JP2017030242A - ポリエチレン系架橋シュリンクフィルム及び該フィルムからなる冷蔵麺又は冷凍麺用包装袋 - Google Patents
ポリエチレン系架橋シュリンクフィルム及び該フィルムからなる冷蔵麺又は冷凍麺用包装袋 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ポリエチレン系樹脂を含むヒートシール層を有するポリエチレン系架橋シュリンクフィルムであって、前記ヒートシール層同士をヒートシールした時のヒートシール強度が下記(1)、(2)を満たすことを特徴とする、ポリエチレン系架橋シュリンクフィルム。
(1)ヒートシール温度120℃、ヒートシール圧力0.65MPaでヒートシールした時のヒートシール強度が、2〜10N/30mm。
(2)ヒートシール温度120℃、ヒートシール圧力2.0MPaでヒートシールした時のヒートシール強度が、12〜20N/30mm。
【選択図】なし
Description
また、本発明が解決しようとする課題の一つは、上記フィルムからなる包装袋を提供することにある。
[1]ポリエチレン系樹脂を含むヒートシール層を有するポリエチレン系架橋シュリンクフィルムであって、
上記ヒートシール層同士をヒートシールした時のヒートシール強度が下記(1)、(2)を満たすことを特徴とする、ポリエチレン系架橋シュリンクフィルム。
(1)ヒートシール温度120℃、ヒートシール圧力0.65MPaでヒートシールした時のヒートシール強度が、2〜10N/30mm。
(2)ヒートシール温度120℃、ヒートシール圧力2.0MPaでヒートシールした時のヒートシール強度が、12〜20N/30mm。
[2]上記ヒートシール層のゲル分率が15〜50質量%である、[1]に記載のポリエチレン系架橋シュリンクフィルム。
[3][1]または[2]に記載のポリエチレン系架橋シュリンクフィルムからなる冷蔵麺又は冷凍麺用包装袋。
以下、本発明を実施するための一形態(以下、「本実施の形態」という。)について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本実施の形態のポリエチレン系架橋シュリンクフィルムは、少なくともヒートシール層を有し、さらに、基材層、中間層を有していてもよい。また、本実施の形態のポリエチレン系架橋シュリンクフィルムは、ヒートシール層の単独層からなってもよいし、ヒートシール層を含む複数層からなってもよい。
なお、本明細書において、ポリエチレン系架橋シュリンクフィルムを、単に「フィルム」と称する場合がある。
本実施の形態のフィルムは、上記ヒートシール層同士を、ヒートシール温度120℃、ヒートシール圧力0.65MPa(以下、「低圧シール条件」とする)でヒートシールした時のヒートシール強度が、2〜10N/30mmであり、好ましくは4〜8N/30mmである。
低圧シール条件におけるヒートシール強度が2N/30mm未満では輸送や保管時にヒートシール部が開口しやすくなり、10N/30mmを超えると、電子レンジ加熱時にヒートシール部が開口しにくくなる場合がある。
低圧シール条件のヒートシール強度は、例えば、ヒートシール層のゲル分率、ヒートシール層の樹脂組成等によって調整することができる。
ヒートシール強度が12N/30mm未満では、輸送や保管時の密閉性が劣る場合がある。20N/30mmを超えるとフィルムの耐圧強度を上回ることで、電子レンジ加熱時にフィルムが破裂する可能性がある。
高圧シール条件のヒートシール強度は、例えば、ヒートシール層のゲル分率、ヒートシール層の樹脂組成等によって調整することができる。
なお、ゲル分率は、沸騰p−キシレン中で試料を12時間抽出し、不溶解部分の割合を次式により計算により求めて得ることができる。
ゲル分率(質量%)=(抽出後の試料の質量/抽出前の試料の質量)×100
上記ヒートシール層は、少なくとも一種のポリエチレン系樹脂を含む。さらに、添加剤を含んでいてもよい。
ポリエチレン系樹脂はJIS K 6922で密度により分類される。当該分類において、密度が0.942g/cm3以上のポリエチレン系樹脂が、高密度ポリエチレン(HDPE)とされ、密度が0.930g/cm3以上0.942g/cm3未満のポリエチレン系樹脂が、中密度ポリエチレン(MDPE)とされ、密度が0.910g/cm3以上0.930g/cm3未満のポリエチレンが、低密度ポリエチレン(LDPE)とされる。
