JP2022155923A - 包装体用フィルム及び包装体 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明の包装体用フィルムは、以下の構成を有する。
[1]2軸延伸ポリプロピレンフィルムからなる基層の表面に、二酸化チタンを0.5~5.0g/m2含むコーティング層が形成された基材と、前記基材の一方の面に位置し、無延伸ポリプロピレンフィルムからなるシーラント層の片面にアルミ蒸着層が形成されたシーラント材と、前記基材と前記シーラント材との間に位置する接着剤層と、を備え、前記アルミ蒸着層は、前記基材に対向し、前記アルミ蒸着層の厚さが20~100nmであり、前記接着剤層は、炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオールとイソシアネート基を有する化合物とを含有するイソシアネート系接着剤の硬化物であり、前記イソシアネート系接着剤は、酸素吸収剤を含有し、前記酸素吸収剤の含有量は、前記イソシアネート系接着剤の総質量に対して1質量%以上である、包装体用フィルム。
[2]2軸延伸ポリプロピレンフィルムである基材と、前記基材の一方の面に位置し、無延伸ポリプロピレンフィルムからなるシーラント層の片面にアルミ蒸着層が形成されたシーラント材と、前記基材と前記シーラント材との間に位置する接着剤層と、を備え、前記基材は、二酸化チタンを含有し、前記二酸化チタンの含有量は、前記基材の総質量に対して5質量%超50質量%未満であり、前記アルミ蒸着層は、前記基材に対向し、前記アルミ蒸着層の厚さが20~100nmであり、前記接着剤層は、炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオールとイソシアネート基を有する化合物とを含有するイソシアネート系接着剤の硬化物であり、前記イソシアネート系接着剤は、酸素吸収剤を含有し、前記酸素吸収剤の含有量は、前記イソシアネート系接着剤の総質量に対して1質量%以上である、包装体用フィルム。
[3]前記酸素吸収剤が、共役ジエン重合体環化物及び遷移金属塩から選ばれる1種以上である、[1]又は[2]に記載の包装体用フィルム。
[4][1]~[3]のいずれか一項に記載の包装体用フィルムが製袋された包装体。
本発明の包装体用フィルムは、基材の樹脂と、シーラント材の樹脂とが同じ種類(ポリプロピレン)である。このため、本発明の包装体用フィルムを回収する際には、基材とシーラント材とを別々に回収する必要が無く、容易にリサイクルできる。
≪包装体用フィルム≫
本発明の第一実施形態に係る包装体用フィルムについて、図面を参照して説明する。
図1の包装体用フィルム1は、基材10と、接着剤層30と、シーラント材20とがこの順で積層されたものである。すなわち、包装体用フィルム1は、基層12の表面にコーティング層14が形成された基材10と、基材10の一方の面に位置するシーラント材20と、基材10とシーラント材20との間に位置する接着剤層30とを備える。シーラント材20は、シーラント層22の片面にアルミ蒸着層24が形成されてなる。基材10のコーティング層14の表面は、シーラント材20のアルミ蒸着層24の表面に対向する。
包装体用フィルム1の酸素透過度は、JIS K7126-2:2006の附属書Aに記載の電解センサ法による酸素ガス透過度の試験方法に準じて測定できる。
包装体用フィルム1の酸素透過度は、基材10の材質や厚さ、シーラント材20の材質や厚さ、アルミ蒸着層24の厚さ、酸素吸収剤の種類や含有量、及びこれらの組合せにより調整できる。
包装体用フィルム1の光線透過率は、例えば、紫外可視分光光度計を用いて測定できる。
包装体用フィルム1の光線透過率は、コーティング層14の材質や厚さ、遮光性無機物質の含有量、後述するアルミ蒸着層24の厚さ、及びこれらの組合せにより調整できる。
包装体用フィルム1の厚さT1は、例えば、シックネスゲージ等で測定できる。
基材10は、2軸延伸ポリプロピレンフィルムからなる基層12の片面に、コーティング層14が形成されてなる。コーティング層14は、基層12とシーラント材20との間に位置する。すなわち、コーティング層14は、基層12のシーラント材20の側の表面に形成されている。
