JP3274757B2 - 多層プラスチツク製ケーシング包装材料 - Google Patents
多層プラスチツク製ケーシング包装材料Info
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Description
液状またはペースト状で包装する商品、特にラップ包装
し、包装途中および/またはその後に熱処理する食品、
例えば各種のジャーマンソーセージ、チーズ、バター、
その他をラップ包装するためのチューブ状フィルムに関
する。
効果を有し、しかも同時にその使用量を減らし得るラッ
プ包装材料に対するフィルムユーザーの要求に伴い、こ
れらの要求を満足させるために異なるポリマーを同時押
出ししてこれら材料の性質を組み合わそうとする傾向が
あり、それによって最近特に、20ないし150mmの
直径の小さいチューブ状フィルムが出現している。この
方法では、2軸延伸された、厚さが35ないし70μm
のポリアミド/ポリオレフィン複合フィルムが一般的に
受け入れられ、その使用量が増加している。
2重バブル法(double bubble technique) によって2
軸延伸する間に生ずるポリアミドの問題は、分子が配向
し、またフィルムの膨張によって結晶化が誘発されて、
チューブの横方向の延伸が、延伸率2.8ないし4の程
度に留まり、それ以上できなくなってしまうことであ
る。この様なチューブ状フィルムを特定の目的、例えば
ソーセージのラップ包装に使用すると、ポリオレフィン
が不完全にしか延伸されていないために延伸されたポリ
アミドの機械的性質が、得られたフィルムの主要部分を
担うことになる。この種のPA/PE複合フィルムを有
機または無機充填用添加剤を混和して改質すると、特に
積層物の内部または外部に位置するポリアミド層が制限
を受け、添加剤によっては割合量が限界を越えると、ポ
リアミド/ポリマーのマトリックス部分が弱体化し、生
産を決定する延伸工程の間に問題が起こるので、割合量
および粒子径の選択幅が狭いものとなる。
のために、混合した成分の効果が十分出ないで、フィル
ムの特定性質を最適化することが充分に達成できずに、
新たに有害な他の性質が付与されたり、そして/または
生産上の難しい問題が生ずるといった事態が、今までし
ばしば起こっていた。
目的で内部及び外部に位置するポリアミド層に添加する
顔料の割合を増加させると、フィルムユーザーにとって
は製品品質が低下する、製造業者にとっては製造装置の
操業寿命が短くなる等の、多くの製造技術上の困難が起
こる。
は、延伸工程中その表面で微小な裂け目を生じさせる。
この微小な裂け目は、これらが制御し難い引き裂きの出
発点になるので、しばしば延伸フィルムバブル破裂の原
因となる。
リマー層のいずれか一つで顔料濃度が高いと、押出機の
ダイリップ上に析出する。この析出も延伸する初期バブ
ルの円周上の厚さを不規則にし、一方ではフィルム最終
製品の縦皺が増加し、また一方ではフィルムの薄い部分
の変形性が異なる為に、2軸延伸法に関連する製造技術
上で問題を引き起こし、しばしば延伸フィルムバブルの
破裂の原因になる。
し、顔料からの析出物が輸送およびスクイーズローラー
上に形成されると、食品用銘柄のフィルムの製造にとっ
ては許容できない製造装置の汚染が起こる。
内面にあっても、フィルムが包装内容物と直接接触する
と、顔料が食品に移行する危険がある。
A)層中の充填剤成分の含量が高いラップ包装フィルム
を、生産工程、特に2軸延伸法で、得られるフィルムの
品質特性で欠点が無いように製造することを可能にする
ことである。
ion)第 J 1 014 032 号は、ジャーマンソーセージのラ
ップ包装材として使用するための2軸延伸同時押出しチ
ューブ状フィルムを記載している。その外部ポリマー層
は脂肪族ポリアミドからなり、一方包装内容物に対面す
る内部に位置する層はエチレン/アクリル酸共重合物か
ら形成されている。該内層と外層との間に配され、PE
またはPP共重合からなる中間層は、周囲層の接着を促
進するのに使用される。このフィルム構造は、遮断性お
よび強度が満足でき、高い信頼性で実際に使用できるこ
とが証明されている。
充分に添加するとこれが弱化し、延伸工程の制御が困難
になるので、ポリオレフィン層だけを顔料担体として作
用させることが一般に行われている。
