JP6842840B2 - ストレッチフード包装用フィルム - Google Patents
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Description
図1はストレッチフード包装を説明するための概略図である。ストレッチフード包装では、まずパレット貨物の上方に円筒状のストレッチフィルムが繰り出される。次いで円筒状のフィルムが、一端においてシールFsされ、更に切断されて、フード状フィルムFに加工される。最後にフード状フィルムFが引き伸ばされ、パレット貨物に被せられ、包装が完了する。
特許文献1、2には、特定の要件を充足するエチレン−α−オレフィン共重合体(B)とエチレン−酢酸ビニル共重合体(C)とを含有する芯層と、特定の要件を充足するエチレン−α−オレフィン共重合体(A)を含有する二つの表面層とを有するチューブ状エチレン系樹脂多層フィルムが開示されており、該フィルムからなるストレッチフード用フィルムが提案されている。
特許文献4では、超低密度ポリエチレン(ULDPE)と低密度ポリエチレン(LDPE)とエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)とを含有する芯層(コア層)と、超低密度ポリエチレン(ULDPE)と低密度ポリエチレン(LDPE)とを含む表面層(スキン層)とからなるストレッチフード包装フィルムが提案されている。
本発明者らはシール性改善を目的として、従来のストレッチフード用フィルムに密度の高い直鎖状低密度ポリエチレンを添加したところ、シール性は改善されたが、フィルムの結束力が落ちる結果となった。
また前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)が、密度900kg/m3以下で、100℃以上の融点を有することを特徴とする前記ストレッチフード包装用フィルムが提供される。
また前記エチレン系樹脂組成物(A)が、更に、前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体以外のエチレン系樹脂(a2)を含むことを特徴とする前記ストレッチフード包装用フィルムが提供される。
また前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体以外のエチレン系樹脂(a2)が、密度910kg/m3以上の直鎖状低密度ポリエチレンであることを特徴とする前記ストレッチフード包装用フィルムが提供される。
また前記コア層は、密度が910kg/m3以下の直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とすることを特徴とする前記ストレッチフード包装用フィルムが提供される。
本発明のストレッチフード用フィルムは、エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)が配合されたエチレン系樹脂組成物(A)からなる層を備える。
エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)は、エチレンに基づく単量体単位が重合したハードブロックとα−オレフィンに基づく単量体単位が重合したソフトブロックとが交互に繋がった構造をしており、ハードブロックは高耐熱性に、ソフトブロックは柔軟性と低温特性とに寄与することが知られている。当該エチレン/α−オレフィン共重合体(a1)は、密度が900kg/m3以下であっても、100℃以上の融点を有する。このようなエチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)の具体例として、ダウ・ケミカル(株)製の「インフューズ(Infuse(登録商標))」を挙げる。
ソフトブロックを形成する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、1−デセン、1−ドデセンなどが挙げられるが、柔軟性と加工し易さを考慮すると1−オクテンが好ましい。
またエチレン系樹脂組成物(A)は、上記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)以外に、他のエチレン系樹脂(a2)を含むことができる。
ストレッチフード用フィルムを形成するエチレン系樹脂組成物(A)に用いられるエチレン系樹脂(a2)は、エチレンに基づく単量体単位を主単位として有する重合体であり、エチレンに基づく単量体単位の含有量がエチレン系樹脂(a2)の全重量(100重量%)に対して50重量%以上の重合体である。
