JPS5941864B2 - 食品包装用ストレツチフイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は食品包装用ストレッチフィルムに関するもので
ある。

従来、トレイ包装（プレパツク）等に使用されるストレ
ッチフィルムとしては、一般に、ポリ塩化ビニルを主体
としたものが大半であつたが、しかし、このフィルムは
、用途の大部分が食品向きという点で塩化ビニルモノマ
ーの衛生的問題、廃棄後の焼却による塩酸ガスの発生と
いう公害問題等があつて好ましくないものである。

このため、近年上記フィルムの代りにシンジオタクチツ
クー１、２−ポリブタジエン等を主成分とするストレッ
チフィルムの開発が行なわれている。これらのフィルム
は、酸素透過性が大きいこと、焼却しても有害ガスを発
生しないこと等の長所を有している。通常、ストレッチ
フィルムを用いて食品のトレイ包装を行うには自動包装
機が使用される。

このストレッチフィルムを適用する自動包装機において
は、包装工程の最終段階において、加熱によりフィルム
同志の熱接着がなされる。この熱接着に際して、ストレ
ッチフィルムは熱接着可能な温度領域が広いことが要求
される。これは包装機の熱接着温度が必ずしも一定に保
たれないことや、被包装体である食品の重さに基く圧力
によりストレッチフィルムの熱接着温度が変化すること
などによる。ところが、上記のポリブタジエン等を主成
分とするストレッチフィルムは接着可能温度領域が非常
に狭く、材料により設定温度が異なるが、たとえぱポリ
塩化ビニルの設定温度領域が４０〜５０℃もの広い巾を
持つのに比べ、包装機械適性が著しく悪く、溶融接着部
以外のフィルム部分が溶解し、穴あきを生ずるという現
象が生ずる。また、自動包装機においては、フィルム巻
出し部分から実際にトレーを包装するまでの間に、各種
のロールあるいはベルト等があり、フィルムがそれらの
間を通過する際にフィルム強度が弱い場合にはフィルム
切れ等の事故が発生する。さらに、トレー１ケ分を包装
するのに必要なフィルムは、通常、ノコ歯等を使用した
カッターにて機械的に押し切りされる。この場合、フィ
ルムの弾性が強すぎると、フィルムが不必要に伸び、切
断が不完全になる。以上のように、自動包装機にて、ス
トレッチフィルムを包装する場合、上記した各性能を兼
ねそなえていなくてはならない。

すなわち、（１）フィルムの耐熱性（２）フィルム強度
（３）フィルムの切断性の諸特性が第一義的に必要であ
る。もちろん以上の諸性質の他に、次の性能を備えてい
る必要がある。すなわち、（４）ストレツチ包装時にフ
イルムにシワが発生しないこと（５）フイルムに防曇性
があること（６）フイルムと自動機械各部分とのスベリ
が良いことなどである。上記性能のうち、（５）（６）
については各種添加剤によつて解決が可能である。

また、（２）（３）（４）については使用する樹脂のメ
ルトインデツクス等を選定したり、一度製造したフイル
ムを延伸する等の手段により、ある程度改善が可能であ
る。しかしながら（１）については、使用する樹脂その
ものの性質によるものであり、添加剤あるいは延伸等の
二次的加工で解決できる問題ではない。このため、シン
ジオタクチツク一１，２−ポリブタジエン等を主成分と
するストレツチフイルムが広く普及しないのが現状であ
る。シンジオタクチツク一１，２−ポリブタジエン等を
主成分とするフイルムでは耐熱性を中心とする上記の諸
欠点を有する。

そこでこれらの耐熱性を中心とする欠点を改善する目的
で、本発明者らは、エチレン一酢酸ビニル共重合体単体
を使用する事を考えたのであるが、これを単独で使用す
る場合、耐熱性を向上させるため、例えば、酢酸ビニル
含有率を低下させる事が考えられる。この場合、酢酸ビ
ニル含有率を低下させるに従い、エチレン一酢酸ビニル
共重合体本来の自己粘着性が低下するとともに、ポリオ
レフイン特有の降伏点が明瞭となり、包装時のフイルム
のしわが発生しやすくなる。一方、自動機械適性および
包装適性を改善する目的で、上記エチレン一酢酸ビニル
共重合体を用い、縦、横、二軸の延伸により、フイルム
強度、フイルムの切断性、包装時のしわの発生等の改善
を行つた。

延伸は、一たんフイルム作成後、２軸延伸機にて、縦、
横方向に７倍程度の延伸を行つた。このようにて作成さ
れた延伸フイルムは、確かにフイルム強度も強く、フイ
ルムの切断性、包装適性良好ではあつたが、通常成膜し
たフイルムでも、耐熱性のないエチレン一酢酸ビニル共
重合体は延伸によりさらに耐熱性が低下しシール時に溶
融穴あきが顕著となることが判明した。以上の結果から
、本発明者らは、単体樹脂を用いたフイルムでは、上記
耐熱性を中心とする種々の欠点を解消することは不可能
であると判断し、上記各性質を相補なう各種のフイルム
の積層を行い本発明に至つたのである。

