重
ね、そして横をシールして袋の両側端を閉じるとよい。
他に袋は袋の底を平らにつぶしたチューブを横切る横方
向シールによって形成させ、そして該横方向シールから
予め定めた距離でチューブを切断することにより、チュ
ーブ状フイルムから口を作ってもよい。パウチは２枚の
フイルムを３端でシールすることによって製造しうる。
【００２２】
【実施例】次の実施例は本発明を更に説明するが、これ
を限定するものではない。
【００２３】包装フイルムの性質を検討し且つこれを他
の材料と比較するために次の試験法を用いた。
【００２４】Ａ 加変圧での加熱破裂試験（ＶＰＨＢ） これは種々の温度における収縮性材料のシール性の評価
試験である。この試験に際しては、シール部位の全体を
熱水中に浸し、そして予め決めた滞留時間後に袋の内圧
を水柱約25.4mm／秒の一定速度でシールが破裂するまで
上昇させる。
【００２５】シールが裂けた時点での水圧をmmで記録
し、各袋の巾に対してmmで表わされる最小の規格を得
る。その数値が大きいほど、その温度におけるシール性
は良好である。
【００２６】Ｂ 収縮パーセント 試料を熱水中に数秒間浸し、そして縦及び横方向の双方
における収縮率を測定することによって収縮パーセント
を決定する。収縮パーセントが高いほど、その材料の包
装用途に関する性能は良好である。
【００２７】現実には達成しうる最大収縮パーセント
は、その材料が水圧mmで表現した最小ＶＰＨＢ（Ａ項を
見よ）の必要条件に適合する温度で測定したものであ
る。
【００２８】Ｃ 冷シール強度 冷シール強度は室温でのシール性を表わし、そして手動
で或いは製品を袋に押込み機（Pusher）と共に作動する
自動装填機で袋を装填する時のシール性を予測する。冷
シール強度は、底部のシールを開けるに必要とされる圧
力を記録するための系を備えた商業的装填機の改変され
た押込み機を用いて測定される。押込み機の頭部はシー
ルの長さ６cmの範囲において作動し、冷シール強度をkg
／６cmで表現する。この系で記録しうる最大圧は40kg／
６cmである。
【００２９】記録した結果は10回の測定値の平均であ
る。実施例においては次の原料を使用した。
【００３０】
【表１】 比較例１〜４及び実施例１〜２ 第１表に要約した組成の多層包装フイルムを次のように
して製造した。最初の２つの層Ａ及びＢを通常のチュー
ブ押出し機から共押出ししてチューブを製造した。口金
から出た後に材料を冷却し、平らにした。次いでこれを
照射円筒形部中に送りこんで、高エネルギー電子により
約4.5 ＭＲの線量まで照射した。この線量は所望の特性
に依存して２〜20ＭＲで変えることができた。照射円筒
形部を出た後、材料を再び膨らまし、第一のチューブ押
出しコーティング口金中に送り、そこで塩化ビニリデン
共重合体のコーティングを付与した。次いで依然膨らん
だ且つ今や３層壁になったフイルムを第二のチューブ押
出しコーティング口金中に通過させ、そこでエチレン−
酢酸ビニル共重合体の層を付与した。最終コーティング
の後、フイルムを冷却し、つぶし、巻き上げた。続いて
このテープをロールから引出し、約80〜98℃の温度に保
たれた熱水浴中に供給した。そしてこれを熱水を離れる
につれて膨らまし、次いで全体の壁の厚さが約59ミクロ
ンの薄いチューブになるように吹き込みを行なった。こ
の所謂「トラップト・バブル（trapped bubble）」法は
技術的に良く知られている。次いでフイルムを迅速に冷
却して配向を固定し、更なる加工のためにロールに巻き
上げた。
【００３１】ポリ塩化ビニリデンとエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体は２層共押出し口金を用いることによりどち
らかを材料上にコーティングすることができる。
【００３２】試験結果を次の第II表に要約する。
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】 結果を比較する場合、収縮温度は熱破裂圧（hot-burst
pressure）が650 mm／Ｈ2 Ｏ以下に低下する値を越える
べきでないことを記憶にとどめなければならない。いく
つかの食品について、最高収縮温度はより制限されるか
も知れないが、この場合より高い熱破裂温度は更なる安
全性を提供するであろう。第II表のデータから、比較例
１は良好な冷シール強度を与えるが、熱シール強度及び
収縮パーセントは期待に及ばないことが明白である。更
にこの材料はグリース又は血液のような汚れによって貧
弱なシール強度をもたらす。比較例２は改良された収縮
特性を示すが、冷シール強度はかなり低く、この物質は
血液の汚れを通して信頼できるシールを施こすことがで
きない。
【００３５】実施例１及び２は、優秀な収縮特性及び非
