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JP2008044202A - 積層包装材料 - Google Patents

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JP2008044202A
JP2008044202A JP2006220829A JP2006220829A JP2008044202A JP 2008044202 A JP2008044202 A JP 2008044202A JP 2006220829 A JP2006220829 A JP 2006220829A JP 2006220829 A JP2006220829 A JP 2006220829A JP 2008044202 A JP2008044202 A JP 2008044202A
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Akira Fujie
昭 富士栄
Michio Sugawa
道男 須川
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Asahi Kasei Pax Corp
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Abstract

【課題】 飲食品、医薬品、トイレタリー用品等の内容物に含まれる香気成分等の低下が少なく、シーラント基材の膨潤や包装袋のヒートシール強度の低下を招いたり、包装材の白濁化やデラミネーションが発生しない積層包装材料を提供する。
【解決手段】 バリアー性基材層、接合層、およびポリエチレン系樹脂からなるシーラント層が順次積層された積層包装材料であって、バリアー性基材層の一方の面が、アルミニウム箔、或いは、溶解度パラメーターが9.0〜11.0(cal/cm31/2であるバリアー性熱可塑性樹脂フィルムからなり、一方の面が接合層を介してシーラント層に積層されてなり、シーラント層が、メタロセン系触媒を用いて製造され、密度が0.935〜0.975g/cm3である、エチレンとα−オレフィンとの共重合体からなる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、飲食品、医薬品或いは工業製品を内容物として包装するのに適した低吸着性の積層包装材料に関し、さらに詳しくは、内容物に含有される薬効成分や香気成分等の揮発性有機成分の包装材料への吸着、あるいは接着界面への凝縮によるデラミネーションを防止することができる積層包装材料に関する。
香気物質やアルコール成分等の揮発性の高い低分子量の有機成分を含有する飲食品、医薬品、芳香剤、消臭剤、シャンプー、リンス、石鹸、入浴剤、洗浄剤等を、包装の内容物として収納するための各種包装用フィルムは、その内容物の特性から、耐薬品性や、内容物中の香気物質の減量を少なく抑える保香性といった製品性能を要求される。
一般的に利用される包装材料は、フィルム強度に優れるナイロンのような補強層の一方の面に接合層を介してアルミニウム箔のガスバリアー層を積層し、他方の面にやはり接合層を介して熱封緘性のシーラント層としてポリオレフィン系樹脂フィルム、中でもポリプロピレン、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−酢酸ビニル等を積層した構成のごときものが多用されている。
ところが、これらの包装材料を用いた包装袋に、上記香気成分、薬効成分やアルコール等の揮発性が高い有機成分を含有する内容物を包装した場合、それらの成分がシーラント層に吸着されて、内容物中の当該成分が減少し、商品価値が低下する問題点があった。また、内容物に含まれる香気成分等がシーラント層や補強層に浸透し、シーラント基材の膨潤や包装袋とした場合のヒートシール強度の低下を招いたり、著しい場合には、香気成分等がシーラント層と補強層とを透過して、接合層の接着剤を膨潤させて補強層とバリアー層との間に白濁を起こしたり、さらにはデラミネーションに至ったりする等の問題点があった。