基材10の厚さT10は、例えば、シックネスゲージ等で測定できる。
基層12は、2軸延伸ポリプロピレンフィルムからなる。基層12として2軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いることで、包装体用フィルム1の水蒸気バリア性を高めることが出来る。これは、ポリプロピレンフィルムを延伸することで、ポリプロピレンの結晶化度を高められるためと考えられる。
基層12におけるポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン、ポリエチレンを10質量%程度含有するポリプロピレンとポリエチレンとの共重合体、ブロックポリプロピレン等が挙げられる。基層12は、ポリプロピレンを50質量%以上含有していればよい。
基層12は、単層であってもよく、2層以上が積層された複層であってもよい。
基層12は、TD方向(MD方向に垂直な方向)の配向度βが0.2~2.5が好ましく、0.5~2.0がより好ましく、0.7~1.5がさらに好ましい。配向度βが上記下限値以上であると、包装体用フィルム1は水蒸気バリア性により優れる。配向度βが上記上限値以下であると、包装体用フィルム1を製袋した包装体の耐衝撃性をより高められる。
配向度α/配向度βで表される比は、0.5~2.0が好ましく、0.5~1.5がより好ましい。
配向度は、光の電場が一定の方向にしか振動しない直線偏光と呼ばれる光を赤外分光光度計に用い、透過法で測定される。
測定方法としては、まず、偏光子の設置角度を0°(電場の向きは垂直方向)としてBKG(バックグラウンド)測定を行なった後、試料の延伸方向を縦方向に合わせ、吸光度を測定する(このとき偏光方向と延伸軸の方向は平行になる。)。得られた値を吸光度「A//」とする。
次に、試料の角度を90°回転させ、試料の延伸軸と偏光方向を垂直にした状態で吸光度を測定する。得られた値を吸光度「A⊥」とする。
試料の延伸軸に対して平行な偏光と垂直な偏光で得られた二つの吸光度A//及びA⊥の吸光度比を配向度とする。
赤外二色法における測定波数は、測定対象の材質に応じて適宜選択される(『小林靖二、「赤外二色法による分子配向」、高分子学会誌「高分子」、Vol.15、No.175、p.877-883』参照)。
また、配向度は、JIS K7127:1999に準じて測定される引張弾性率から簡易的に求められる。
基層12の水蒸気透過度は、JIS K7129:2008の感湿センサ法に記載の試験方法に準じ、表A.1に記載の試験条件1にて測定できる。
基層12の水蒸気透過度は、基層12の材質や厚さ、及びこれらの組合せにより調整できる。
基層12の厚さT12は、例えば、シックネスゲージ等で測定できる。
コーティング層14は、基層12の一方の面に設けられている。コーティング層14は、遮光性無機物質として二酸化チタンを含む。包装体用フィルム1は、コーティング層14を有することにより、遮光性に優れる。
二酸化チタンの含有量は、コーティング層14の単位面積当たり、0.5~5.0g/m2であり、1.0~4.0g/m2が好ましく、1.5~3.0g/m2がより好ましい。二酸化チタンの含有量が上記下限値以上であると、包装体用フィルム1の遮光性をより高められる。二酸化チタンの含有量が上記上限値以下であると、コーティング層14の凝集破壊を抑制し、層間剥離(デラミ)を抑制しやすい。包装体用フィルム1がデラミを引き起こすと、光線透過率が高まり、遮光性が低下する。加えて、包装体用フィルム1がデラミを引き起こすと、包装体用フィルム1を製袋した包装体の耐衝撃性が低下する。このため、二酸化チタンの含有量が上記上限値以下であると、遮光性の低下及び耐衝撃性の低下を抑制できる。
コーティング層14における二酸化チタンの含有量は、コーティング層14を形成するコーティング剤に含まれる二酸化チタンの含有量及びコーティング剤の塗布量から算出できる。
二酸化チタンの平均一次粒子径は、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて撮影した画像を解析することにより求められる。
コーティング層14の厚さT14は、例えば、包装体用フィルム1を厚さ方向に切断した切断面を顕微鏡等で観察することにより測定できる。
