JP3040694B2 - 複合多層フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は汎用のポリオレフィン系
樹脂フィルムとヒートシール可能で、温水中で加熱殺菌
処理を行っても透明性を維持し、開封口を確保するだけ
の耐熱性を有し、流通過程における密封性に優れ、且つ
開封時には容易に剥離できることを目的とした食品包装
用複合多層フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食品包装においては完全密封性があり、
且つ開封時には容易に開封できる特性（以下イージーピ
ール性）を持った包装材料が広く使用されている。プラ
スチック包装材料を用いて、イージーピール性を得るた
めの方法は、大きく分けて次の三つの方法がある。第１
の方法は、相手側のシール層とヒートシールする層を予
めある程度薄くしておき、開封時にこの層を相手シール
層に剥離させることによって開封する方法である。次
に、第２の方法として、シール層を異樹脂からなる混合
物とし、相手側のシール層とのシール強度を適度に制御
する方法である。最後に、第３の方法として、シールす
べき材料を別々の樹脂とし、ヒートシールにより疑似的
に密着させて、開封時にその界面から開封する方法であ
る。しかし第３の方法は密封性が十分得られない場合が
多かった。

【０００３】さて、最近では、食習慣の変化から、家庭
で手軽に調理できる調理済み食品が広く普及し始めてい
る。これらの食品は、真空パックした包装物を温水中で
加熱殺菌或いは加熱調理した上で、販売される。これら
の食品は、小売店でのディスプレイ効果や消費者が予め
内容食品を確認できるように、加熱処理後のフィルムの
透明性は大変重要である。又包装材料が易開封性をもっ
ているにも拘わらず、開封口が温水に曝されたことによ
り融着していては、折角のイージーピール機能が無意味
なものとなってしまう。従って、開封口が融着しないだ
けの耐熱性も併せて必要である。又、食品包装の場合に
は、単にイージーピール性があるというだけでは不十分
であり、開封した時に剥離面に繊維状になったシール層
が残っている（以下ヒゲの現象という）と、商品価値を
落とすことになり良くない。更には、ハンバーグ等の食
品においては、中身やタレに油脂分が多く含まれている
が、この油脂分によってシール層が侵され、輸送途中等
に破袋するようであってはいけない。この意味で、シー
ル層材料には充分な耐油性も必要とされる。

【０００４】ところが、上述の各技術は第１の方法の場
合、内容物やそれに付随する各種の油脂分により薄くし
たシール層が侵されデラミネーションを生じ、シールの
信頼性に欠ける。又、相手シール層も単一樹脂に限定さ
れることが多く、汎用性にも欠ける。次に、第２の方法
の場合も、多くの場合混合系の配合が良くないと、加熱
処理の前段階から透明性が良くなかったり、温水加熱処
理時の水分や油分により、シール層が白濁するという欠
点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の加熱
殺菌処理を行う際に使用される食品包装フィルムにおけ
る易開封性シール層の問題点である透明性、耐油性及び
耐熱性の不足を同時に解決するために種々の検討の結果
なされたもので、その目的とするところは、ヒートシー
ルすべき相手材料として汎用のポリオレフィン系樹脂群
から幅広く選択出来、温水中での加熱殺菌処理後も優れ
たイージーピール性と透明性を保持し、且つ流通過程に
おける密封性を併せ持つシール層を与える複合多層フイ
ルムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、シール層がエ
チレン系アイオノマー樹脂１００重量部に対し、融点が
１７０℃以上の結晶性ポリアミド樹脂５〜１００重量
部、ポリプロピレン樹脂１０〜１６０重量部及びエチレ
ン−メタクリル酸共重合体樹脂１０〜５０重量部からな
る組成物であることを特徴とする複合多層フィルムであ
り、好ましくは結晶性ポリアミド樹脂が、ナイロン６、
ナイロン６６及びこれらの共重合体であり、エチレン系
アイオノマー樹脂が、α、β不飽和カルボン酸含有量６
〜１５モル％、遷移金属陽イオンによる中和度が２０〜
１００％のエチレン系アイオノマー樹脂であり、シール
層の厚みが、２〜１００μｍであり、共押出し方式で製
造される４記載の複合多層フィルムである。

【０００７】本発明において用いられるアイオノマーと
しては、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体の一部が
金属陽イオンによって中和されたエチレン系アイオノマ
ー樹脂を用いることができる。本アイオノマーの構成と
して好ましくは、アイオノマーのベースとなる共重合体
を構成する不飽和カルボン酸の酸含量としては６〜１５
モル％の範囲のものが、結晶性ポリアミド樹脂と良く相
溶し、金属陽イオンとしては亜鉛、マンガン、コバルト
等の遷移金属陽イオンが良く、しかもその中和度として
は２０％以上であることが、耐熱性の点で最も好まし
い。