このようなことから、シーラント基材として結晶性の高い高密度ポリエチレンを使用することも検討されているが、耐薬品性や保香性は優れるものの、耐衝撃性や耐寒性に劣り、シール強度や樹脂埋まり適性などが不十分である等の問題点があり、実用には供し得ないものであった。また、X線結晶化度と密度との関係、かつ、四塩化炭素に対する膨潤度と密度との関係が特定の相関にあり、温度上昇溶離分別による溶出曲線のピーク温度、及びその半価幅が特定の範囲で規定される結晶性の比較的高い特定のエチレン系樹脂をシーラント層に用いるという提案がなされている(特許文献1参照)。しかしながら、極めて特殊なエチレン系樹脂であり汎用性に乏しい上に、上記問題点を解決するには十分なものではなかった。
また、高密度ポリエチレン以外に、香気成分が吸着し難い様々な樹脂をシーラント層に用いる包装材料用素材が種々開発されている。例えば、シーラント層として、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリアクリロニトリル(PAN)、非晶性ポリエチレンテレフタレート(PETG)等の低吸着性の熱可塑性樹脂層を配することが検討されている(特許文献2、3参照)。しかし、これらのシーラント樹脂は比較的融点が高く、低温シール性、シール強度、夾雑シール性等の面で劣るため、高速充填用途としては使用不可能であった。これらのため、個々の内容物ごとに包装材料の耐性を試験して、できるだけ耐性のある包装材料を試行錯誤的に選択せざるを得ないのが現状である。
特開2000−52507号公報 実開昭63−3950号公報 特開平6−143502号公報
本発明の課題は、飲食品、医薬品、トイレタリー用品等の内容物に含まれる香気成分等の低下が少なく、シーラント基材の膨潤や包装袋のヒートシール強度の低下を招いたり、包装材の白濁化やデラミネーションが発生しない積層包装材料を提供することにある。
本発明は、バリアー性基材層(1)と接合層(2)とポリエチレン系樹脂からなるシーラント層(3)とが順次積層された積層包装材料であって、前記バリアー性基材層の一方の面が、アルミニウム箔、或いは、溶解度パラメーターが9.0〜11.0(cal/cm31/2であるバリアー性熱可塑性樹脂フィルムからなり、前記一方の面が接合層(2)を介してシーラント層(3)に積層されてなり、前記シーラント層(3)が、メタロセン系触媒を用いて製造され、密度が0.935〜0.975g/cm3である、エチレンとα−オレフィンとの共重合体からなることを特徴とする積層包装材料である。
ここで、前記バリアー性熱可塑性樹脂フィルムが、塩化ビニリデン系樹脂フィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、及び、金属または金属酸化物からなる蒸着薄膜を有する二軸延伸ポリエステルフィルムからなる群から選ばれたものであることは好ましい。また、前記バリアー性基材層(1)の他方の面が、フィルム強度に優れた補強層であることは好ましい。また、前記のいずれかの積層包装材料が、揮発性有機成分含有内容物の包装用であることは好ましい。
本発明の積層包装材料は、包装の内容物に含有される香気物質やアルコール成分等の揮発性有機成分に対して優れた耐性を有し、包装中の内容物における香気成分等の減量や、積層包装材料の白濁やデラミネーションが生じにくい。
以下、本発明の積層包装材料の実施の形態例について、図面も用いて詳しく説明する。図1は、積層包装材料の例である積層包装材料10の断面の模式図である。図1において、バリアー性基材層1は接合層2を介してシーラント層3に接着されている。また、図2は、積層包装材料の他の例である積層包装材料20の断面の模式図であり、バリア性基材層9として、アルミニウム箔またはバリアー性熱可塑性樹脂フィルム6と、他の一般的な熱可塑性樹脂フィルムからなる補強層4とを、接合層5を介して積層した複合基材層としてあり、このアルミニウム箔またはバリアー性熱可塑性樹脂フィルム6の側の面に、接合層7を介してシーラント層8が積層されている。
