JP4528566B2 - ポリオレフィン系ストレッチフィルム - Google Patents

Description

本発明は、食品包装に用いられるポリオレフィン系のストレッチフィルムに関する。

食品包装用のストレッチフィルムは、青果物、鮮魚、精肉、総菜等の食品を直接またはポリスチレンペーパー（ＰＳＰ）等の軽量プラスチック製トレーに載せてフィルムを延伸させてオーバーラップして使用される。フィルムの種類としては、自動包装機による包装に適したオートラップ用（以下「オート用」という。）フィルムとハンドラッパーを使用し包装作業者が手で包装するのに適したハンドラップ用（以下「ハンド用」という。）フィルムが有る。

オート用フィルムは、自動包装機を使用するもので、例えば搬送ベルトでフィルムを繰り出し、搬送ベルトの間に設置された鋸状のカット刃を突き出し、ミシン目を入れ、フィルムを搬送しながらカットする。その後、カットされたフィルムの中央部に食品を載せたトレーで突き上げ延伸させ、折り込み板でフィルムを折り畳み重ね合わせる。このためフィルムにミシン目がきれいに入ること、フィルムを延伸させ、折り畳むときに破れないこと、フィルムを重ねた後に、容易に剥がれないこと等が特に要求される。

一方、ハンド用フィルムは、ハンドラッパーを用い包装作業者が手動で行うものであり、例えば、繰り出しロール上に載せたフィルムの端部を両手で掴み、作業台上の食品を載せたトレー全体を覆うのに必要な長さのフィルムを繰り出し、トレー全体を覆った後、フィルムを熱線でカットする、次に、覆ったフィルムを横方向に伸ばし、トレー底部でフィルム同士を重ね合わせて包装される。手動で行う場合、フィルムの繰り出しがスムーズにでき、作業者が伸ばしやすく、長時間包装を続けても疲れないこと、伸ばしたときに破れないこと及びフィルムを重ねたときに剥がれにくいこと等、オート用フィルムとは異なる性能が要求される。

食品包装に用いられるハンド用ストレッチフィルムは、主にポリ塩化ビニル系のものが使用されてきたが、近年塩ビ系ストレッチフィルムに対し焼却時に発生する塩化水素ガスや、含有する可塑剤の溶出などが問題視され、これにかわるものとして、塩化ビニル系以外の樹脂を主成分とするストレッチフィルムが使われてきている。

ハンド用のストレッチフィルムとしては、熱可塑性エラストマーを主成分とする層に、粘着性を付与するためエチレン−酢酸ビニル共重合体を積層した多層フィルムが提供されているが、一方でスクラップのリサイクル性が良好であり、生産性がすぐれていることから、ポリオレフィンを主成分とする（以下「ＰＯ系」と略記する）単層構成のストレッチフィルムが提供されている。

このＰＯ系の単層構成からなるストレッチフィルムとしては、高圧法ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン共重合体樹脂、及びエチレン−酢酸ビニル共重合体等の樹脂を使用したものがあるが、それらのフィルムは、前記の塩化ビニル系のストレッチフィルムと比べると、ハンド用に使用した場合、伸びが低く、包装体の仕上がりもしわが残ったりし、更に粘着性も十分なものではないという問題があり、これらの点を改善したフィルムが多数提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。

特許文献３は、単層構成からなるフィルムに粘着付与剤として少量の石油樹脂等を添加することにより粘着性を改善するものであり、この発明のフィルムは、透明性が良く、特
にハンドラップ包装に適した伸びと粘着性を有する点でハンドラップ包装用として優れている。しかしながら、ラップ包装時に必要な程度の粘着力が得られる程度に前記の粘着付与剤を添加すると、粘着付与剤が時間の経過とともにフィルムの表面に移行し、ハンドラップ包装で該フィルムを繰り出すときの抵抗力が大きくなり作業性が低下すると共に、フィルムの透明性が低下して、商品の意匠性が低下するという問題があった。
特開昭５２−２７４５１号公報 特開昭５２−１０７０４３号公報 特開２００１−３２３１１４号公報

本発明は、ハンドラップ包装において適度な伸びと粘着性を有し、適度なフィルムを繰り出す際の抵抗力を有し、時間の経過に伴う該抵抗力の過度の増加、および透明性の低下が抑制されたＰＯ系ストレッチフィルムを提供することを課題とする。