接着剤層30は、基材10のコーティング層14の表面に設けられている。すなわち、接着剤層30は、基材10とシーラント材20との間に位置する。接着剤層30は、炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオールとイソシアネート基を有する化合物とを含有するイソシアネート系接着剤の硬化物である。
接着剤層30は、イソシアネート系接着剤の成分中に炭素-炭素二重結合を有するため、酸素吸収性を有する。加えて、本実施形態のイソシアネート系接着剤は、酸素吸収剤を含有するため、接着剤層30が酸素を吸収し、酸素が包装体用フィルム1を透過することを抑制できる。このため、包装体用フィルム1は、接着剤層30を有することで、酸素バリア性をより高められる。
ポリエステルポリオールとしては、例えば、芳香族ジカルボン酸、又はその無水物を少なくとも1種以上含む多価カルボン酸成分からなる不飽和ポリエステルが挙げられる。芳香族ジカルボン酸又はその無水物としては、無水フタル酸が好ましい。
本実施形態のイソシアネート系接着剤の硬化剤としては、例えば、トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート)等が挙げられる。
硬化剤としては、環境負荷が小さく、接着強度に優れる観点から、IPDIが好ましい。
共役ジエン重合体環化物としては、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-フェニル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、4,5-ジエチル-1,3-オクタジエン、3-ブチル-1,3-オクタジエン、又はこれらの化合物を環化させたポリ(α-ピネン)、ポリ(β-ピネン)、ポリ(ジペンテン)等のポリテルペン類等が挙げられる。共役ジエン重合体環化物としては、ポリイソプレン環化物が好ましい。
遷移金属元素としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、マンガン、コバルト、ロジウム、チタン、クロム、バナジウム、ルテニウム等が挙げられる。遷移金属元素としては、鉄、ニッケル、銅、マンガン、コバルトが好ましく、マンガン、コバルトがより好ましく、コバルトがさらに好ましい。
有機酸としては、例えば、酢酸、ステアリン酸、ジメチルジチオカルバミン酸、パルミチン酸、2-エチルへキサン酸、ネオデカン酸、リノール酸、トール酸、オレイン酸、樹脂酸、カプリン酸、ナフテン酸等が挙げられる。有機酸としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ネオデカン酸、リノール酸、オレイン酸が好ましく、ネオデカン酸、オレイン酸が好ましい。
遷移金属塩としては、ネオデカン酸コバルト、オレイン酸コバルトが好ましい。
これらの酸素吸収剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
未反応のイソシアネート基の含有量は、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)により測定できる。
具体的には、包装体用フィルム1に赤外光を照射し、赤外顕微鏡を用いて透過マッピング測定を行う。透過マッピング測定によって得られたスペクトルを赤外光の波長2,500~25,000nm(2.5~25μm)の範囲で解析して、接着剤層30におけるウレタン基のピークの高さとイソシアネート基のピークの高さとの比率を求めることにより、ウレタン基の含有量に対する未反応のイソシアネート基の含有量を求めることができる。
イソシアネート系接着剤は、主剤と硬化剤と酸素吸収剤以外の他の成分を含有してもよい。他の成分としては、接着剤に一般に使用される添加剤や有機溶媒等が挙げられる。他の成分の含有量は、イソシアネート系接着剤の総質量に対して、0~20質量%が好ましい。
接着剤層30の厚さT30は、例えば、包装体用フィルム1を厚さ方向に切断した切断面を顕微鏡等で観察することにより測定できる。