本発明では、バリアー性基材層(1)として、物質の親和性を示す溶解度パラメーター(SP)値を基準とし、内容物の主媒体である水(SP値=23.4)や揮発性有機成分であるアルコール(例えば、エチルアルコールのSP値=12.8)に対して親和性が比較的低い、溶解度パラメーター値が9.0〜11.0(cal/cm31/2である基材からなるバリアー性樹脂フィルム、例えば、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(SP値=10.7)フィルム、ポリ塩化ビニリデン(SP値=9.8)フィルムなどを基材として用いるか、又は、水や揮発性有機成分に親和性が全くないアルミニウム箔を基材として用いる。そして、このバリアー性基材層(1)が接合層(2)を介してシーラント層(3)に積層される層構成としている。
さらに、シーラント層(3)としては、シーラント層(3)に用いられる樹脂フィルムと揮発性有機成分との相互作用の一つとして、樹脂フィルムの結晶化や凝集密度を高めることにより、樹脂フィルム中への揮発性有機成分の侵入、拡散、移動を立体的に阻害することを目的として、メタロセン系触媒を用いて製造され、密度が0.935〜0.975g/cm3である、エチレンとα−オレフィンとの共重合体のフィルムを用いる。これにより、シーラント層(3)へのアルコールや香気物質の侵入、移動を防ぎ、またポリオレフィン系樹脂に対する吸着性の強いテルペン系炭化水素による膨潤作用を抑制する。
すなわち、本発明では、内容物と直接接触するシーラント層において、アルコール、香気成分等の低分子の揮発性有機成分の侵入、移動や吸着等を立体因子的に抑制し、かつ接合層(2)を介して隣接するバリアー性基材層(1)の溶解度パラメータを特定範囲に限定することによって、優れた内容物耐性を示し、香気成分等の減量や包装材料の白濁やデラミネーションを防ぐことが可能となる。
包装の内容物から放出される揮発性有機成分の例としては、香気成分やアルコール類が挙げられ、例えば、テルペン系炭化水素、アルコール類、エステル類、アルデヒド類、ケトン類等多数のものが挙げられる。多くの場合、これら化合物は水溶液中に少量成分として含有されている。これらの内、ヒートシール性を有するポリオレフィン系のシーラントは、テルペン系炭化水素化合物を強く吸着するが、アルコール系及びエステル系化合物は吸着し難い特性を、また、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン−ビニルアルコール系樹脂は香気成分を吸着し難い特性を有する。
例えば、実施例1には、バリアー性基材層(1)としてのアルミニウム箔(AL)、又は2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、シーラント層(3)としてのメタロセン系触媒を用いて製造されたエチレンとα−オレフィン共重合体フィルム(SL)、及び耐衝撃性の補強層としての2軸延伸6−ナイロンフィルムをそれぞれ接合層を介して接着して、構成AとしてPET//ON//AL//SLとしたものと、構成BとしてON//AL//PET//SLの2種類の積層フィルムを示した。また、比較例1には、構成CとしてPET//AL//ON//SLとした積層フィルムを示した。ここに記号//は、接着剤で接合したことを意味する。
このSL層を内容物側にして作成された包装袋に、香料成分を含有するエチルアルコール−水混合溶液を封入し、40℃、90%RHの条件下で、4週間経過させると、比較例1の構成Cの包装袋では、包装材料に白濁が発生し、著しいものではAL層とON層間でデラミネーションが発生したが、実施例1の構成A及び構成Bの包装袋では、何ら異常は認められない結果となった。ここに、PET、ON、及びSL層各樹脂の溶解度パラメーター(SP)値は、それぞれ10.7、12.4、8.1(cal/cm31/2である。
シーラント層(3)として、0.941g/cm3と比較的密度の高いメタロセン系触媒で製造されるエチレンとα−オレフィン共重合体フィルムを使用することで、内容物中のアルコール、香気成分や媒体等の低分子化合物の侵入、移動や吸着等を立体因子的に抑制し、かつバリアー性基材層(1)のSP値が11.0以下であるか、またはアルミニウム箔であれば、バリアー性基材層(1)とシーラント層(3)とを接着する接合層(2)における層間破壊を防止できることがわかる。