は、約15ないし20μmと厚さが薄いので、顔料被覆
力および着色効果が十分満足できる着色ラップ包装材料
を製造することは不可能である。
ップ包装材料の色彩効果を隠すために、同材料の全体を
カラー印刷することが行われて来た。しかし、このもう
1段増えた製造工程は非常に費用がかかり、製造コスト
を高い水準に押し上げてしまい、許容できなくなる。
装内容物に接触する内部層が脂肪族および/または部分
芳香族(コ)ポリアミドからなり、一つの中間層が脂肪
族(コ)ポリアミドからなり、そして一つの中間層がポ
リオレフィンと接着促進成分からなる、同時押出し、2
軸延伸チューブ状フィルムを記載している。
は無機添加物をこれらのポリアミド層に添加すると、ポ
リアミド添加物キャリアー層は弱化し、生産に適した延
伸工程が不可能になる。
述べるように、ポリアミド層の一つにフィルムの性質を
改質する添加物を高い割合で有し、しかも生産工程、特
に2軸延伸で欠点が無く、その結果フィルムの品質特性
にも欠点の無いフィルム構造を発見することである。
アミド層、およびポリアミド内部および外部層に囲まれ
た水蒸気遮断機能をもつ層を有する、少なくとも4層か
らなる、同時押出し、2軸延伸したチューブ状フィルム
において、主として脂肪族ポリアミドからなる少なくと
ももう一つの層が存在し、同層が無機添加物によって改
質され、同層が内部または外部に位置するポリアミド層
の少なくとも一つの層に直接結合していることを特徴と
する同時押出し、2軸延伸チューブ状フィルムを提供す
る。
アミドからなる層を、内部または外部に位置するポリア
ミドの外部層の少なくとも一つに接着させることによっ
て、添加物によって引き起こされる多くの生産技術上の
困難および品質上の欠陥を避けることができる。
の量を大きく増加させても、フィルム厚さを最終的に希
望の厚さに維持することができ、その一方で、生産技術
上の欠点は生ぜず、また品質低下は起こらない。かくし
て今や、フィルム生産者は、改質混合成分の添加量を増
加させて、ユーザーに注文通りのフィルム品質を提供で
きるようになった。このように顔料濃度を増加し、そし
て可塑化、遮断性改善有機ポリマー改質剤を高割合でポ
リアミドに混和できることは、フィルム工学の観点から
重要である。
化した(内部に挟まれた)ポリアミド層に部分相溶性の
エチレンまたはプロピレンを基体とする共重合体を高重
量割合で添加することによって、水蒸気遮断性およびフ
ィルム弾性を大きく改善することも可能である。ポリア
ミド層にエチレン/ビニールアルコール共重合体を添加
することによって、本発明のフィルムの酸素透過性が著
しく低下する。
粒径の大きい顔料を使用することによって大きく向上す
る。今まで、多層チューブ状フィルムのポリアミド層で
顔料の粒径が大きいと、しばしば2重バブル法で製造す
るフィルムが破裂した。隠蔽性の改善に加えて、特に金
属顔料を含む着色剤を使用するとメタリック効果を強化
できる。
ると、未延伸初期チューブのポリアミドの結晶化度を増
加させる。結晶化度が上昇すると、延伸工程を妨害す
る。このために、好ましい実施態様では顔料を含むポリ
アミド層は、実質的に脂肪族ポリアミド共重合体にす
る。結晶化を妨げる共重合体構造が結晶化度を低下さ
せ、延伸工程をより容易にする。
が、ポリアミドを着色するのに好ましく使用される。顔
料の粒径は正常には約1μmであるが、メタリック効果
を伴う着色には25μm以下の粒径が必要である。
スターバッチを加えて行う。
は、例えば二酸化チタン、カーボンブラック、亜鉛鉄イ
エロー、酸化鉄等である。
の、2重バブル法、または射出バブル法によって行い、
これらの方法では、最初に出て来るチューブ状の押出物
は、強く冷却して固体状態にする。
較的肉厚(300ないし500μm)で固体状の未延伸
一次チューブを延伸するのに適した温度にまで再加熱す
る。再加熱は例えば、熱風、過熱水蒸気、一定温度の水
浴または赤外線ラジエーターを使用し、1段または数段
に分けて行う。
ャーパッド(圧力受け)、または固体パッドを使用して
行う。長さ方向の延伸率を上げるには、対になっている
引き取りローラーの力を特定の大きさまで増加させる。
伸の後、熱固定段階で、1段または複数段階で熱処理を
行い、チューブ状フィルムの寸法安定性を改善する。こ
こで熱媒として、再び熱風、過熱水蒸気、一定温度液