【０００８】本発明において用いられるポリアミドとし
ては、融点が１７０℃以上の結晶性ポリアミド樹脂樹脂
を用いることができる。このようなポリアミドとして、
具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１
０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナ
イロン４６、ＭＸＤ６ナイロン、及びこれらの共重合体
や混合体である。耐熱性を効率良く改善するためには、
融点が２００℃以上の結晶性ポリアミド樹脂が良く、ナ
イロン６、ナイロン６６及びこれらの共重合体が特に好
ましく用いられる。又、本発明における結晶性ポリアミ
ド樹脂の２５℃における９８％硫酸での比粘度は０．５
〜１０のものが好ましい。本発明における結晶性ポリア
ミド樹脂の配合比率としては、エチレン系アイオノマー
樹脂１００重量部に対し、結晶性ポリアミド樹脂が５重
量部未満では耐熱性改良の効果があまり認められず、逆
に１００重量部より多いとアイオノマー本来の性質が失
われ、相手材のエチレン系シーラントとのシールが困難
となるため、５〜１００重量部、好ましくは２０〜８０
重量部の割合が好適である。

【０００９】本発明において用いられるポリプロピレン
樹脂としては、ポリプロピレンのホモポリマー及びエチ
レン・プロピレン共重合体が含まれる。プロピレンのホ
モポリマーは共重合体に比較し、やや透明性は落ちる
が、逆にイージーピール性を付与する効果は大きい。ポ
リプロピレンとしてエチレン・プロピレン共重合体を採
用する場合はエチレン含量は少ない方がよく、１〜５重
量％程度が好ましい。エチレンの含量が多くなるとシー
ルすべき相手のフィルムがアイオノマーの場合は比較的
影響を受けないが、ポリエチレンやエチレン酢酸ビニル
共重合体の場合イージーピール性を損なうことになる。
ポリプロピレンの２３０℃におけるＭＦＲは０．１〜１
０ｇ／１０分程度と低い方が好ましい。ポリプロピレン
のＭＦＲを高くすると、フィルムの透明性は向上する
が、剥離時のヒゲの現象が発生し易くなり、実用的では
ない。本発明におけるポリプロピレン樹脂の配合比率と
しては、使用目的によっても異なるが、エチレン系アイ
オノマー樹脂１００重量部に対し、ポリプロピレン樹脂
が１０重量部未満では易開封性の効果があまり認められ
ず、逆に１００重量部より多いとアイオノマー本来の性
質が失われ、相手材のエチレン系シーラントとのシール
が困難となるため、１０〜１００重量部、好ましくは１
５〜８０重量部の割合が好適である。

【００１０】本発明において、エチレン−メタクリル酸
共重合体には次の２つの効果がある。先ず第一にエチレ
ン系アイオノマー、結晶性ポリアミド及びポリプロピレ
ンの３元混合系における加工助剤的な役割を果たす。そ
の役割とは、結晶性ポリアミドやポリプロピレンの配合
の比率が高い場合において、２軸のスクリュー押出し機
やバンバリーミキサー等の加工装置を用いて予めコンパ
ウンディングしておいた場合には問題とならないが、単
軸スクリューでいきなりシート化を図った場合うまく相
溶させることが出来ず、透明性が得られにくいことがあ
る。この際に、エチレン−メタクリル酸共重合体を加え
ることによって、透明性を格段に向上させることが出来
る。この理由は必ずしも明らかではないが、エチレン−
メタクリル酸共重合体の酸成分がアイオノマーのそれと
相まってポリアミドとの相溶性向上に大きく関与してい
るものと考えられる。次に、これも結晶性ポリアミド及
びポリプロピレンの配合の比率が高い場合において効果
を発揮するのだが、両成分を本特許請求の範囲内で添加
した場合であっても、用途によってシール強度が十分で
ない場合がある。この様な場合に、不足しているシール
強度を補うことが出来る。エチレン−メタクリル酸共重
合体は、メタクリル酸の酸含量が３〜１５ｗｔ％で、１
９０℃におけるＭＦＲが０．３〜１０ｇ／１０分で、且
つＪＩＳ Ｋ−７２１５によって測定した場合の硬度
（Ｄスケール）が３０〜６０であるエチレン−メタクリ
ル酸共重合体を利用することが出来る。本発明における
エチレン−メタクリル酸共重合体の配合比率としては、
アイオノマー１００重量部に対し、エチレン−メタクリ
ル酸共重合体が１０重量部未満では上述の効果はあまり
認められず、逆に５０重量部より多いと易開封性を阻害
することになるため、１０〜５０重量部、好ましくは１
５〜４０重量部の割合が好適である。