一方、シーラント層(3)と直接接するバリアー性基材層(1)のSP値が11.0を超えると、両層間でのデラミネーション(層間破壊)を引き起こし易い結果となる。この原因は必ずしも明らかではないが、バリアー性基材層(1)のSP値が11.0を超えることで、水やアルコール等の極性化合物の侵入や移動を促進し、接合層(2)の部分に揮発性有機成分が高濃度に蓄積しやすくなるためではないかと推測している。
以下、本発明の積層包装材料の構成について、より詳しく説明する。まず、バリアー性基材層(1)は、積層包装材料の強靭性とバリアー性とを付与させることを主たる目的とする。バリアー性基材層(1)は、強靭性とバリアー性にそれぞれ応じた性能の補強層とバリアー層とを積層した複合基材層とすることができる。バリアー性基材層(1)の厚みは、目的とする内容物に応じて適宜選択することができるが、突き刺しや耐磨耗性等の機械的強度の点から、10〜50μmの厚みであることが好ましい。
バリアー性基材層(1)を複合基材層とした場合に、機械的強度を担う補強層としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等を用いた延伸フィルムないしは延伸シートを用いることができ、フィルム強度、強靭性、耐衝撃性、耐屈曲ピンホール性、耐突き刺し性等の必要な性能を適宜有するようにすればよい。延伸フィルムとしては、例えば、2軸延伸ナイロンフィルム、2軸延伸ポリエステルフィルム、2軸延伸ポリプロピレンフィルム等をあげることができる。
2軸延伸ナイロンフィルムの例としては、MXDナイロン6フィルム、MXDナイロン、ナイロン46、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12等の各種のポリアミド系樹脂の、Tダイ法やインフレーション法による単独または共押出しの、同時または逐次2軸延伸フィルムがあげられる。特にナイロン6フィルムがコスト、製膜のし易さから最も好ましい。また、2軸延伸ポリエステルフィルムの例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートの単独または共重合体のTダイ法による2軸延伸フィルムを用いることができるが、このうちポリエチレンテレフタレートの単独または共重合体が、コストの面から最も好ましい。
バリアー性基材層(1)のバリアー性を担うバリアー層としては、上述したように、アルミニウム箔、または、溶解度パラメーター(SP)値が9.0〜11.0(cal/cm31/2である熱可塑性樹脂フィルムを用いる。このような熱可塑性樹脂フィルムとしては、例えば、ポリ塩化ビニリデン系樹脂フィルム(SP値は9.8)、ポリエチレンテレフタレート(SP値は10.7)等のポリエステル系樹脂フィルム、また、アルミニウム等の金属または、酸化珪素や酸化アルミニウム等の金属酸化物の、蒸着薄膜が設けられたポリエステル系樹脂フィルム、ポリ塩化ビニリデンコートされたポリエステル系樹脂フィルム等があげられる。バリアー層の厚みは、目的のバリアー性に応じて適宜選択することができるが、7〜30μmの厚みであることが好ましい。
バリアー層の溶解度パラメーターが11.0以下で、水(23.4)、エチルアルコール(12.8)、メチルアルコール(14.4)等の極性溶媒に対して親和性が低くなり、極性溶媒による当該樹脂の可塑化作用によるバリアー性の低下が生じにくい。また、溶解度パラメーターが9.0以上で、シーラント層(2)のSP値と異なるようになり、バリアー性が良好となる。
次に、接合層(2)は、バリアー性基材層(1)とシーラント層(2)とを接着する層である。なお、複合基材層においては、バリアー層と補強層とを接着させるための接合層に、接合層(2)と同じ接着方法を用いてもよい。接合層を形成するラミネーション法としては、例えば接着剤を介して接着するドライラミネーション法、無溶剤ラミネーション法、ホットメルトラミネーション法、押出ラミネーション法などを用いれば良い。
ドライラミネーション法による場合、接着剤の種類は内容物の種類、包装形態などを考慮して選択されるが、一液性または二液性のポリウレタン系接着剤を用いるのが好ましい。より好ましくは二液性のポリエステル系ポリウレタン接着剤が良い。中でも、特開平5−179222号公報に開示され、耐熱接着性、耐熱水接着性、耐油接着性などが改良されるスチレン−無水マレイン酸共重合体を配合した二液性のポリエステル系ポリウレタン接着性は特に好ましい。