なお、ポリエチレン系樹脂は、エチレン単独の重合体、又は、エチレン及び炭素数3以上のα−オレフィンの共重合体を示す。炭素数3以上のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等が挙げられる。
本実施の形態において、上記添加剤として、滑り性や防曇性を改善する観点から、グリセリンモノオレート等のグリセリン系脂肪酸エステルを配合することができる。
上記基材層としては、例えば、上記ポリエチレン系樹脂を含む層等が挙げられる。中でも、上記高密度ポリエチレン、上記高圧低密度ポリエチレンを含む層が好ましい。
本実施の形態のフィルムの製造方法としては、ダイレクトインフレーション法、ダブルバブルインフレーション法、トリプルバブルインフレーション法、テンター法等が挙げられる。
次に、この原反に架橋処理を施し、続いて熱風による伝熱加熱あるいはインフラヒーター等の輻射加熱により原反を融点以上に加熱した後、原反を2組のニップロール間で速度比をつけ流れ方向(MD)に延伸しつつチューブ内にエアーを注入して垂直方向(TD)にも、延伸する。
架橋処理の方法には、一般に公知の方法が使用できる。架橋処理の方法としては、例えば、架橋剤を添加して架橋剤の分解温度以上に加熱して架橋を施す方法、α線、β線、γ線、中性子線、電子線等の電離性放射線を照射する方法が挙げられる。
架橋処理を施すことにより、フィルムの収縮後の曇り度、光沢度を改良することができる。また、架橋処理には、フィルムを構成する樹脂の融点以上に加熱して収縮させる場合に、フィルムの溶融による破れ等を防ぐ狙いもある。
本実施の形態の包装袋は、本実施の形態のポリエチレン系架橋シュリンクフィルムからなる包装袋であり、上述のポリエチレン系架橋シュリンクフィルムをヒートシールして包装袋とすることが好ましい。また、本実施の形態の包装袋は、上述の熱収縮多層フィルムを用いて被包装物を包装してなるものであってもよい。
ピロー包装の方法としては、例えば、フィルムの両端を合掌シールして筒状とし、被包装物を筒の中に入れ前後をシールしながら、切り離して一つ一つの包装袋を得る方法等が挙げられる。
一般に自動包装機におけるセンターシール部(フィルムの両端を併せてシールする部分)は異方向に回転する円盤状のヒートシーラーに挟まれた状態でヒートシールされる。それに対し、直交するエンドシール部では、シール時に強靭なバネで圧力をかけるため、センターシール部よりも圧力が高くなりやすい。
ヒートシール強度の低いセンターシール部を天面に向けながら皿において、電子レンジにて所定の時間加熱すると、ヒートシール強度の強いエンドシール部は開口しないため、中身がこぼれ出にくい。
本発明の目的である電子レンジ加熱時に特定のシール部位から蒸気を開放するには、温度と圧力でシール強度の調整が可能なヒートシール法が良い。
上記エンドシール部のヒートシール温度としては、例えば、100〜150℃等が挙げられる。また、上記エンドシール部のヒートシール圧力としては、例えば、0.8〜2.3MPa等が挙げられる。
連続包装機の包装スピードは、1分間に約20個包装する速度であったが、近年の高速の連続包装機になると1分間に約30〜100個包装するものもある。そのため、包装フィルムには、その包装スピードに対応できる適性、例えば、滑り性、ヒートシール性、熱収縮特性が強く求められる。本実施の形態のポリエチレン系架橋シュリンクフィルムは、包装フィルムとして、滑り性、ヒートシール性、熱収縮特性に優れるフィルムである。
沸騰p−キシレン中で、フィルム、又はフィルムから取り出したヒートシール層を12時間抽出し、不溶解部分の割合を次式により計算により求めた。フィルムの架橋度の尺度として用いた。
ゲル分率(質量%)=(抽出後の試料の質量/抽出前の試料の質量)×100
テスター産業株式会社製ヒートシーラー TP−701−Bを用いて、ヒートシール強度測定用の試料を作成した。フィルムのヒートシール層表面同士が向かい合うようにして重ね合わせてヒートシールした。
(ヒートシール条件)
・ヒートシールバー:幅5mm、長さ300mm(表面に凹凸のないものを使用)
・ヒートシール温度:120℃
・ヒートシール時間:0.3秒
・ヒートシール圧力:0.65MPa、2.0MPa