常に良好な室温及び昇温時の双方におけるシール強度が
得られる。更にシール強度はグリース又は血液のような
汚れによって重大なほど影響されないことが発見され
た。比較例３及び４は、エチレン−α−オレフィン共重
合体中の共単量体の含量がある量以下に低下する時にシ
ール強度と収縮パーセントの双方の非常に重大な減少が
起こることを示す。即ち所望の性質の組合せを達成する
には、最小の共単量体含量が必須である。
【００３６】比較例５及び６、実施例３〜７ 次の第III 表に要約する組成の多層包装フイルムを、常
法により、即ち層Ａ〜Ｆのチューブ状フイルムを共押出
しし、続いて熱収縮性フイルムを得るために例えばブロ
ウン−アップ・バブル(blown-up bubble）中で延伸又は
配向させることにより製造した。この場合には照射を行
なわなかった。得られた試験結果を次の第IV表に示す。
【００３７】
【表４】
【００３８】
【表５】
【００３９】
【表６】 結果は、照射した材料で得られたものと本質的に同様で
ある。本発明のフイルムだけは優秀な収縮特性を、際だ
った冷及び熱シール特性と共に兼備している。この他に
それらは肉製品の包装において常に遭遇するグリースや
血のような汚れを通してシール強度を損なうことなくシ
ールすることができる。更に照射してない構造体は同一
の効果、即ち収縮及びシール特性の、エチレン／α−オ
レフィン共重合体の共単量体含量に対する強い依存性を
示す。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外側重合体層、内側熱シール性層及び前
    記外側層と内側層の間に酸素遮閉層とを少くとも含んで
    なる、熱収縮性、酸素遮閉性及び冷シール性に優れた熱
    可塑性の多層包装フイルムにおいて、熱シール性層の少
    くとも50重量％がエチレンおよび分子当たり６若しくは
    ８個の炭素原子を有するα−オレフィンの線状共重合体
    であり、該α−オレフィンが分子当たり６個の炭素原子
    を有する場合には共重合体に基づいて11〜22.5重量％存
    在し、該α−オレフィンが分子当たり８個の炭素原子を
    有する場合には共重合体に基づいて12〜25重量％存在
    し、また該共重合体が915 kg／ｍ3 以下の密度を有する
    ことを特徴とする熱可塑性多層包装フイルム。
  2. 【請求項２】 該α−オレフィンがオクテン(1) である
    請求項１に記載のフイルム。
  3. 【請求項３】 熱シール性層が該エチレン／α−オレフ
    ィン共重合体と適合しえ且つ線状低密度ポリエチレン
    （ＬＬＤＰＥ）、線状高密度ポリエチレン（ＬＨＤＰ
    Ｅ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン／酢
    酸ビニル（ＥＶＡ）、酸改変ＥＶＡ、ポリプロピレン、
    エチレン／プロピレン共重合体、イオノマー及びエチレ
    ン／各アルキル基の炭素数が１〜８のアルキルアクリレ
    ート共重合体を含む群から選択される重合体を更に含ん
    でなる請求項１又は２に記載のフイルム。
  4. 【請求項４】 該エチレン／α−オレフィン共重合体と
    適合しうる該重合体が、エチレン−アクリル酸メチル、
    エチレン−アクリル酸エチル及びエチレン−アクリル酸
    ブチルから選択されるエチレン／アルキルアクリレート
    共重合体である請求項３に記載のフイルム。
  5. 【請求項５】 外側重合体層がエチレンおよび共重合体
    に基づいて10〜25重量％の炭素数４〜８のα−オレフイ
    ンとの、920 kg／ｍ3 以下の密度を有する共重合体、Ｅ
    ＶＡ、ポリアミド、及びイオノマー樹脂を含んでなる群
    から選択される重合体である請求項１〜４のいずれかに
    記載のフイルム。
  6. 【請求項６】 酸素遮閉層がポリ塩化ビニリデン（ＰＶ
    ＤＣ）及び加水分解されたエチレン／酢酸ビニル共重合
    体（ＥＶＯＨ）から選ばれたものである請求項１〜５の
    いずれかに記載のフイルム。
  7. 【請求項７】 接着剤層及び／又は接着促進剤層が前記
    した他の層の間に介在している請求項１〜６のいずれか
    に記載のフイルム。
  8. 【請求項８】 少くとも熱シール性層が照射によって架
    橋されている請求項１〜７のいずれかに記載のフイル
    ム。
  9. 【請求項９】 酸素遮閉層がＥＶＯＨを含んでなり、ま
    た全体の多層フイルムが照射されている請求項８記載の
    フイルム。
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