押出ラミネーション法による場合、接合層(2)の材質は、エチレン系重合体とするのが好ましく、具体的には、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンを用いるのが好ましい。密度は、好ましくは0.905〜0.930g/cm3であり、190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(以下、MFRと略す)は2〜12g/10分であるのが好ましい。押出ラミネーション法の場合、これら樹脂にエチレン−不飽和カルボン酸共重合体を配合することはさらに好ましい。不飽和カルボン酸は特に限定しないが、エチレンと共重合可能な不飽和カルボン酸であれば良い。具体的な例としては、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−フマール酸共重合体等をあげることができる。
ラミネートするフィルム間の貼り合わせ接着力を向上するために、ラミネーションに先立ってまたはラミネーションと同時に、ラミネートする層のいずれか一方または両方の貼り合わせ接着面に、コロナ放電処理、オゾン処理、アンカーコート剤塗布などの方法によって表面処理をすることが好ましい。
次に、シーラント層(3)は、包装袋を製作するに必要なヒートシールの機能を担った層であり、内容物に直接接触する層である。ここに用いられるフィルムは、メタロセン系触媒により製造され、密度が0.935〜0.975g/cm3である、エチレンとα−オレフィンとの共重合体のフィルムである。
密度が0.935g/cm3以上で、結晶化度が高く、非晶部分の凝集密度も高いため低分子化合物の侵入や透過性が低下し、内容物成分の吸着度合いが低く留まり、さらには包装材料の白濁やデラミネーションが起きにくくなる。一方、0.975g/cm3以下で、包装材料の落下衝撃強度や耐屈曲疲労性が十分な範囲に留まり、耐ピンホール性やヒートシール性に優れた包装材料が得られる。エチレンとα−オレフィンとの共重合体の密度は、好ましくは0.940〜0.970g/cm3である。
エチレンとα−オレフィンとの共重合体のMFRは、0.1〜30g/10分であるのが好ましい。MFRが0.1g/10分以上で製膜安定性に優れ、30g/10分以下で、ヒートシール強度や耐ピンホール性に優れるものとなり好ましい。より好ましくは0.3〜15g/10分である。
エチレンとα−オレフィンとの共重合体は、メタロセン担持触媒をあらかじめ水素と接触させた後、液体助触媒と共に重合反応器へ導入し、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合を行うことによって得られる。重合法としては、公知の各種方法を、例えば、特開平9−309926号公報、特開平11−166009号公報、特開2005−264063号公報等に開示される方法が使用でき、不活性ガス中での流動床式気相重合或いは攪拌式気相重合、不活性溶媒中でのスラリー重合、モノマーを溶媒とするバルク重合などが挙げられるが、不活性溶媒中でのスラリー重合が好ましい。
エチレンと共重合させる炭素数3〜20のα−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、デセン−1、ドデセン−1、テトラデセン−1、などが挙げられる。また、これらを2種以上、任意の比率でドライブレンド、あるいはメルトブレンドしたものであってもよい。
エチレンとα−オレフィンとの共重合体には、本発明の効果が損なわれない範囲において、その他の樹脂を混合することもできる。例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、その他、前述のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体等をドライブレンド、あるいはメルトブレンドしてもよい。