すなわち、本発明は密度が９１０ｋｇ／ｍ^３を超える直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）、密度が９１０ｋｇ／ｍ^３以下の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）及び高圧法ポリエチレン（Ｃ）を含有してなり、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００に対して、（Ａ）９０〜２０質量％、（Ｂ）５〜４０質量％及び（Ｃ）５〜４０質量％に対して（Ｄ）成分として０．５〜１０質量部の石油樹脂、テルペン、テルペン誘導体、ロジン、ロジン誘導体の内、少なくとも１種と、（Ｅ）成分として１〜１５質量部のエチレン−酢酸ビニル共重合体を添加したストレッチフィルムである。そして、（Ａ）成分が、炭素数６〜８のα−オレフィンとエチレンの共重合体であることが好ましい。（Ｂ）成分が、炭素数３〜１２のα−オレフィンとエチレンの共重合体であることが好ましい。又、（Ｄ）成分が部分的または完全に水素添加された樹脂であることが好ましい。更に（Ｅ）成分中の酢酸ビニルが、５〜２０モル％であることが好ましい。一方で、本発明のフィルムはＴダイ法で製造したストレッチフィルムであることが好ましい。

本発明はスクラップのリサイクル性が容易であり、透明性が良好で、特にハンドラップ包装に適した伸びと粘着性を有し、適度なフィルムを繰り出す際の抵抗力を有し、時間の経過に伴う該抵抗力の過度の増加、および透明性の低下が抑制されたＰＯ系ストレッチフィルムである。

以下、本発明を詳しく説明する。本発明で使用される直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）は密度が９１０ｋｇ／ｍ^３、好ましくは９１５ｋｇ／ｍ^３を超えるものであり、一般的にはＬＬＤＰＥと称されるものである。中でもエチレンとα−オレフィンの共重合体が好ましい。α−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−１、デセン−１、ドデセン−１等があり、好ましくは、α−オレフィンの炭素数は６〜８である。炭素数が６〜８のエチレン・α−オレフィン共重合体フィルムは、引張り強度が高く、フィルム延伸時に破れにくい。直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）は市販のものを用いることができる。

（Ａ）の量は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００に対して９０〜２０質量％である。９０質量％を越えるとフィルムの透明性が悪くなる。又、硬くなり適度な強度でフィルムを伸ばすことができず、作業者が疲れやすいフィルムとなる。一方、２０質量％より小さいと、ストレッチフィルムの引張り強度が低く、フィルム延伸時に破れやすくなる。

本発明で使用される直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）は密度が９１０ｋｇ／ｍ^３以下、好ましくは９１０ｋｇ／ｍ^３以下で８８０ｋｇ／ｍ^３以上の、一般的にはＶＬＤＰＥと称されるものである。中でもエチレンとα−オレフィンの炭素数が３〜１２の共重合体が好ましい。α−オレフィンの具体例としては、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−１、デセン−１、ドデセン−１等が挙げられる。直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）は市販のものを用いることができる。

（Ｂ）の量は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００に対して５〜４０質量％である。５質量％よりも小さいとフィルムの粘着性が弱くなり、フィルムの繰り出しが軽くなりすぎるため、必要以上のフィルムが繰り出され作業効率が落ちる。又、トレー底部でフィルム同士を重ね合わせた部分をヒートシールする前に、延伸されたフィルムが剥がれ、元に戻るためにヒートシールすることができない。一方、４０質量％を越えるとフィルムの粘着性が強くなりすぎて、巻物とした際にフィルムが粘着して剥がれなくなるいわゆる「ブロッキング」を起こし、フィルムを使用する際に繰り出しが困難となるか、場合によっては繰り出しができなくなる。なお、本発明においては（Ａ）の量を（Ｂ）よりも多くすることがフィルムに腰を持たせる上で好ましい。

本発明の高圧法ポリエチレン（Ｃ）は、高圧ラジカル重合法により製造されるものであり、市販のものを用いることができる。（Ｃ）の添加量は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００に対して５〜４０質量％である。５質量％よりも小さいと、溶融張力が低くなりフィルム幅が変動するため、耳カットが安定してできなくなる。一方、４０質量％を越えると、フィルム強度が低下しフィルム延伸時に破れやすくなる。

本発明のフィルムは、（Ｄ）成分として、市販のＣ５（脂肪族）系、Ｃ９（芳香族）系、Ｃ５及びＣ９の共重合系又はシクロペンタジエン系の石油樹脂、又はテルペン、テルペン誘導体、ロジン、ロジン誘導体の内、少なくとも１種を含有する。（Ｄ）成分は、上記の中より選択した複数の成分を添加する事もできる。これらを含有させることでフィルム延伸時の強度アップとフィルムに粘着性を付与することができ、ハンド用ストレッチフィルムとしてのいくつかの要求性能を同時に満足することが容易にできるようになる。（Ｄ）成分として、前記の樹脂の内、部分的または完全に水素添加された樹脂を用いると、他の樹脂成分との相溶性が良好なので、フィルムの透明性が高くなるので好ましい。（Ｄ）成分の添加量は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００に対して０．５〜１０質量部である。０．５質量部よりも少ないとフィルム延伸時の破れ易さの改善効果がほとんど見られない。一方で１０質量部を越えると、フィルム製膜時に、押出機に樹脂原料を投入した際に、樹脂の食い込みが悪く安定してフィルムを製造することが難しい。又、一方で製膜したフィルムの粘着性が強くなりすぎてブロッキングが生じる。