シーラント材20は、無延伸ポリプロピレンフィルムからなるシーラント層22の片面にアルミ蒸着層24が形成されてなる。すなわち、シーラント材20は、アルミ蒸着無延伸ポリプロピレンフィルムである。シーラント材20のアルミ蒸着層24の表面は、基材10の一方の面に対向する。
シーラント材20としてアルミ蒸着無延伸ポリプロピレンフィルムを用いることで、包装体用フィルム1は、酸素バリア性、水蒸気バリア性、遮光性及び耐衝撃性に優れる。
シーラント材20の厚さT20は、例えば、シックネスゲージで測定できる。
シーラント層22は、無延伸ポリプロピレンフィルムからなる。無延伸ポリプロピレンフィルムにおけるポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン、ポリエチレンを10質量%程度含有するポリプロピレンとポリエチレンとの共重合体、ブロックポリプロピレン等が挙げられる。シーラント層22は、ポリプロピレンを50質量%以上含有していればよい。
無延伸ポリプロピレンフィルムは、ヒートシール性に優れる。このため、無延伸ポリプロピレンフィルムをシーラント層22とすることで、包装体用フィルム1をシールする際のシール性を高められる。その結果、包装体用フィルム1を製袋した包装体の耐衝撃性を高められる。
シーラント層22は、単層であってもよく、2層以上が積層された複層であってもよい。
シーラント層22の厚さT22は、例えば、シックネスゲージで測定できる。
アルミ蒸着層24は、酸素バリア性、水蒸気バリア性及び遮光性を有する。すなわち、本実施形態におけるアルミ蒸着層24は、酸素、水蒸気、紫外線及び可視光の透過を抑制する役割を有する。
本実施形態では、基材10ではなく、シーラント層22にアルミ蒸着層24が形成されている。このため、基材10に印刷層を設けることで、アルミ蒸着層24に遮蔽されることなく包装体用フィルム1に所定の外観を付与できる。その結果、包装体用フィルム1の外観を美麗にできる。
加えて、本実施形態では、アルミ蒸着層24とコーティング層14とを併用することで、包装体用フィルム1の遮光性をより高めることができ、包装体用フィルム1を製袋した包装体の内容物の紫外線等による劣化を抑制できる。
アルミ蒸着層24の厚さT24は、例えば、包装体用フィルム1を厚さ方向に切断した切断面を顕微鏡等で観察することにより測定できる。
包装体用フィルム1の製造方法は、基層12を得る工程(基層製造工程)と、基層12の表面にコーティング層14を設けて基材10を得る工程(塗布工程)と、シーラント層22を得る工程(シーラント層製造工程)と、シーラント層22の片面にアルミ蒸着層24を設けてシーラント材20を得る工程(シーラント材製造工程)と、基材10とシーラント材20とを接着剤を介して積層して積層体を得る工程(積層体製造工程)と、上記積層体に加熱処理を施す工程(加熱処理工程)とを有する。
基層製造工程で基層12を得る方法は、基層12の材質や構成等に応じて、インフレーション法、Tダイ法、共押出法等、従来公知の方法から選択される。
塗布工程では、基層12の一方の面にコーティング層14を設ける。コーティング層14は、二酸化チタンを含むコーティング剤を基層12の一方の面に塗布し、乾燥することにより得られる。
コーティング剤における二酸化チタンの含有量は、コーティング剤の総質量に対して、10~50質量%が好ましく、15~40質量%がより好ましく、20~30質量%がさらに好ましい。コーティング剤における二酸化チタンの含有量が上記下限値以上であると、遮光性をより高められる。コーティング剤における二酸化チタンの含有量が上記上限値以下であると、安定した塗膜を形成しやすい。
コーティング剤に含まれる溶剤としては、例えば、酢酸プロピル(酢酸ノルマルプロピル)、酢酸エチル、イソプロピルアルコール(IPA)、エタノール、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、ヘキサン等が挙げられる。二酸化チタンとの相溶性が良好なことから、コーティング剤に含まれる溶剤としては、酢酸プロピル、酢酸エチル、イソプロピルアルコールが好ましい。
これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