媒、および/または赤外線ラジエーターが使用される。
更に、水または水蒸気の存在下にヒートセットを行う
と、ポリアミド層が軟化し、温度を上げた結果として、
ポリアミドによる水分吸収が更に速くなるために、フィ
ルムの柔軟性が向上する。
好ましくは僅かに振動する巻取装置を使用して行い、フ
ィルムを横方向にも運動させることによって、嵩高な縁
が重なって大きくなるのを防ぐ。更に特に好ましい製造
法では、チューブ状フィルムをその軸線の回りに連続的
に回転させ、それによってフィルム中でどうしても他よ
りも厚くなる場所が互いに重ならない様にし、そしてい
わゆるロールのピストン−リング減少を回避する。
細に説明する。
ルム同時押出しラインで実施したものである。熱可塑性
ポリマーの可塑化および均一化は、3ないし5個の押出
機を、ポリマー層の数に合わせて使用して行った。同時
押出しした一次チューブの2軸延伸は、一般に公知の二
重バブル法によって実施した。
一方は製造法を記載している判定基準によって(基準
A)、もう一方は最終製品の品質を特徴づける判定基準
(基準B)によっておこなった。
する間に延伸バブルが破裂する回数。
ムバブル直径の変動。
は、 −顔料を含むチューブ状フィルムの縦縞、 −フィルム試料の水蒸気透過性、 −フィルム試料の酸素透過性である。
ム層に使用したポリマーに対して下記の略号を使用して
いる。
SF社のUltramid C 35) A2:ポリアミド6(Bayer社のDurethan
B38 F) B1:無水マレイン酸をグラフトしたポリプロピレンを
基体とした共重合物(三井社のAdmer QF 551
E;PO-AP=ポリオレフィン接着促進剤) B2:無水マレイン酸をグラフトしたLLDポリエチレ
ンを基体とした共重合物(DuPont社のBynel
E 409) XX1:エチレン/ビニールアルコール共重合体(クラ
レーのEval EP-F101 BZ)。
ポリマーの層が複数あってその内側から外側への順番、
例えばDurethan 38Fの、内側から外側へ2
番目の層であることを示す。] 実施例1 [ポリアミド6.66/ポリアミド6.66(20%Go
ld MB)/PO-AP/ポリアミド6.66] 同時押出しダイから下記層構造(内側から外側へ)を有
する4層の熔融一次(未延伸)チューブを押し出す。
し、固化させる。
d C35に加えて、ポリアミド基準で20重量%のゴ
ールドマスターバッチ(MB)を含んでいる。
て、水蒸気遮断作用も持っている。
で、層厚さの分布は(内側から外側へ)以下のようであ
る。
m/B1.1=80μm/A1.3=100μm 最後に未延伸チューブを125℃に維持した熱風中で再
加熱し、気密シールしてある2対の引き取りローラーの
間に圧縮空気を挿入して、横及び縦方向に3.2倍2軸
延伸する。
密ローラーの間にある165℃の一定温度に維持した熱
処理帯を通過させる。この際内部に圧縮空気を導入して
クッションにし、熱によってバブルの直径が収縮するの
を大きく防止する。
直径、そして42μmの総厚さを有する。
特性に関する比較評価は上記した方法によって行い、表
1および2に示した。
AP/ポリアミド6.66] 実施例1に記載したのと同じ方法を用いて、下記層構造
(内側から外側へ)を有する3層の、そして層厚さ分布
が下記に示す値の、同時押出し未延伸チューブを押し出
す。
100μm 層A1.1は基体ポリマーポリアミド6.66に加えて、
ポリアミド基準で12重量%のゴールドマスターバッチ
(MB)を含んでいる。
の場合はチューブの内面にあり、顔料濃度は20重量%
から12重量%に減らしてある。
伸、および熱固定条件で処理した。比較評価の要約を表
1および2に示した。
ld MB)/PO-AP/ポリアミド6.66(20%
Gold MB)/ポリアミド6.66] 同時押出しダイから下記層構造(内側から外側へ)を有
する5層の未延伸チューブを押し出す。
/A1.3 + 添加剤/A1.4 層A1.2およびA1.3は実施例1の様に、ポリアミド
6.66共重合物に加えて、ポリアミド基準で20重量
%のゴールドマスターバッチ(MB)を含んでいる。
冷却後、未延伸チューブの直径は16mmで、層厚さの
分布は以下のようである。
/B1.1=80μm/A1.3=120μm/A1.4
=60μm 再加熱後、未延伸チューブを横方向および縦方向に3.