エチレンとα−オレフィンとの共重合体には、添加剤を含まないのが、シーラント層から内容物への溶出量低減のために好ましい。しかし、溶出量が低い範囲に留まる範囲で各種の添加剤を加えることもできる。添加剤としては、例えば、アルミノ珪酸塩、タルク、珪藻土、カオリン、クレー等の充填剤や、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、アルコールの脂肪酸エステル、ワックス、高級脂肪酸アミド、シリコーン油、ロジン等のスリップ剤、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、帯電防止剤、中和剤などが挙げられる。
このようなエチレンとα−オレフィンとの共重合体のペレットを用いて、シーラント層(3)に用いるフィルムを成形する。成形にあたっては、例えば、公知のTダイ押出法やインフレーション法やキャスト成形法等を使用することができる。特にインフレーション法は、Tダイ押出法に比べて製膜温度が低いため、製膜時の低分子分解物の生成が比較的少なくなるため好ましい。また、シーラント層(3)のフィルムは単体で成形されても良いし、バリアー性基材層(1)のフィルムと共押出して直ちにラミネートするようにしても良い。
シーラント層(3)の厚みは、包装袋としてヒートシール加工するにあたり、ある程度シーラント層(3)の樹脂が流れて密封性を確保する必要があるため、比較的厚めであることが好ましい。具体的には、25μm以上170μm以下であることが好ましく、より好ましくは、50μm以上150μm以下であり、さらに好ましくは80μm以上130μm以下である。このように比較的厚いシーラント層とすることによって、香気成分、薬効成分やアルコールを含有する内容物を包装した場合、それらの成分が透過、移動することを防止し、シーラント層(3)とバリアー性基材層(1)との間のデラミネーションをより確実に抑止できる。
次に、これら各層からなる積層包装材料の製法例について述べる。バリアー性基材層(1)が、バリアー層と補強層とから構成される複合基材層である場合は、あらかじめ製膜されたバリアー層となるフィルムと補強層となるフィルムとを接合するラミネーション法として、例えば、接着剤を介して接着するドライラミネーション法、ポリエチレン系樹脂の熱溶融樹脂を介して接着する押出ラミネーション法などが用いることができる。これらのラミネーション法を用いることにより、バリアー層と補強層との間に接合層が形成されて、複合基材層としてのバリアー性基材層(1)の原反が得られる。
次いで、この補強層、接合層、バリアー層からなるバリアー性基材層(1)の原反を巻き出し、一方からシーラント層(3)の原反フィルムを巻き出し、接着剤である接合層(2)を介して両原反フィルムを貼り合わせる。その際、バリアー性基材層(1)のバリアー層がシーラント層(3)と相接するように貼り合わせる。こうして、バリアー性基材層(1)、接合層(2)、シーラント層(3)が順次積層された積層包装材料が得られる。
上記のようにして得られた積層包装材料は、ヒートシール加工することで、三方袋、四方袋、ピロー袋、スタンディング袋、ガゼット袋等、目的に応じて製袋され、飲食品、医薬品、トイレタリー用品等、香気成分やアルコール成分等の揮発性有機成分を含有する内容物を密封包装して使用される。本発明の積層包装材料では、こうした内容物を密封包装しても、時間の経過とともに内容物各成分の含有量の変化が少なく、包装材料の白濁やデラミネーションを発生することもない。
積層包装材料に包装される内容物としては、飲食品、医薬品、芳香剤、消臭剤、洗剤、入浴剤、化粧品、清浄布、香料等の香気成分を含有する内容物があり、具体的には、ジュース、茶、コーヒー、香辛料、チューインガム、キャンデー、チョコレート、ハップ剤等がある。さらに具体的な香気成分としては、p−メンタン、ピネン、d−リモネン、ミルセン、テルピネン、カレン、サピネン、β−カリオレフィン等のテルペン系炭化水素化合物、ゲラニオール、ネロール、シトロネラール、テルピネオール、リナロール、メントール、ネロリドール、ボルネオール等のテルペン系アルコール化合物あるいは、それらのエステル類、シトラール、シトロネラール等のテルペン系アルデヒド化合物、オクタノール、ベンジルアルコール、オイゲノール等のアルコール化合物、カプロン酸エチルエステル、安息香酸アミルエステル、ケイ皮酸エチルエステル等のエステル類等の化合物がある。