すなわち、本発明はアイオノマー樹脂からなる層（以下
中間層と言う）の両面に酢酸ビニル含有率５〜４０ｗｔ
％のエチレン一酢酸ビニル共重合体からなる層（以下表
裏両層と言う）を積層してなる食品包装用ストレツチフ
イルムを要旨とするものである。

以下、上記の本発明について、詳細に説明する。

まず、上記の本発明において、中間層を構成する材料で
あるアイオノマー樹脂としては、オレフイン類と不飽和
カルボン酸、あるいは更に他のビニルモノマーとの共重
合体をアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛あるいは
有機塩基で中和して得られる樹脂、例えば、デユポン社
製サーリンＡで代表される樹脂を使用することができる
。このアイオノマー樹脂のメルトインデツクスは０．５
〜１０までの範囲が好ましく、さらに好ましくは、１〜
４のものが用いられる。メルトインデツクスが０．５未
満あるいは１０より大きいと、フイルム成膜上、特に後
に述べるごとく、多層化の際の障害となる。次に含有す
る金属イオンは、アイオノマー樹脂中にあつて、特に溶
融時あるいは半溶融時にメタクリル酸等のカルボキシル
基との間に、凝似的な架橋を起させる働きをする。従つ
て、ストレツチフイルムにあつては、トレー底部の溶融
接着時の穴あきに対し、この金属イオンは、重要な役目
をはたす。従つて、本発明を構成するアイオノマー樹脂
の金属イオンとしてはＮａ及びＺｎが好ましく、特にＺ
ｎが好適である。このアイオノマー樹脂は、単に耐熱性
ばかりでなく、先に示したフイルム強度、あるいは、切
断性等において良好な性質を付与させることができる。
また、ストレツチフイルムとして必要な透明性も、そこ
なうことはない。尚、アイオノマー樹脂以外に、中間層
としての性質を発現できる樹脂としては、架橋ポリエチ
レン樹脂があり、この場合の架橋はパーオキサイド等の
架橋剤で行うことができる。

しかしながら、該樹脂は均一な架橋が困難であり、また
溶融時の架橋による物性の発現がアイオノマーに比して
良好でない。さらに、上記本発明において、表裏両層を
構成するエチレン一酢酸ビニル共重合体としては、メル
トインデツクス０．１〜２０、酢酸ビニル含有率５〜４
０ｗｔ％、望ましくはメルトインデツクス０．５〜１０
１酢酸ビニル含有率１０〜２０ｗｔ％の樹脂が用いられ
る。

ここで、メルトインデツクスが０．１未満であると、成
膜時にフイルムに筋等がはいつたり、また、表面の肌荒
れが起る等の現象が生じるので好ましくない。また、２
０より大であると、フイルム成膜の際フイルムが安定せ
ず均一な成膜ができない。また、酢酸ビニル含有率は、
５ｗｔ％未満であると、ポリオレフインの降伏点が明瞭
となり包装時のフイルムのしわが発生しやすく好ましく
ない。また、酢酸ビニル含有率が４０ｗｔ０！）よりも
大であると、フイルムの成膜性が劣り、でき上つたフイ
ルムの膜が弱いので好ましくないものである。上記エチ
レン一酢酸ビニル共重合体以外に表裏層としての性質を
発現できる樹脂としては、結晶化度２０〜３０％のシン
ジオタクチツク一１，２−ポリブタジエン、あるいは三
井石油化学製タフマ一に代表されるエチレンプロピレン
共重合体ラバ一等を用いることができるが、これらに比
してエチレン一酢酸ビニル共重合体は溶融状態で添加剤
を混合しやすく、成膜精度が良いので安定した成膜が可
能である。

以上のように、中間層として、アイオノマー樹脂を用い
、該樹脂の表裏両層にエチレン一酢酸ビニル共重合体樹
脂層を積層したフイルムにおいて、ストレツチフイルム
としての必要物性、すなわち、フイルムの耐熱性、フイ
ルムの強度、フイルムの切断性、ストレツチ包装時にフ
イルムにしわが発生しない等の要求を満たすことができ
る。

すなわち、エチレン一酢酸ビニル共重合体の必要以上の
ゴム的弾性をアイオノマー樹脂で適度な弾性におさえる
と共に、エチレン一酢酸ビニル共重合体の耐熱性をカバ
ーするものである。このような積層方式において、当然
エチレン一酢酸ビニル共重合体等を中間層とし、その表
裏両面にアイオノマー樹脂層を積層することが考えられ
る。