2倍延伸し、それから熱固定する。
さが42μmである。
O-AP/ポリアミド6.66(13重量%Gold M
B)]下記構造を有し、 A1.1+添加剤/B1.1/A1.2+添加剤 そして下記層厚さ分布を有する A1.1=180μm/B1.1=80μm/A1.2=180μm 未延伸チューブが製造される。
の場合はフィルムチューブの内面と外面にあり、顔料濃
度は20重量%から13重量%に減らしてある。
施例2と同じ延伸、および熱固定条件で処理した。
O−AP/EVOH/ポリアミド6] 5層の下記層構造を有する未延伸チューブを製造した。
/XX1.1/A2.3 層A2.2はDurethan B 38Fの他に、更に
50重量%の、ポリアミドと部分的に相溶性である、ポ
リエチレン共重合体(Dupont社Surlyn 1
650)を含んでいる。
そして層の厚さ分布が下記の様である。
m/B2.1=40μm/XX1.1=40μm/A2.
3=80μm 再加熱後、未延伸チューブを縦および横方向に3倍延伸
し、それから熱固定する。
47μmである。
OH/ポリアミド6 下記構造を有し、 A2.1+添加剤/B2.1/XX1.1/A2.2 そして下記層厚さ分布を有する A2.1=300μm/B2.1=40μm/XX1.1
=40μm/ A2.2=80μm 未延伸チューブが製造される。
共重合体を含む層は今回フィルムバブル内面にあり、A
2.1層内濃度は25重量%に減らしてある。
伸、および熱固定条件で処理した。比較評価の要約を表
1および2に示した。
+20%Gold MB)/PO−AP/EVOH/ポ
リアミド6] 上記した実施例と同様にして、5層の下記層構造(内部
から外部へ)を有する未延伸チューブを製造した。
/XX1.1/A2.2 第4層は基体ポリマーA1.1に加えて、更に30重量
%のSurlyn 1650および20重量%のゴール
ドMBを含んでいる。
そして層の厚さ分布は下記の様である。
/B2.1=40μm/XX1.1=30μm/A2.2
=100μm 再加熱後、未延伸チューブを縦および横方向に3.2倍
に延伸し、それから熱固定する。
42μmである。
+20%Gold MB)/PO−AP/ポリアミド6.
66(30%COPO+20%Gold MB)/ポリ
アミド6] 5層の下記層構造を有する、 A2.1/A1.1 + 添加剤/B1.1/A1.2 +
添加剤/A2.2 そして下記の層厚さ分布を有する A2.1=60μm/A1.1=140μm/B2.1=
40μm/A1.2=140μm/A2.2=60μm 未延伸チューブを製造し、2軸延伸し、そして熱固定し
た。
6.66基体ポリマーの他に更に、30重量%のSur
lyne 1650および20重量%のゴールドマスタ
ーバッチを含んでいる。
%Gold MB)/B1.1/ポリアミド6.66(20
重量%COPO+10重量%Gold MB)] 下記3層構造を有し、 A1.1+添加剤/B1.1/A1.2+添加剤 そして下記層厚さ分布を有する A1.1=200μm/B1.1=40μm/A1.2=
200μm 未延伸チューブを製造し、2軸延伸し、そして熱固定し
た。
あるポリアミド6.66の他に、更に20重量%のSu
rlyne 1650および10重量%のゴールドマス
ターバッチを含んでいる。
びエチレン共重合体で改質したポリアミド層がチューブ
状フィルムの内面にある。
準によって評価した結果を示したものである。
mを試験生産する間に延伸バブルが破裂する回数。
ムバブル直径の変動。
準によって評価した結果を示したものである。
目視によって、下記の評価段階に従って評価する。
うである。
そして二軸延伸した、積層内部および外部の層はそれぞ
れ実質的に脂肪族ポリアミドからなり、そして水分を遮
断する機能を有する少なくとも1層は、該積層内部と外
部のポリアミド層によって中間層として取り囲まれ、そ
してポリエチレン、またはポリプロピレンおよび/また
はエチレンおよび/またはプロピレンを基材とした共重
合体からなる、液状またはペースト状で包装され、そし
て包装後熱処理される商品をラップ包装するためのチュ
ーブ状フィルムにおいて、更に大部分が脂肪族ポリアミ
ドからなり、そして無機添加剤を加えて改質した、少な
くとも1層が存在し、そして同層が該内部または外部に