以下、本発明を実施例、比較例を用いて具体的に説明するが、本発明は以下の具体的態様に限定されるものではない。なお、物性測定方法は以下のとおりである。
(i)密度測定
JIS K 7112に従って行った。
(ii)メルトマスフローレート
JIS K 7210に従い、温度=190℃、荷重=2.16kgの条件下で測定を行った。
(iii)ヒートシール強度
包装袋のヒートシール部の長さ方向に対して垂直に15mm幅のサンプル片を切り出し、非シール部を把持して、JIS K 7127に準じて引張速度300mm/minでヒートシール部を引き剥がすように引っ張って測定した。
(iv)ラミネート強度
積層フィルムから、幅15mm、長さ40mmの試験片を切り出し、上記同様JIS K7127に準じ、引張速度50mm/minで測定した。
メタロセン系触媒により製造されるエチレンとα−オレフィンとの共重合体として、MFRと密度が、それぞれ5.0g/10分と0.941g/cm3である樹脂(旭化成ケミカルズ社製、商品名:クレオレックスK4750)を用いて、シーラント層のフィルムを製造する。あらかじめ、同樹脂に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)プロピオネートの4重量%混合したマスターバッチを作成し、同樹脂にそのマスターバッチを3重量%ドライブレンドし、120φ−ギャップ3.0mmのダイスおよびデュアルタイプのエアリングを備えた50mmφ押出機で、温度170℃、ブロー比2でインフレーション成形し、ついで濡れ張力が45mN/m以上になるようにコロナ処理をして巻き取ることで、シーラント層に用いる80μm厚みのシーラント用フィルムを得た。
厚さ15μmの2軸延伸6−ナイロンフィルム(興人社製、商品名:RX、略記号:ON、SP値:12.4(cal/cm31/2)、および厚さ12μmの2軸延伸ポリエステル(ユニチカ社製、「エンブレット#12」、略記号:PET、SP値:10.7(cal/cm31/2)、厚さ7μmのアルミニウム箔(住友軽金属社製、商品名:BESPA、略記号:AL)、及び上記シーラント用フィルム(略記号:SL、SP値8.1(cal/cm31/2)の4種のフィルムを用いて、スチレン−無水マレイン酸を含有するポリエステル系2液タイプのポリウレタン樹脂・ポリイソシアネート接着剤により、ドライラミネーターを使用して、固形分塗布量3.5g/m2となるように塗布して、それぞれのフィルムまたは箔を積層し、構成A:PET//ON//AL//SL、構成B:ON//AL//PET//SLの2種の積層包装材料を得た。ここに記号//は、上記接着剤で接合することを意味する。この包装材料を所定の大きさの四辺形に裁断し、2枚を各々のシーラント層どうしが当接するようにして重ね合わせ、三方の端縁をヒートシールして、内包が130mm×130mmの四辺形の袋を作成した。
積層包装材料に包装される内容物とし、(a)テルペン系炭化水素であるリモネン、及びミルセンをそれぞれ1000ppm含有するエチルアルコール/水(50/50体積比)溶液、および、(b)メントール、及びサリチル酸メチルをそれぞれ1000ppm含有するエチルアルコール/水(50/50体積比)溶液の2種の溶液を準備した。上記のようにして作成した構成A、構成Bの四辺形の各1袋に溶液(a)100cm3を、また別の各1袋に溶液(b)100cm3をそれぞれ充填し、ヒートシールして密封包装袋計4個を作成した。
これらの包装袋を40℃、相対湿度90%の雰囲気下に4週間放置した。その後、内容物を取り出して、包装袋を切り開いて内側表面を目視観察したところ、構成A、及び構成Bの包装袋では、溶液(a)、(b)の充填された袋の両者とも、何ら異常は認められなかった。シーラント層に相接する層が、SP値が11.0以下のPETが積層された場合(構成B)、またはアルミニウム箔が直接積層された場合(構成A)では、PET//SL間、あるいはAL//SL間での接合層の白濁やデラミネーションが起こらないことがわかった。
[比較例1]