当該エチレン系樹脂(a2)は、従来、ストレッチフード包装用フィルムに用いられているエチレン系樹脂を特に限定なく用いることができる。例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレンに基づく単量体単位と酢酸ビニルに基づく単量体単位とが共重合されたエチレン−酢酸ビニル共重合体等を用いることができる。
該直鎖状低密度ポリエチレンは、マルチサイト系触媒またはシングルサイト系触媒を用いて重合されるものであるが、密度が900kg/m3以下のものは、通常シングルサイト触媒により重合され、融点は100℃を下回る。
エチレン系樹脂組成物(A)には、上述したエチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)、エチレン系樹脂(a2)の他に、これらの樹脂の特性を阻害しない範囲で、他の樹脂成分を配合することができる。また必要に応じて、公知の充填剤、顔料、核剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、老化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、難燃剤、分散剤、金属セッケン、ワックス等の滑剤、アンチブロッキング剤、防曇剤などの添加剤を添加することができる。
本発明のストレッチフード包装用フィルムは、上述したエチレン系樹脂組成物(A)のみからなる単層構成のフィルムであってもよいが、エチレン系樹脂組成物(A)からなる層を備える多層フィルムであることが好ましい。
多層フィルムである場合、少なくともシール層とコア層とを有する2層以上のフィルムであることが好ましく、特にシール層とコア層に加え、表面層を有する3層以上のフィルムであることが望ましい。以下、ストレッチフード包装用フィルムが、シール層/コア層/表面層の3層フィルムである場合について詳細に説明するが、本発明のストレッチフード包装用フィルムはこれに限定されるものではない。また本発明の目的を達成しうる範囲で、各層の間に他の層を設けることもできる。
シール層は、円筒状のフィルムの最内に位置する層で、フィルムをフード状に加工する際にシール面となる層である。該シール層は、フィルムのシール性能に最も関与する層で、上述したエチレン系樹脂組成物(A)から成ることが好ましい。エチレン系樹脂組成物(A)は、エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)を含むため、シール部を素早く安定化することができる。
コア層は、ストレッチフード包装用フィルムが2層構成である場合は、シール層ではない層であり、3層以上の構成である場合は、シール層でも、表面層でもない層である。ストレッチフード包装用フィルムの結束力を高める為に、該コア層は比較的密度の低い直鎖状低密度ポリエチレンを主成分(コア層を形成する樹脂のうち、最も重量割合の大きい成分)とすることが好ましい。具体的には、密度が910kg/m3以下、好ましくは905kg/m3以下の直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とすることが好ましい。また該コア層にも、上述したエチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)を配合することができる。エチレン/α−オレフィンブロック共重合体を配合することにより、ストレッチフード包装用フィルムの結束力は、更に向上する。
表面層は、フィルムをフード状フィルムに加工する際に表面に位置する層である。通常、ストレッチフード包装用フィルムは後述するインフレーション成形法にて円筒状に成形され、ロール状に巻き取られて保管される。保管後、パレット貨物に被せられる際に、フィルムの繰り出しが円滑に進むよう、該表面層はブロッキングし難い樹脂組成から成ることが好ましい。具体的には、密度が910kg/m3以上、好ましくは915kg/m3以上の直鎖状低密度ポリエチレンを主成分(表面層を形成する樹脂のうち、最も重量割合の大きい成分)とすることが好ましい。該層もまた、フィルムの結束力改善を目的としてエチレン/α−オレフィンブロック共重合体を配合することができる。
本発明のストレッチフード包装用フィルムは、シール層/コア層/表面層の3層フィルムである場合、各層の厚さ構成比は、1:1:1〜1:10:1程度が好ましい。エチレン/α−オレフィンブロック共重合体の配合量を低く抑えながら、本発明の効果を奏するためにはシール層及び表面層が薄いことが望ましいが、上述する範囲よりも薄くなると、生産安定性や生産効率が悪くなる。