あるポリアミド層の少なくとも1層に直接接着されてい
ることを特徴とするチューブ状フィルム。
において、無機添加剤で改質したポリアミド層が脂肪族
ポリアミド PA6、PA11、PA12、PA66、
PA6.66、PA6.8、PA6.9、PA6.10、P
A6.11、PA6.12または上述したポリアミドの混
合物からなることを特徴とするチューブ状フィルム。
ブ状フィルムにおいて、該ポリアミド層を特徴づける無
機添加剤が実質的に着色顔料からなることを特徴とする
チューブ状フィルム。
ーブ状フィルムにおいて、添加剤により改質されたポリ
アミド層が無機添加剤を含むことを特徴とするチューブ
状フィルム。
ーブ状フィルムにおいて、無機添加剤によって改質され
た複数のポリアミド層が、チューブ状フィルムの内部お
よび外部に位置するポリアミド層の両方に直接固着させ
てあることを特徴とするチューブ状フィルム。
ーブ状フィルムにおいて、無機添加剤によって改質さ
れ、そして積層物の内部および外部に位置する複数のポ
リアミド層に固着されている複数のポリアミド層が異な
る物性の添加剤を異なる濃度で含んでいることを特徴と
するチューブ状フィルム。
において、積層物の内部および外部に位置するポリアミ
ド層によって取り囲まれ、水蒸気の透過を防止する層が
エチレンまたはプロピレンを基体とした酸含有共重合体
からなることを特徴とするチューブ状フィルム。
において、エチレンまたはプロピレンを基体とした酸含
有共重合体を、ポリエチレンまたはポリプロピレンを基
体とした共重合体および/またはエチレンまたはプロピ
レンを基体とした共重合体と添加混合することを特徴と
するチューブ状フィルム。
において、積層物の内部および外部に位置するポリマー
層が実質的に脂肪族ポリアミド PA6、PA11、P
A12、PA66、PA6.66、PA6.8、PA6.
9、PA6.10、PA6.11、PA6.12または上
述したポリアミドの混合物からなることを特徴とするチ
ューブ状フィルム。
ムにおいて、積層物の内部または外部に位置するポリア
ミド層の少なくとも一つが、 −(部分的な)芳香族ポリアミド、および/または −エチレン/酢酸ビニール、エチレン/ビニールアルコ
ール、アイオノマーポリマー、および/または酸-改質
エチレンおよび/またはプロピレン共重合体、および/
または −ポリブチレンテレフタレート、これらのモノマー単位
を含む共重合体、または上述したポリエステル(共)重
合体の混合物を、ポリマー混合物合計重量基準で、5な
いし25重量%の割合でを含むことを特徴とするチュー
ブ状フィルム。
ューブ状フィルムにおいて、該チューブ状フィルム全層
の合計厚さが35μmないし75μm、好ましくは45
μmないし65μmであることを特徴とするチューブ状
フィルム。
ューブ状フィルムにおいて、同フィルムが、いわゆる2
重バブル法(double bubble method)によって2軸延伸
されることを特徴とするチューブ状フィルム。
ューブ状フィルムの、各種ジャーマンソーセージ、チー
ズ、バター、スープ、その他をラップ包装するための使
用。
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも4層からなり、同時押出しそ
して二軸延伸した、積層内部および外部の層はそれぞれ
実質的に脂肪族ポリアミドからなり、そして水分を遮断
する機能を有する少なくとも1層は、該積層内部と外部
のポリアミド層によって取り囲まれ、そしてポリエチレ
ン、またはポリプロピレンおよび/またはエチレンおよ
び/またはプロピレンを基材とした共重合体からなる、
液状またはペースト状で包装され、そして包装後熱処理
される商品をラップ包装するためのチューブ状フィルム
において、更に大部分が脂肪族ポリアミドからなり、そ
して無機添加剤を加えて改質した、少なくとも1層が存
在し、そして同層が該内部または外部にあるポリアミド
層の少なくとも1層に直接接着されていることを特徴と
するチューブ状フィルム。 - 【請求項2】 第1項記載チューブ状フィルムの、各種
ジャーマンソーセージ、チーズ、バター、スープ、その
他をラップ包装するための使用。
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