層構成を、構成C:PET//AL//ON//SLとした以外は、実施例1と同様にして比較包装材料を得た。これを用いて実施例1と同様にして試験を行い、評価した。構成Cの包装袋では、溶液(a)、(b)の充填された袋の両者とも、包装材料に白濁が見られた。また、AL層//ON層間でデラミネーションが発生していた。シーラント層に相接する層が、溶解度パラメーターが12.4(cal/cm31/2)と高く、水やアルコール等の極性化合物との親和性が高いONを介してAL等のバリアー層が積層された場合では、AL//ON間でのデラミネーションが発生し易いことがわかった。
バリアー層として使用する熱可塑性樹脂フィルムとして、厚さ25μmの塩化ビニリデン系樹脂フィルム(旭化成L&L社製、商品名:サランUB、略記号:PVDC、SP値:9.8(cal/cm31/2)を新たに追加して、構成D:ON//PET//SL、構成E:ON//PVDC//SLとする以外は、実施例1と同様にして包装袋を作成し、同様の評価を行った。その結果、外観に何ら異常は認められなかった。
なお、構成Dの包装袋については、上記評価の処理前、及び処理後のラミネート強度とヒートシール強度の測定を合わせて行った。ラミネート強度については、処理前で327g/15mmであり、処理後においても324g/15mmと殆ど変化無く、ヒートシール強度においても、処理前で7.3kg/15mmであり、処理後では6.4kg/mmとやや低下するものの十分なシール強度を維持しており、香気成分やアルコール類を含有する内容物に対しても十分な耐性を有する包装材料であることがわかった。
[比較例2]
層構成を、構成F:PET//ON//SLとした以外は、実施例2と同様にして比較包装材料を得て、実施例2と同様の評価を行った。構成Fの包装袋では、溶液(a)、(b)の充填された袋の両者ともPET//ON間でデラミネーションが発生した。
[比較例3]
シーラント層を密度が0.920g/cm3である直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(東セロ社製、商品名:FCS、略記号:FCS)に代え、層構成を構成G:ON//PET//FCSとした以外は実施例2と同様にして比較包装材料を得て、実施例2と同様にして評価を行った。その結果、構成Gの積層包装材料では、PET//FCS間でデラミネーションが発生した。すなわち、シーラント層に密度が0.920g/cm3と低いエチレン系樹脂を用いると、例え、相接するバリアー層にSP値が9.0〜11.0(cal/cm31/2以下の熱可塑性樹脂を用いても、デラミネーションを回避することはできないことがわかった。
本発明の積層包装材料の一例を示す側断面図である。 本発明の積層包装材料の一実施形態を示す側断面図である。
符号の説明
1、9 バリアー性基材層(1)
2、7 接合層(2)
3、8 シーラント層(3)
4 補強層
5 接合層
6 バリヤー層
10、20 積層包装材料

Claims (4)

  1. バリアー性基材層(1)と接合層(2)とポリエチレン系樹脂からなるシーラント層(3)とが順次積層された積層包装材料であって、前記バリアー性基材層の一方の面が、アルミニウム箔、或いは、溶解度パラメーターが9.0〜11.0(cal/cm31/2であるバリアー性熱可塑性樹脂フィルムからなり、前記一方の面が接合層(2)を介してシーラント層(3)に積層されてなり、前記シーラント層(3)が、メタロセン系触媒を用いて製造され、密度が0.935〜0.975g/cm3である、エチレンとα−オレフィンとの共重合体からなることを特徴とする積層包装材料。
  2. 前記バリアー性熱可塑性樹脂フィルムが、塩化ビニリデン系樹脂フィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、及び、金属または金属酸化物からなる蒸着薄膜を有する二軸延伸ポリエステルフィルムからなる群から選ばれたものであることを特徴とする請求項1に記載の積層包装材料。
  3. 前記バリアー性基材層(1)の他方の面が、フィルム強度に優れた補強層であることを特徴とする請求項1または2に記載の包装材料。
  4. 揮発性有機成分含有内容物の包装用であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の積層包装材料。
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