本発明のストレッチフード包装用フィルムは、例えば上述した樹脂をインフレーション押出法やTダイキャスト押出法等、従来公知の製膜法により製造することができる。またストレッチフード包装用フィルムが多層フィルムである場合は、各層を別々に製膜した後、熱等により貼り合わせるラミネート法や、表面層とシール層を別々に製膜した後、これらの層の間にコア層を形成する樹脂を溶融状態で流し込む押出ラミネート法等を用いることができる。しかしながら、後述するようにフード状フィルムに加工することを考慮すると、インフレーション(共)押出法を採用することが望ましい。
ストレッチフード包装用フィルムを用いてストレッチフード包装する際には、まずフィルムをフード状に加工する必要がある。Tダイキャスト(共)押出法によるフィルムをフード状に加工する場合は、まずフィルムを円筒状に加工し、次いで一定長毎にシールして切断するとよい。インフレーション(共)押出法を採用すると円筒状のフィルムを得ることができるので、フィルムを円筒状に加工する工程を省略し得る。
円筒状のフィルムをシールし、カットしてフード状フィルムに加工する際に、フィルムの両サイドにガゼットを設けることが好ましい。ガゼット入りのフード状フィルムは、正方形に近い形状のパレット貨物に被せ易い。
1)各フィルムを、縦150mm、横10mmの矩形に切断し、試験片を作成する。尚、フィルムのMD方向(長さ方向)の結束力を測定する際は、試験片の縦方向がフィルムのMD方向となるように、フィルムのTD方向(幅方向)の結束力を測定する際は、試験片の縦方向がフィルムのTD方向となるように、試験片を切り出す。
2)該試験片をオートグラフのチャック間にセットし、チャック間を40mmにセットする(図2(A))。このとき試験片1が、チャック2、2’にそれぞれ45mm挟持され、チャック間に60mm在るようにする。底辺20mm、高さ10mmの略二等辺三角形で、一つの頂部がR=6.5mmの曲線である略二等辺三角形を断面形状とする三角柱状の抑え具31を先端に有する冶具3を用い、抑え具31の頂部を試験片1に当て、試験片1がチャック2、2’間でストレスなく張った状態となるようにする。
3)チャック間距離を100mmまで広げ、試験片を約100%(元の長さの約2倍)引き伸ばし、このときの荷重を測定し(図2(B))、測定値をフィルム厚さ(μm)で割って100倍し、100μmあたりの値に換算する。得られた値を「100%引張荷重」とする。
4)チャック間を70mmに縮め、試験片を約50%(元の長さの約1.5倍)引き伸ばした状態にし、このときの荷重を測定し(図2(C))、測定値を厚さ100μmあたりの値に換算したものを「50%直後荷重」とする。
5)図2(C)に示す状態で15分経過後、オートグラフに係る荷重を測定し、測定値を厚さ100μmあたりの値に換算したものを「50%15分荷重」とする。
LL1 直鎖状低密度ポリエチレン MFR:1.0g/10min 密度:916kg/m3
LL2 直鎖状低密度ポリエチレン MFR:1.0g/10min 密度:902kg/m3
LL3 直鎖状低密度ポリエチレン MFR:0.8g/10min 密度:905kg/m3
LD 高圧法低密度ポリエチレン MFR:2.0/10min 密度:921kg/m3
EBC エチレン/α−オレフィンブロック共重合体 MFR:0.5/10min 密度:870kg/m3
尚、MFRはJIS K7210に準拠し測定された値である。
表1に示す樹脂組成物を用いて、インフレーション共押出法にて、シール層/コア層/表面層からなる三層のストレッチフード包装用フィルムを得た。ストレッチフード包装用フィルムの膜厚は50μm、各層の厚み比は1:5:1であった。尚、シール層及び表面層を形成する樹脂組成物には、表1に記す樹脂100重量部に対し、3重量部のアンチブロッキング剤を添加した。得られたフィルムの結束力を表1に併せて記す。
また両外層(シール層及び表面層)にエチレン/α−オレフィンブロック共重合体が配合されている実施例1のフィルムの方が、コア層にエチレン/α−オレフィンブロック共重合体が配合されている実施例2のフィルムよりも、フィルム全体に配合されるエチレン/α−オレフィンブロック共重合体の量が少ないにもかかわらず、結束力が大きかった。
表2に示す樹脂組成物を用いて、インフレーション共押出法にて、シール層/コア層/表面層からなる三層のストレッチフード包装用フィルムを得た。ストレッチフード包装用フィルムの膜厚は100μm、各層の厚み比は1:5:1であった。尚、実施例4、5、比較例2、3のシール層及び表面層を形成する樹脂組成物には、表2に記す樹脂100重量部に対し、3重量部のアンチブロッキング剤を添加した。また比較例4を形成する樹脂組成にも、該樹脂100重量部に対し3重量部のアンチブロッキング剤を添加した。得られたフィルムの結束力を表1に併せて記す。
[シール強度]
1)各フィルムから縦300mm、横50mmの矩形の試験片を二枚切り出す。このとき試験片の縦方向が、ストレッチフード包装用フィルムのMD方向となるようにする。