包装体用フィルム1に所定の外観を付与することを目的として、コーティング剤を印刷インキとして用いてもよい。印刷インキは、上述した種々の樹脂や様々な色の顔料等を含む。コーティング剤を印刷インキとして用いた場合、コーティング層14は、印刷層も兼ねる。
基層12の一方の面にコーティング層14を設けることにより、基材10が得られる。
シーラント層製造工程でシーラント層22を得る方法は、シーラント層22の材質や構成等に応じて、インフレーション法、Tダイ法、共押出法等、従来公知の方法から選択される。
シーラント材製造工程では、シーラント層22の片面にアルミ蒸着層24を設ける。シーラント層22にアルミ蒸着層24を設ける方法は、特に限定されず、従来公知の真空蒸着法を適用できる(蒸着操作)。
蒸着操作において、蒸着チャンバー内の真空度は、例えば、0.1~0.5Paが好ましい。
蒸着操作において、無延伸ポリプロピレンフィルムの搬送速度は、例えば、100~400m/分が好ましい。
蒸着操作により、シーラント層22の片面にアルミ蒸着層24が形成されたシーラント材20が得られる。
積層体製造工程では、基材10とシーラント材20との積層体が製造される。積層体製造工程で基材10とシーラント材20とを積層する方法は、例えば、ドライラミネート法等の従来公知の方法から選択される。
ドライラミネート法では、例えば、積層しようとするシーラント材20のアルミ蒸着層24の表面に接着剤を塗布し、基材10とシーラント材20とを接着剤を介して積層し、各層を圧着して乾燥することで積層体が得られる。得られた積層体は、例えば、ロール状に巻き取られる。
接着剤は、基材10のコーティング層14に塗布してもよい。
上記のようにして積層体を製造した後、加熱処理工程では、積層体に加熱処理を施す。積層体に加熱処理を施すことで、接着剤の硬化が促進される。
加熱処理の温度が上記下限値以上であると、接着剤の硬化が充分に促進され、基材10とシーラント材20との接着性をより高められる。加熱処理の温度が上記上限値以下であると、積層体を構成する各層が熱により損傷を受けることを抑制でき、包装体用フィルム1の酸素バリア性及び水蒸気バリア性の低下をより抑制できる。
積層体の加熱処理は、従来公知の恒温室等で行うことができる。
なお、この加熱処理が施された積層体と、そうでない積層体とは、例えば、両者の接着剤の硬化状態をFTIRや核磁気共鳴法(NMR)により分析すること等で判別できる。
印刷工程は、特に限定されず、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷等、各種の印刷方式を採用できる。
本実施形態の包装体は、本実施形態の包装体用フィルム1が製袋されたものである。包装体としては、例えば、包装体用フィルム1のシーラント層22同士をヒートシールして製袋された袋が挙げられる。
包装体の形態としては、例えば、合掌貼り袋、三方シール袋、四方シール袋、ガゼット袋、スタンド袋、これらのチャック付き袋等が挙げられる。
また、例えば、包装体としては、開口部を有する容器本体と、包装体用フィルム1からなる蓋体とを備え、容器本体の開口部周縁にシーラント層22を当接し、上記包装体用フィルム1を容器本体にヒートシールした容器が挙げられる。この場合の容器本体の材質としては、容易にリサイクルできる観点から、ポリプロピレンが好ましい。
本実施形態の包装体用フィルム1は、シーラント層22にアルミ蒸着層24が形成されたシーラント材20を備えるため、酸素バリア性、水蒸気バリア性及び遮光性に優れる。
本実施形態の包装体用フィルム1は、炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオールとイソシアネート基を有する化合物とを含有するイソシアネート系接着剤を用いているため、酸素吸収性に優れる。このため、本実施形態の包装体用フィルム1は、酸素バリア性に優れる。
本実施形態の包装体用フィルム1は、接着剤層30が酸素吸収剤を含有するため、酸素吸収性に優れる。このため、本実施形態の包装体用フィルム1は、酸素バリア性に優れる。
本実施形態の包装体用フィルム1は、基材10とシーラント材20との樹脂がともにポリプロピレンである。このように、本実施形態の包装体用フィルム1は、モノマテリアル(単一素材)であるため、容易にリサイクルできる。