・試験片幅:30mm
上記条件で作成した試料を30mm幅の寸法に切り出し、島津製作所製 オートグラフ(商品名)AG−Iで、チャック間10mmの長さの中央部に上記試験片のシール部分がくるように試料を取り付けて、200mm/minの引張速度でシール部の剥離を行い、それぞれのシール圧力において、最も強い剥離強度をヒートシール強度とした。
得られたフィルムを300mm幅にスリットし、茨木精機株式会社製の「FSP−1561N(商品名)」を用いて、センターシール部の温度を120℃、エンドシール部の温度を120℃に設定し、センターシール部のヒートシール圧力をエンドシール部のヒートシール圧力よりも低くして、100個/分の速度で、冷凍うどん(200g)を包装し、各実施例及び比較例につき、30個の包装袋を得た。
電子レンジ(National製、NE−EH21A)内に、1個の包装袋をセンターシール部が上側となるように設置し、出力を500W、加熱時間を3分30秒に設定し、上記の個包装した30個の包装袋をそれぞれ加熱し、以下の基準で電子レンジ適性を評価した。
(評価基準)
A:全ての包装袋が、加熱時に発生する水蒸気の圧力によって、2分未満で包装袋のセンターシール部が剥離し、蒸気解放が行われた。
B:少なくとも1個の包装袋が、加熱時に発生する水蒸気の圧力によって、センターシール部が剥離し、上記解放が行われるまで、2分以上3分未満の時間を要した。
C:少なくとも1個の包装袋が、3分以上センターシール部の剥離が起こらず、包装袋が膨張し、十分な蒸気解放が行われなかった。
得られたフィルムを300mm幅にスリットし、茨木精機株式会社製の「FSP−1561N(商品名)」を用いて、センターシール部の温度を120℃、エンドシール部の温度を120℃に設定し、センターシール部のヒートシール圧力をエンドシール部のヒートシール圧力よりも低くして、100個/分の速度で、冷凍うどん(200g)を包装し、各実施例及び比較例につき、5個の包装袋を得た。
堅牢度試験機(商品名「RT−200」、大栄科学研究所製)に各包装袋を、センターシール部を上に向けて固定し、50往復/分の速度で5分間繰り返し振動させた後、シール部の状態を確認し、密閉性の評価とした。
A:全ての包装袋が開口せず、密閉性を維持できた。
B:1個の包装袋のシール部が開口した。
C:2個以上の包装袋のシール部が開口した。
(ポリエチレン系樹脂)
・HD:高密度ポリエチレン(密度=0.952g/cm3、MFR=0.8g/10分)、融点=133℃
・LD:高圧法低密度ポリエチレン(密度=0.922g/cm3、MFR=0.2g/10分)、融点=110℃
・LL:シングルサイト系線状低密度ポリエチレン(α−オレフィンコモノマー=1−ヘキセン、密度=0.913g/cm3、MFR=2.0g/10分)、融点=112℃
(添加剤)
・Ad:グリセリンモノオレート
[フィルムの製造方法]
押出機に、フィルムを形成するための樹脂を供給し、多層の場合は各押出機において、所定の添加剤を注入ポンプで所定量注入しながら混合溶融を行った。この混合溶融された樹脂組成物をそれぞれ環状ダイに供給し、このダイで積層化し共押出しした。環状ダイ直下で、ダイから吐出された溶融樹脂は第1バブルを形成しながら、冷却水で急冷した。急冷後、ピンチロールでピンチし、無延伸状の原反を採取した。
この原反は所望の厚み、表1に記載の層比率になるように調整した。この原反に加速電圧500kVの電子線照射装置を用いて架橋処理を施した。この時、各層のゲル分率が、所望の値内に入るように調整を行った。この処理が施された原反を170℃の雰囲気温度に保たれた加熱炉で加熱し、2組のニップロール間の速度比により流れ方向に延伸し、また、チューブ内にエアーを注入することにより機械の流れ方向と垂直方向に延伸した。延伸後、バブルの最大径の部分にエアーリングより冷風をあて冷却を行った。その後、折りたたんでフィルムを得た。
[実施例1]
HDを30質量%、LDを49質量%、LLを20質量%及びAdを1.0質量%含有する樹脂組成物を、環状ダイを用いて押出した。