この場合、確かに、積層は可能ではあるが、以下に述べ
る理由により、本発明の目的に適合するものではない。
すなわち、後に述べるごとく、表裏両層には、防曇性、
スリツプ性を付与させるために、防曇剤、スリツプ剤等
の添加剤を添加することが望ましい。この場合、これら
添加剤はフイルム表面にある程度移行して来る必要があ
る。エチレン一酢酸ビニル共重合体を表裏両層にした場
合、この現象は全くスムーズに起こり、フイルム表面に
必要とされる上記性質を完全に付与させることができる
。ところが、表裏両層にアイオノマー樹脂を用いた場合
には、アイオノマー樹脂自体に添加剤を吸収してしまう
性質があり、エチレン一酢酸ビニル共重合体で好適な添
加量では、フイルム表面に必要な上記性質を付与できな
いばかりか、エチレン一酢酸ビニル共重合体樹脂層のも
つ表面の微妙な弾力性を付与させることができない。ま
た、さらに後に述べるごとく、特に、ストレツチ包装時
にフイルムにしわを発生させないためには、フイルム自
体に最適な弾性を持たせなければならない。

このためには、各層の厚みを中間層１、表裏両層各１の
比率を基準とし、中間層の比率を低下させる方向が望ま
しい。従つて、エチレン一酢酸ビニル共重合体を中間層
と表裏両層をアイオノマー樹脂とした場合には、目的と
するフイルムの弾性を得ることが極めて困難である。以
上の理由により、エチレン一酢酸ビニル共重合体樹脂を
中間層として、その表裏両面にアイオノマー樹脂を積層
したフイルムは、本発明の目的には適合しない。本発明
において、表裏両層を構成する樹脂、すなわち、エチレ
ン一酢酸ビニル共重合体樹脂には、水滴が付着し、フイ
ルムが曇るのを防止すると同時に、ストレツチフイルム
としての適度な粘着性、あるいは、包装機械との良好な
スリツプ性等を付与させるという観点から、各種の添加
剤を加えることが望ましい。

防曇性及び／又はスリツプ性を付与する添加剤としては
、主に非イオン性界面活性剤あるいは分散剤等が用いら
れる。

この場合この界面活性剤あるいは分散剤等は、常温で粉
体状態よりは液体状態のものを用いることが好ましい。
すなわち、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリ
オキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン
オクチルフエノールエーテル、ポリオキシエチレンノニ
ルフエノールエーテル、ゾルビタンモノラウレート、ソ
ルビタンモノオレート、ソルビタンセスキオレート、ポ
リオキシエチレンゾルビタンモノラウレート、ポリオキ
シエチレンソルビタンモノオレート、ポリエチレングリ
コールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノオ
レート、オレイン酸モノグリセラード、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール等を適当な比率で
混合したものを用い、添加量としては樹脂１００重量部
に対して０．１〜４．５重量部、さらに１〜２．５重量
部加えることが特に好ましい。該添加剤を加えるには、
樹脂に対して直接これら添加剤を加える方法の他、あら
かじめ樹脂にこれら添加剤を混練したマスターパツチを
作つて加える方法があり、いずれの方法でもかまわない
。また、上記中間層および／または表裏両層を構成する
樹脂には上記添加剤の他、必要に応じて、ポリオキシエ
チレンアルキルアミン等を主成分とする帯電防止剤をは
じめ、脂肪酸アミド等を主成分とするスリツプ剤等を適
宜添加できる。次に上記材料を用いて、ストレツチフイ
ルムを製造する方法としては、種々の方法があるが、た
とえば二基ないし三基の押出機を備え、三層のサーキユ
ラーダイを装備した多層インフレーシヨン法又は多層Ｔ
ダイを装備した多層Ｔダイ法等の手段を用いることがで
きる。

本発明において、上記のようにして製造したストレツチ
フイルムの厚さは全体として約１０〜５０μ望ましくは
１５〜２５μである。

また、各層を構成する樹脂の層の厚さの比は、表面層／
中間層／裏面層＝４〜５／２〜４／４〜５が好ましく、
中間層が表裏各層の厚みを越えないことが必要である。
中間層が表裏各層の厚みを越えた場合には、エチレン一
酢酸ビニル共重合体に起因するフイルムの弾性を得るこ
とができず、フイルムとしての伸びの比較的少ないアイ
オノマー樹脂の性質が顕著となり、ストレツチフイルム
としての必要物性が得られず、特に包装時のフイルムの
しわが発生しやすくなるので好ましくない。

上記本発明にかかるストレツチフイルムを用い、自動包
装機により包装した場合、中間層で高温領域でのフイル
ムの溶融穴あきを防止し、さらに、フイルムの良好な切
断性を付与させることができる。