本実施形態の包装体用フィルム1を製袋した包装体は、シーラント層22がヒートシール性に優れるため、シール強度を維持でき、耐衝撃性に優れる。
本実施形態の包装体用フィルム1を製袋した包装体は、コーティング層14を印刷層と兼用できるため、所定の外観を付与でき、外観を美麗にできる。
本実施形態の包装体用フィルム1を製袋した包装体は、モノマテリアルであるため、容易にリサイクルできる。
≪包装体用フィルム≫
本発明の第二実施形態に係る包装体用フィルムについて、図面を参照して説明する。第一実施形態と同じ構成には、同じ符号を付して、その説明を省略する。
図2の包装体用フィルム2は、基材16と、接着剤層30と、シーラント材20とがこの順で積層されたものである。すなわち、包装体用フィルム2は、基材16と、基材16の一方の面に位置するシーラント材20と、基材16とシーラント材20との間に位置する接着剤層30とを備える。
本実施形態の包装体用フィルム2は、基材16の樹脂と、シーラント材20の樹脂とが同じ種類(ポリプロピレン)である。このため、本実施形態の包装体用フィルム2を回収する際には、基材16とシーラント材20とを別々に回収する必要が無く、容易にリサイクルできる。
本実施形態の包装体用フィルム2は、基材がコーティング層を備えない点において、第一実施形態の包装体用フィルム1と相違する。
包装体用フィルム2の光線透過率は、第一実施形態の包装体用フィルム1の光線透過率と同様である。
包装体用フィルム2の光線透過率は、基材16の材質や厚さ、遮光性無機物質の含有量、アルミ蒸着層24の厚さ、及びこれらの組合せにより調整できる。
包装体用フィルム2の厚さT2は、第一実施形態の包装体用フィルム1の厚さT1と同様である。
基材16は、2軸延伸ポリプロピレンフィルムである。基材16は、ポリプロピレンと二酸化チタンとを含有する。基材16として2軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いることで、包装体用フィルム2の水蒸気バリア性を高めることが出来る。これは、ポリプロピレンフィルムを延伸することで、ポリプロピレンの結晶化度を高められるためと考えられる。また、ポリプロピレンは、ポリエチレンテレフタレート等の他の樹脂に比べて二酸化チタンの分散性に優れる。このため、包装体用フィルム2の遮光性をより高められる。
基材16におけるポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン、ポリエチレンを10質量%程度含有するポリプロピレンとポリエチレンとの共重合体、ブロックポリプロピレン等が挙げられる。基材16は、ポリプロピレンを50質量%以上含有していればよい。
基材16は、単層であってもよく、2層以上が積層された複層であってもよい。
基材16における二酸化チタンの含有量は、基材16の総質量に対して5質量%超50質量%未満であり、10質量%以上45質量%以下が好ましく、15質量%以上40質量%以下がより好ましい。二酸化チタンの含有量が上記下限値超であると、包装体用フィルム2の遮光性をより高められる。二酸化チタンの含有量が上記上限値未満であると、基材16の強度をより高めることができ、包装体用フィルム2の耐衝撃性の低下を抑制できる。
包装体用フィルム2の製造方法は、基材16を得る工程(基材製造工程)と、シーラント層22を得る工程(シーラント層製造工程)と、シーラント層22の片面にアルミ蒸着層24を設けてシーラント材20を得る工程(シーラント材製造工程)と、基材16とシーラント材20とを接着剤を介して積層して積層体を得る工程(積層体製造工程)と、上記積層体に加熱処理を施す工程(加熱処理工程)とを有する。
基材製造工程では、二酸化チタンを含む基材16を得る。
基材16の原料となる樹脂組成物をインフレーション法、Tダイ法、共押出法等、従来公知の方法により成形する。この際、MD方向及びTD方向に延伸しながら樹脂組成物を成形することで基材16が得られる。
樹脂組成物は、ポリプロピレンと二酸化チタンとを含む。樹脂組成物におけるポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン、ポリエチレンを10質量%程度含有するポリプロピレンとポリエチレンとの共重合体、ブロックポリプロピレン等が挙げられる。樹脂組成物は、ポリプロピレンを50質量%以上含有していればよい。