2)一方の試験片4の一端4aを冶具6に固定し、他方の試験片5の一端5aをデジタルフォースゲージ7(IMADA社製 ZP−500N)に固定する(図3(A))。
3)一方の試験片の他端4bと他方の試験片の他端5bとを重ね、ヒートシール機(テスター産業社製 TP−701−B ヒートシールテスター)にてヒートシールし、シール部8を形成する(図3(B))。尚、上シールバーは幅3mmのものを使用し、フッ素樹脂含浸ガラスクロス粘着テープを充ててヒートシールした。下シールバーはシリコーンラバー(ゴム硬度50)のものを使用し、上シールバーと同様にフッ素樹脂含浸ガラスクロス粘着テープを充てて試験を行った。シール圧は1.8MPa、シール時間は1.0秒、上シールバーの温度は120℃、下シールバーの温度を23℃とした。
4)ヒートシール後、直ちにデジタルフォースゲージを垂直に下げ、更にシール部8が剥離するまでシール部8に荷重をかけ(図3(C))、剥離したときの荷重を読み取り、これをシール強度とする。
5)上シールバーの温度を120℃から210℃まで、10℃刻みで変化させ、各温度のシール強度を測定する。
実施例4、5、比較例2乃至4のシール部の安定性を測定し、測定結果を表3に記す。またシール強度が4N/50mm以上であれば、フード状のフィルムを押し広げ、シール部に負荷をかけることができる。シール強度が4N/50mm以上である温度のうち最も高温となる温度をシール安定温度とし表2に合せて記す。
シール層及び表面層に密度の低い直鎖状低密度ポリエチレン(LL2、LL3)が配合された比較例3、4のストレッチフード包装用フィルムは、結束力の最低値は比較的大きかったが、シール適性が劣っていた。これはフィルム全体の樹脂密度が低く、耐熱性が下がっており、冷却固化に時間を要するためと思われる。これらのフィルムをストレッチフード包装に用いるためには、フード状に加工したシール部が低温になるのを待って、フィルムをパレット貨物に被せる必要が生じる。よって高速包装に向いていない。またシール層が密度の低い直鎖状低密度ポリエチレンのみから成る比較例4のフィルムを用いてストレッチフード包装を行ったところ、フィルムがブロッキングしてフード状フィルムを開くことができなかった。
Fs シール
1 試験片
2、2’ チャック
3 冶具
4 試験片
5 試験片
6 冶具
7 デジタルフォースゲージ
8 シール部
Claims (5)
- エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)と、前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体以外のエチレン系樹脂(a2)からなるエチレン系樹脂組成物(A)から成る層を備え、
前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)と前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体以外のエチレン系樹脂(a2)との配合割合が、前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1):前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体以外のエチレン系樹脂(a2)=10〜90重量%:90〜10重量%であることを特徴とするストレッチフード包装用フィルム。 - 前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体(a1)が、密度900kg/m3以下で、100℃以上の融点を有することを特徴とする請求項1記載のストレッチフード包装用フィルム。
- 前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体以外のエチレン系樹脂(a2)が、密度910kg/m3以上の直鎖状低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項1または2記載のストレッチフード包装用フィルム。
- 少なくともシール層とコア層とを有するストレッチフード包装用フィルムであって、前記シール層が請求項1乃至3のいずれかに記載のエチレン系樹脂組成物(A)から成ることを特徴とするストレッチフード包装用フィルム。
- 前記コア層は、密度が910kg/m3以下の直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とすることを特徴とする請求項4記載のストレッチフード包装用フィルム。
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