また、表裏両層はストレツチフイルムとして必要な防曇
性あるいはスリツプ性等を付与させることができる。

さらに、おどろくべきことには、上記各層を積層するこ
とにより、ストレツチフイルムとして必要なフイルム強
度、また適度なフイルムの伸縮性すなわち「伸び」 ［
もどり」を発現することができる。

これは、エチレン一酢酸ビニル共重合体等のゴム的弾性
と凝似架橋に基因するアイオノマー樹脂の伸縮性特にフ
イルムを引張つた際の「もどり」とがあいまつてポリ塩
化ビニル樹脂をベースとするストレツチフイルムに極め
て類似した伸縮性を示すものと思われる。これら各性質
は、単体樹脂を用いたフイルムでは到底得られないもの
である。これら三層の複合化されたストレツチフイルム
の伸縮性すなわち「伸び」 「もどり」は、ポリ塩化ビ
ニルフイルムからなるストレツチフイルムに非常に類似
し、特に包装機の機械適性は、ポリエチレン、ポリブタ
ジエンあるいは酢酸ビニル含有率１０〜２０ｗｔ％のエ
チレン一酢酸ビニル共重合体単体では得られない良好な
適性を示すものである。尚、上記説明および下記実施例
を通じ、本発明における高温領域でのフイルムの溶融穴
あき現象の評価方法としては、包装機においてフイルム
を熱接着するベルトヒータ一部分を１００〜１５０℃に
設定し、ストレツチ包装されたトレーを熱板上に数秒間
静止させ、トレー底部の穴あきの状態を観察する方法に
より、また、ストレツチフイルムの「伸び」及び「もど
り」の評価方法としては、通常の引張り試験機に巾２Ｃ
Ｔｎ長さ１０ｃｍに切断した各ストレツチフイルムを装
着し、引張り速度５００ｍｍ／Ｕ７７！にて「伸び」
「もどり」を自動的に行なわせ、ヒステリシスループを
記録紙上に記録し、その形によつて判断する方法により
行なつた結果に基づく。

以下、実施例をあげて上記の本発明について更に具体的
に説明する。

実施例 メルトインデツクス２．０含有金属イオンがＺｎである
アイオノマー樹脂（デユポン社製サーリンＡｌ６５Ｏ）
を中間層とし、エチレン一酢酸ビニル共重合体（酢酸ビ
ニル含有率１７ｗｔ％、三井ポリケミカル社製エバフレ
ツク又Ｖ−５２７−４）１００重量部に対し添加剤とし
てオレイン酸モノグリセラード（花王アトラス社製アト
モス３００）０．７重量部、ポリエチレングリコール（
三洋化成社製ＰＥＧ３ＯＯ）０．２５重量部、ポリオキ
シエチレンノニルフエノールエーテル（三洋化成社製ノ
ニポール４０）０．１重量部を混練した樹脂を表裏両層
とし、これら樹脂を二基の押出機を備え、同時に三層の
成膜が可能なサーキユラーダイを装備した多層インフレ
ーシヨン装置にて、ブロー比５倍、その他通常の成膜条
件にて成膜を行つた。

各層の厚みは、中間層５μ、表裏両層の厚み各１２．５
μの合計２０μの厚さのストレツチフイルムを製造した
。

この三層ストレツチフイルムを使用して、発泡スチロー
ル製トレイ（サイズ８０ＴｒＬ／ＴＬ×２００Ｔ１／／
ＲｒＬ）上にキユウリJヶ{をのせ、自動ストレツチ包装
機ＳＴ−３６製（大森機械社製）にて自動包装を行つた
。

最終工程のストレツチフイルムを熱接着するベルトヒー
タ一部では、ヒーター温度１００〜１５０℃の範囲で、
溶融穴あき等の問題もなく良好な接着が得られた。

また得られたストレツチフイルムの「伸び」 ［もどり
」はポリ塩化ビニルに類似し、仕上つた包装物のストレ
ツチフイルムの形状はきわめて良好なものであつた。比
較例 中間層をエチレン一酢酸ビニル共重合体とし、表裏両層
をアイオノマー樹脂とした以外は、全て実施例１と同様
にして積層フイルムを製造した。

製造したフイルムは、ストレツチフイルムとしての適度
な弾力性を示さないばかりか、フイルムのスリツプ性が
極めて悪いものであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アイオノマー樹脂からなる層の両面に、酢酸ビニル
   含有率５〜４０ｗｔ％のエチレン−酢酸ビニル共重合体
   からなる層を積層してなる食品包装用ストレッチフィル
   ム。 ２ 表裏両層を構成する樹脂１００重量部に対して０．
   １〜４．５重量部の防曇性及び／又はスリップ性を有す
   る添加剤を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の食品
   包装用ストレッチフィルム。