本実施形態の包装体は、本実施形態の包装体用フィルム2が製袋されたものである。包装体としては、例えば、包装体用フィルム2のシーラント層22同士をヒートシールして製袋された袋が挙げられる。
包装体の形態としては、例えば、合掌貼り袋、三方シール袋、四方シール袋、ガゼット袋、スタンド袋、これらのチャック付き袋等が挙げられる。
また、例えば、包装体としては、開口部を有する容器本体と、包装体用フィルム2からなる蓋体とを備え、容器本体の開口部周縁にシーラント層22を当接し、上記包装体用フィルム2を容器本体にヒートシールした容器が挙げられる。この場合の容器本体の材質としては、容易にリサイクルできる観点から、ポリプロピレンが好ましい。
本実施形態の包装体用フィルム2は、基材16とシーラント材20との樹脂がともにポリプロピレンである。このように、本実施形態の包装体用フィルム2は、モノマテリアルであるため、容易にリサイクルできる。
本実施形態の包装体用フィルム2を製袋した包装体は、基材16に印刷層を設けてもよい。このため、所定の外観を付与でき、外観を美麗にできる。
本実施形態の包装体用フィルム2を製袋した包装体は、モノマテリアルであるため、容易にリサイクルできる。
上述の第一実施形態では、基層12のシーラント材20と対向する面にコーティング層14が形成されているが、本発明はこれに限定されず、コーティング層は、基層のシーラント材と対向する面とは反対側の面に形成されていてもよい。しかし、基材の表面の汚れの付着を抑制できる観点から、コーティング層は、基層のシーラント材と対向する面に形成されていることが好ましい。
上述の第一実施形態では、基層12の片面にコーティング層14が形成されているが、本発明はこれに限定されず、コーティング層は、基層の両面に形成されていてもよい。
上述の第二実施形態では、基材16はコーティング層を備えないが、本発明はこれに限定されず、基材16とコーティング層とを併用してもよい。
本実施例において使用した材料、試験条件は下記のとおりである。
≪基材≫
・OPP:二軸延伸ポリプロピレンフィルム、パイレン(登録商標)フィルム-OT(商品名)、東洋紡株式会社製、厚さ30μm。
・OPP:二軸延伸ポリプロピレンフィルム、パイレン(登録商標)フィルム-OT(商品名)、東洋紡株式会社製、厚さ20μm。
・PET:ポリエチレンテレフタレートフィルム、東洋紡エステルフィルム(商品名)、東洋紡株式会社製、厚さ38μm。
<遮光性無機物質>
・TiO2:二酸化チタン、酸化チタン(商品名)、堺化学工業株式会社製、平均一次粒子径(一次粒子100個の平均粒子径)200nm。
・CaCO3:炭酸カルシウム、ネオライト(商品名)、竹原化学工業株式会社製、平均一次粒子径(一次粒子100個の平均粒子径)80nm。
・ZnO:酸化亜鉛、1種(商品名)、堺化学工業株式会社製、平均一次粒子径(一次粒子100個の平均粒子径)750nm。
(溶剤)
・溶剤A:酢酸プロピル、三協化学株式会社製。
・溶剤B:酢酸エチル、三協化学株式会社製。
・溶剤C:イソプロピルアルコール、三協化学株式会社製。
(樹脂)
・樹脂a:塩素化PP、ハードレン(登録商標)(商品名)、東洋紡株式会社製。
・樹脂b:塩素化PO、スーパークロン(登録商標)(商品名)、日本製紙株式会社製。
・樹脂c:ニトロセルロース、工業用硝化綿(商品名)、太平化学製品株式会社製。
(各例で用いたコーティング剤)
・実施例1:溶剤D(溶剤A、溶剤B、溶剤Cの等量混合物)に二酸化チタンを30質量%配合した液体。
・実施例2:溶剤Dに二酸化チタンを15質量%配合した液体。
・実施例3~6:溶剤Dと樹脂aと二酸化チタンとを6:2:2の質量比で配合した液体。
・実施例7:溶剤Dと樹脂bと二酸化チタンとを6:2:2の質量比で配合した液体。
・実施例8:溶剤Dと樹脂cと二酸化チタンとを6:2:2の質量比で配合した液体。
・比較例1:溶剤Dと樹脂aと炭酸カルシウムとを6:2:2の質量比で配合した液体。
・比較例2:溶剤Dと樹脂aと酸化亜鉛とを6:2:2の質量比で配合した液体。
・比較例3:溶剤Dに二酸化チタンを7質量%配合した液体。