その後冷却水にて冷却固化して幅130mm、厚み550μmの均一な厚み精度のチューブ状延伸原反を採取した。ついでこの延伸原反を500kVの電子線照射装置へ誘導し100kGyの吸収線量で架橋処理を行い、これを170℃の雰囲気温度に保たれた加熱炉内で加熱し、2組のニップロール間の速度比により流れ方向(MD)に6.0倍、チューブ内にエアーを注入することにより垂直方向(TD)に6.2倍延伸を行い、厚み15μmのフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表1に示す。得られたフィルムを用いて、自動包装機にて冷凍うどんを包装し、電子レンジで加熱したところ、センターシール部から開口し、加熱終了後も容易に中身が取り出すことができ、実用性に優れたフィルムであった。
各層を形成するための樹脂及びその比率並びにフィルムの厚みを表1に示すとおりに変更したこと以外は、実施例1の条件と同様にして、厚み15〜20μmのフィルムを得た。なお、延伸倍率は実施例1と同一とし、延伸前のチューブ状延伸原反の厚みを変更することにより、フィルムの最終厚みを適宜調整した。
得られたフィルムの評価結果を表1に示す。いずれも得られたフィルムを用いて、自動包装機で冷凍うどんを包装し、電子レンジで加熱したところ、センターシール部から開口し、加熱終了後も容易に中身が取り出すことができ、実用性に優れたフィルムであった。
各層を形成するための樹脂及びその比率を表1に示すとおり変更したこと以外は、実施例1の条件と同様にして厚み15μmのフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表1に示す。得られた包装袋はヒートシール層に用いた線状低密度ポリエチレンが多かった為、シール強度が全体に強めであり、電子レンジ加熱中の蒸気解放に時間がかかった。
各層を形成するための樹脂及びその比率を表1に示すとおり変更し、照射線量を10kGyに変更した以外は、実施例1の条件と同様にして厚み15μmのフィルムを得た。
各層を形成するための樹脂及びその比率を表1に示すとおり変更し、照射線量を50kGyに変更した以外は、実施例1と同様にして厚み15μmのフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表1に示す。比較例2、3共にフィルムのゲル分率が低く、架橋度が下がり過ぎたため、ヒートシール層の樹脂の流動性が上がり、シール強度が強すぎる結果となり、電子レンジ加熱中に蒸気解放を行うことができず、包装袋側部より破裂した。
各層を形成するための樹脂及びその比率を表1に示すとおり変更し、照射線量を250kGyに変更した以外は、実施例1と同様にして厚み15μmのフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表1に示す。フィルムのゲル分率が高く、架橋度が上がり過ぎたため、ヒートシール層の樹脂の流動性が下がり、シール強度が弱すぎる結果となり、電子レンジ加熱中の蒸気解放を行うことができたが、振動試験ではシール部が開口した。
各層を形成するための樹脂及びその比率を表1に示すとおり変更し、照射線量を140kGyに変更した以外は、実施例1と同様にして厚み15μmのフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表1に示す。フィルムのゲル分率が高く、架橋度が上がり過ぎたため、ヒートシール層の樹脂の流動性が下がり、シール強度が弱すぎる結果となり、電子レンジ加熱中の蒸気解放を行うことができたが、振動試験ではシール部が開口した。
Claims (3)
- ポリエチレン系樹脂を含むヒートシール層を有するポリエチレン系架橋シュリンクフィルムであって、
前記ヒートシール層同士をヒートシールした時のヒートシール強度が下記(1)、(2)を満たすことを特徴とする、ポリエチレン系架橋シュリンクフィルム。
(1)ヒートシール温度120℃、ヒートシール圧力0.65MPaでヒートシールした時のヒートシール強度が、2〜10N/30mm。
(2)ヒートシール温度120℃、ヒートシール圧力2.0MPaでヒートシールした時のヒートシール強度が、12〜20N/30mm。 - 前記ヒートシール層のゲル分率が15〜50質量%である、請求項1に記載のポリエチレン系架橋シュリンクフィルム。
- 請求項1又は2に記載のポリエチレン系架橋シュリンクフィルムからなる冷蔵麺又は冷凍麺用包装袋。
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