【００１１】本発明によるシール層にはフィルムのブロ
ッキング防止を目的として、粒子径０．１〜２．０μｍ
の酸化珪素、珪酸マグネシウム、あるいは珪酸アルミニ
ウムから選ばれる無機充填剤を、本熱可塑性樹脂組成物
１００重量部に対して０．１〜５．０重量部添加しても
良い。包装する食品の種類及び形態により求められるシ
ール強度は変わってくるので、流通過程における密閉性
と開封時のイージーピール性のバランスを考え、シール
強度を調整する必要があるが、本発明で示した範囲内で
あれば、各成分のＭＦＲ及び構成比率を調整することに
より、目的を達成することができる。

【００１２】本発明によるボイル適性に優れたイージー
ピール可能なシール層を有する複合多層フィルムとして
は、従来加熱処理を行う場合の食品包装に用いられてき
た層構成を採用する事ができる。例えば、最外層（Ａ）
としてポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系樹脂、或いは６ナイロン、１２ナイロン、６６ナイ
ロン又はこれらの共重合体等のポリアミド樹脂、中間層
としてエチレン・ビニルアルコール共重合体やポリ塩化
ビニリデン等のガスバリアー層（Ｂ）、耐ピンホール性
付与層（Ｃ）としてポリアミド樹脂樹脂、及び本発明に
よるシール層（Ｄ）を、必要に応じて接着性樹脂層
（Ｅ）を設けて積層させて使用することができる。具体
的な層構成としては例えば、Ａ／Ｅ／Ｃ／Ｅ／Ｄ、Ａ／
Ｅ／Ｃ／Ｂ／Ｅ／Ｄ、Ａ／Ｅ／Ｂ／Ｃ／Ｅ／Ｄ、Ａ／Ｅ
／Ｂ／Ｅ／Ｄ、Ａ／Ｅ／Ｃ／Ｂ／Ｃ／Ｅ／Ｄ、Ａ／Ｅ／
Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ｅ／Ｄ、又は最外層からエチレン・ビニル
アルコール共重合体層（ガスバリアー性付与層）、接着
性樹脂層、ポリアミド樹脂層、接着層及び本発明による
シール層からなる５層共押出しフィルム等の外層に、反
りの防止や印刷の目的でポリプロピレンをドライラミネ
ートした複合多層フィルム等々を採用し、実用に供する
事ができる。

【００１３】本発明のシール層を有する複合多層フィル
ムに適する相手方のシール層の樹脂としては低密度ポリ
エチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、エチレ
ンメタクリル酸メチル共重合体、エチレン系アイオノマ
ー、エチレンプロピレン共重合体等が使用される。勿論
本シール層同志をシールして使用しても構わない。最後
に、本シール層を有する複合多層フィルムの製造方法と
しては、上述の様に複雑な多層構成を必要とすることに
よる生産性や深絞り成形性等の観点から、共押出し法に
よるのが望ましい。

【００１４】

【実施例】６００ｍｍ巾の６層共押出しＴ字型ダイスを
用い常法により複合多層フィルムを作成した。各層の構
成は最外層に直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）
３０μｍ、以下順次接着性樹脂（ＡＤ層）１５μｍ、
ポリアミド樹脂（６Ｎｙ）１５μｍ、エチレン・ビニル
アルコール共重合体（ＥＶＯＨ）１５μｍ、接着性樹脂
（ＡＤ層）１５μｍ、及び本発明によるシール層６０
μｍ或いは本発明によらないシール層６０μｍを配し
た。得られたフィルムの総厚みは１５０μｍである。シ
ール層に配合した熱可塑性樹脂は次の通りである。アイ
オノマーとしては、メタクリル酸含量が９モル％で、亜
鉛イオンによる中和度が５０％のもの（ＩＯＮ）を用
い、結晶性ポリアミドとしては比粘度２．０のナイロン
６−６６（ＤＳＣ法による融点１９５℃）、ポリプロピ
レンとしてはホモポリマーで、２３０℃におけるＭＦＲ
が２．５ｇ／１０分のもの（ＰＰ）を用い、エチレン−
メタクリル酸共重合体としては、酸含量９重量％で１９
０℃におけるＭＦＲが８ｇ／１０分のもの（ＥＭＡＡ）
を用いた。

【００１５】シール層以外の各層に使用した樹脂は次の
通りである。 ・ＬＬＤＰＥ：三井石油化学工業(株)製 ウルトゼック ス3520L ・ＡＤ層 ：三井石油化学工業(株)製 アドマー NF500 ・６Ｎｙ ：宇部興産(株)製 宇部ナイロン 1030B ・ＥＶＯＨ ：(株)クラレ製 エバール EP-E154B ・ＡＤ層 ：三井石油化学工業(株)製 アドマー NF550