本発明のフィルムは、（Ｅ）成分として、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含有することが重要である。（Ｅ）成分は粘着付与剤としての効果のみならず、（Ｄ）との相溶性が良好なので（Ｄ）成分が時間の経過とともに表面に移行するのを抑制することができ、ブロッキングが生じなくなる。（Ｅ）成分中の酢酸ビニルの割合は５〜２０モル％が好ましい。５モル％未満では前記の効果が得られにくい。２０モル％を超えると粘着性が強くなりすぎてブロッキングが生じることがある。（Ｅ）成分の添加量は（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００に対して１〜１５質量部である。１質量部未満であると前記の効果が得られない。１５質量部を超えると粘着性が強くなりすぎてブロッキングが生じる。前記の本発明の効果は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の成分に対して、（Ｄ）及び（Ｅ）の成分を添加することにより、それらの相乗効果として初めて得られるものである。

本発明のストレッチフィルムには防曇剤を添加することが好ましい。添加量は１〜５質
量部、更に好ましくは１．５〜４質量部である。防曇剤としては例えばＰＬ規格（食品添加剤リスト）に準ずる界面活性剤として、グリセリン脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、ソルビタン脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、プロピレングリコール脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、ショ糖脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、クエン酸モノ（ジまたはトリ）ステアリン酸エステル、ペンタエリストール脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、ポリグリセリン脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、ポリオキシエチレン（２０）グリセリン脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、ポリプロピレングリコール脂肪酸（Ｃ８〜２２）エステル、ポリオキシエチレン（９．５）ドデシルエーテル、ポリオキシエチレン（４〜１４．３０〜５０）アルキル（Ｃ４、９、１２）フェニルエーテル、Ｎ、Ｎ−ビス（２）−ヒドロキシエチル脂肪酸（Ｃ１２〜１８）とジエタノールアミンによる縮合生成物、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンブロック共重合体、ポリエチレングリコール（分子量２００〜９５００）、ポリプロピレングリコールなどの１種以上を添加することができる。

本発明のストレッチフィルムには、必要に応じてプロピレン共重合体を添加することが出来る。例えば、プロピレン−エチレン共重合体をフィルムの強度調整に添加することが出来る。

本発明のストレッチフィルムには、必要に応じて安定剤、帯電防止剤、加工性改良剤を添加することができる。例えば２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートで代表されるフェノール系安定剤、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト及びトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどで代表されるホスファイト系安定剤、炭素数８〜２２の脂肪酸のグリセリンエステルやソルビタン酸エステル、ポリエチレングリコールエステルなどの帯電防止剤、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩で代表される加工性改良剤を添加することができる。

本発明のストレッチフィルムの厚さは、通常のストレッチフィルムとして使用される範囲、即ち５〜３０μｍ程度であり、好ましくは８〜２０μｍ程度の範囲である。

本発明のハンド用ストレッチフィルムの製造方法には特に限定されない。公知の方法を用いることができるが、好ましくはＴダイ法である。Ｔダイ法は、インフレーション法に比べ、溶融樹脂を冷却ロールで急冷できるためフィルムの結晶性を抑えることができ、透明性を向上することができる。又、膜厚精度が高く、更に生産速度もインフレーション法に比べ優れる。本発明のストレッチフィルムには、製膜の際に発生する耳等のスクラップを支障無く戻すことができる。スクラップには使用している成分以外のものが含まれないからである。スクラップを戻してもフィルムの透明性や強度の低下は無く、ゲルなどの発生も問題とならない。