【００１６】得られた複合多層フィルムを２０ｍｍ深絞
り圧空成形し、内容物としてハンバーグを充填し、外層
からポリプロピレン、ビニリデンコートポリエステル及
びシール層として直鎖状低密度ポリエチレンの３層で合
計８０μｍの蓋材で真空シールを行った。この際、包装
体の１つのコーナー部分を意図的にシールしないで、開
封口に相当する場所を作成した。更にこの包装体を沸騰
水中で３０分間加熱処理した。こうして得られたサンプ
ルについて、透明性、耐熱性、耐油性及びシール性につ
いて調べた。尚、透明性等のこれらの特性は、次に記載
する方法で調べた。 （イ）透明性：サンプルから内容物を取り出し、台所用
中性洗剤とぬるま湯で洗浄した成形フィルムについて、
ヘイズを測定した。 （ロ）耐熱性：サンプルの隅に意図的に作成した未シー
ル部が、加熱殺菌処理により融着していないかどうかを
調べた。 （ハ）耐油性：得られたサンプルを各々２０個ずつ段ボ
ールケースに入れ、１ｍの高さからコンクリート上に段
ボールケースの６面についてそれぞれ５回落下させて、
段ボールケースを開封し破袋しているものの個数を調べ
た。 （ニ）シール強度：オートグラフを用い、テストピース
幅１５mm、剥離速度２００mm／分で行った。

【００１７】実験内容及び実験結果を表１にまとめた。
表中実施例１〜５は本発明による４元熱可塑性樹脂組成
物をシール層としたものであり、透明性、耐熱性、耐油
性及びイージーピール性の何れにも優れており、大変バ
ランスがとれている事を示している。比較例１、２はポ
リアミドの添加量が少ないため、耐熱性が十分得られて
いない。比較例２、３はポリプロピレンの添加量が少な
いため、シール強度が強すぎて開封が困難である。比較
例４はポリプロピレンの添加量が多すぎるため、シール
強度も弱いため破袋が発生している。比較例５はポリア
ミドの添加量が多すぎるため、透明性が悪くなり、シー
ル強度も十分でない。

【００１８】 表 １ 実 施 例 比 較 例 １ ２ ３ ４ ５ １ ２ ３ ４ ５ 配合（重量部） アイオノマー 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 ナイロン６−６６ 10 10 50 80 80 3 3 25 50 150 ＰＰ 10 55 35 15 140 35 5 5 200 35 ＥＭＡＡ 15 25 15 25 40 20 15 15 25 15 評価項目 １透明性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ２耐熱性 ○ ○ ○ ○ ○ × × ○ ○ ○ ３耐油性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × × ４シール性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × × × ×

【００１９】評価基準 透明性：○ ボイル後のヘイズ値が１０％未満である。 × ボイル後のヘイズ値が１０％以上である。 耐熱性：○ 開封口の融着が起こらない。 × 開封口の融着が起こる。 耐油性：○ 破袋した個数が０〜２個である。 × 破袋した個数が３個以上である。 シール性：○ シール強度が100ｇ^f／15mm以上500ｇ^f／
15mm未満である。 × シール強度が100ｇ^f／15mm未満又は500ｇ^f／15mm以
上である。

【００２０】

【発明の効果】本発明によるシール層を持つ複合多層フ
ィルムを用いると、真空包装後加熱殺菌処理を行う包装
体においても、イージーピール性や透明性を損なうこと
無く、従来の欠陥である耐熱性や耐油性を補えるため、
定形のもののみならず、不定形で塊状の内容物を深絞り
や袋で真空包装を行う用途において好適に使用できる。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シール層が、エチレン系アイオノマー樹
   脂１００重量部に対し、融点が１７０℃以上の結晶性ポ
   リアミド樹脂５〜１００重量部、ポリプロピレン樹脂１
   ０〜１６０重量部及びエチレン−メタクリル酸共重合体
   樹脂１０〜５０重量部からなる組成物であることを特徴
   とする複合多層フィルム。
2. 【請求項２】 結晶性ポリアミド樹脂が、ナイロン６、
   ナイロン６６及びこれらの共重合体である請求項１記載
   の複合多層フィルム。
3. 【請求項３】 エチレン系アイオノマー樹脂が、α、β
   不飽和カルボン酸含有量６〜１５モル％、遷移金属陽イ
   オンによる中和度が２０〜１００％のエチレン系アイオ
   ノマー樹脂である請求項１又は２項記載の複合多層フィ
   ルム。
4. 【請求項４】 シール層の厚みが、２〜１００μｍであ
   る請求項１、２又は３記載の複合多層フィルム。
5. 【請求項５】 共押出し方式で製造される請求項１、
   ２、３又は４記載の複合多層フィルム。