以下実施例により、本発明を更に詳細に説明する。尚、使用原料及びストレッチフィルムの特性、性質は次の方法により測定評価した。
（評価方法）
１）密度
ＪＩＳ Ｋ６７６０に準拠して測定した。
２）メルトフローレート（ＭＦＲ）
ＪＩＳ Ｋ６７６０に準拠して測定した。１９０℃、荷重２．１６ｋｇの値である。
３）透明性（Ｈａｚｅ％）
ＡＳＴＭ−Ｄ１００３に準拠して測定した。
４）ハンドラップ性
幅３００ｍｍのフィルムをハンドラッパー（ＡＲＣ（株）ＰＯＬＹＷＲＡＰＰＥＲ４０）に通紙した後、フィルム端部を両手で掴みフィルムを繰り出す。繰り出したフィルムで作業台上の食品を載せたトレー全体を覆い、フィルムを熱線でカットする。覆ったフィルムを横方向に伸ばし、トレー底部でフィルム同士を重ね合わせる。表３に示す判断基準に基づいて、伸び、破れ、粘着性及び包装仕上がり時のしわについて評価した。
４）繰り出し抵抗力
外径８５ｍｍの紙管に巻かれた、幅３００ｍｍ・長さ５００ｍのフィルムを繰り出す時の抵抗力を引っ張り試験機にて速度５００ｍｍ／分で測定し、表１及び表２に測定値を示した。また、表３に示す判断基準に基づいて評価した結果も合わせて示した。
５）経時変化
フィルムを３０℃の環境下で１ヶ月間保管し、繰り出し抵抗力と透明性を表３に示す判断基準に基づいて評価した。

（実施例１）
直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）として密度が９１３ｋｇ／ｍ^３で、α−オレフィンの炭素数が６からなるエチレン・α−オレフィン共重合体（ＭＦＲ＝２．０（１９０℃、２．１６ｋｇ））５０質量％、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）として密度が９００ｋｇ／ｍ^３であり、α−オレフィンの炭素数が４からなるエチレン・α−オレフィン共重合体（ＭＦＲ＝２．０（１９０℃、２．１６ｋｇ））２５質量％及び密度が９２４ｋｇ／ｍ^３の高圧法ポリエチレン（Ｃ）（ＭＦＲ＝２．０（１９０℃、２．１６ｋｇ））２５質量％に水添石油樹脂（軟化点１２５℃）（Ｄ）を２質量部と酢酸ビニル含有量が１５モル％であるエチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｅ）３質量部と防曇剤としてジグリセリンモノオレートを２質量部添加した組成物をＴダイ法による成形にて厚み１２μｍのストレッチフィルムを作製した。

フィルムの製膜は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）をドライブレンドし、東芝機械製６５ｍｍ単軸押出機でＬ／Ｄ＝２８のフルフライトスクリューを使用し、ダイ幅５５０ｍｍ、ダイリップ０．７ｍｍのＴダイを用い、設定温度１８０℃〜２３０℃で引取り速度６０ｍ／分で行った。

（実施例２〜５）
実施例１と同じ原料樹脂を使用し、その比率を表１のように変更してストレッチフィルムを作製した。
（実施例６）
実施例１のエチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量を１０モル％に変更した以外は実施例１と同様にフィルムを作製した。
実施例１〜６のフィルムの評価結果を表１に纏めて示した。いずれのフィルムも透明性、ハンドラップ性で問題なく、繰り出し抵抗力の経時変化も、許容出来る範囲のものであった。

（比較例１〜４）
実施例１と同じ原料樹脂を使用し、その比率を表２のように変更してストレッチフィルムを作製した。
（比較例６）
実施例６と同じ樹脂を使用し、その比率を表２のように変更してストレッチフィルムを作製した。
比較例１〜６のフィルムの評価結果を表２に纏めて示した。比較例１〜３及び６は、経時後の繰り出し抵抗力が大きく、繰り出しができないかもしくは繰り出しずらいものであった。比較例４及び５は、ハンドラップ性そのものが劣るものであった。

Claims (6)

1. 密度が９１０ｋｇ／ｍ^３を超える直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）、密度が９１０ｋｇ／ｍ^３以下の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂ）及び高圧法ポリエチレン（Ｃ）を含有してなり、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計１００に対して、（Ａ）９０〜２０質量％、（Ｂ）５〜４０質量％及び（Ｃ）５〜４０質量％に対して（Ｄ）成分として０．５〜１０質量部の石油樹脂、テルペン、テルペン誘導体、ロジン、ロジン誘導体の内、少なくとも１種と、（Ｅ）成分として１〜１５質量部のエチレン−酢酸ビニル共重合体を添加したストレッチフィルム。
2. （Ａ）成分が、炭素数６〜８のα−オレフィンとエチレンの共重合体である請求項１に記載のストレッチフィルム。
3. （Ｂ）成分が、炭素数３〜１２のα−オレフィンとエチレンの共重合体である請求項１又は請求項２に記載のストレッチフィルム。
4. （Ｄ）成分が部分的または完全に水素添加された樹脂である請求項１〜３のいずれか１項に記載のストレッチフィルム。
5. （Ｅ）成分中の酢酸ビニルが、５〜２０モル％である請求項１〜４のいずれか１項に記載のストレッチフィルム。
6. Ｔダイ法で製造した請求項１〜５のいずれか１項に記載したストレッチフィルム。