・比較例4:溶剤Dに二酸化チタンを90質量%配合した液体。
・比較例5~7:溶剤Dと樹脂aと二酸化チタンとを6:2:2の質量比で配合した液体。
<シーラント層>
・CPP:無延伸ポリプロピレンフィルム、太閤(登録商標)FC、フタムラ化学株式会社製、厚さ30μm。
・CPP:無延伸ポリプロピレンフィルム、パイレン(登録商標)フィルム-CT(商品名)、東洋紡株式会社製、厚さ20μm。
<アルミ蒸着層>
(蒸着条件)
・蒸着装置名:巻取式真空蒸着装置EWAシリーズ(商品名)、株式会社アルバック製。
・蒸着源:アルミニウム。
・蒸着チャンバー内の真空度:0.2Pa。
・フィルムの搬送速度:200m/分。
<主剤>
・飽和ポリエステル:日本合成化学株式会社製。
・無水フタル酸:純正化学株式会社製。
<硬化剤>
・IPDI:イソホロンジイソシアネート、タケネート(登録商標)、三井化学株式会社製。
・TDI:トルエンジイソシアネート、タケネート(登録商標)、三井化学株式会社製。
<酸素吸収剤>
・共役ジエン:共役ジエン重合体環化物(ポリイソプレン環化物)。
・遷移金属:遷移金属塩、ネオデカン酸コバルト、日本化学産業株式会社製。
表1に示す基層の片面に各例のコーティング剤をスプレーにより塗布し、80℃で1時間の乾燥処理を施して、表1に示す膜厚のコーティング層を形成して基材を得た。表1に示す膜厚のアルミ蒸着層を形成したシーラント材のアルミ蒸着層に、表1に示す酸素吸収剤を含有する接着剤を塗布して、基材のコーティング層が形成された面を積層して積層体を得た。この積層体に40℃で72時間の加熱処理を施して、実施例1~8、比較例1~7の構成に従った包装体用フィルムを製造した。表中「-」は、酸素吸収剤が含まれていないことを示す。
厚さ60nmのアルミ蒸着層を形成したシーラント材のアルミ蒸着層に、表3に示す酸素吸収剤を含有する接着剤を塗布して、表3に示す基材を積層して積層体を得た。この積層体に40℃で72時間の加熱処理を施して、実施例9~10、比較例8~11の構成に従った包装体用フィルムを製造した。
<酸素バリア性の評価>
各例で得られた包装体用フィルムについて、JIS K7126-2:2006の附属書Aに記載の電解センサ法による酸素ガス透過度の試験方法に準じて酸素透過度を測定し、下記評価基準に基づいて酸素バリア性を評価した。結果を表2、表4に示す。
《評価基準》
◎:酸素透過度2.0mL/(m2・day)以下。
○:酸素透過度2.0mL/(m2・day)超4.0mL/(m2・day)以下。
×:酸素透過度4.0mL/(m2・day)超。
各例の基材について、JIS K7129:2008の感湿センサ法に記載の試験方法に準じ、表A.1に記載の試験条件1にて水蒸気透過度を測定し、下記評価基準に基づいて水蒸気バリア性を評価した。結果を表2、表4に示す。
《評価基準》
◎:水蒸気透過度2.0g/(m2・day)以下。
○:水蒸気透過度2.0g/(m2・day)超4.0g/(m2・day)以下。
×:水蒸気透過度4.0g/(m2・day)超。
各例で得られた包装体用フィルムについて、紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製、UV-2600i)によって、波長450nmの可視光の光線透過率を測定し、下記評価基準に基づいて遮光性を評価した。結果を表2、表4に示す。
《評価基準》
◎:光線透過率4%以下。
○:光線透過率4%超10%以下。
△:光線透過率10%超20%以下。
×:光線透過率20%超。
各例で得られた包装体用フィルムのシーラント層をヒートシール(シール温度:180℃、シール時間:1秒、シール圧:3.5kg/cm2、シール幅:10mm)して、130mm×170mmの三方シール袋(平袋)を作製した。この平袋に水を180mL充填し、開口部を上記と同様の条件でヒートシールして評価用サンプルとした。この評価用サンプルをコンクリート面に対して、1.2mの高さから垂直に落下させ、この操作を3回繰り返した(落下強度試験)。10個の評価用サンプルのうち、内容物の漏洩が観察されたサンプル数(破袋数)をカウントし、下記評価基準に基づいて耐衝撃性を評価した。結果を表2、表4に示す。
《評価基準》
◎:破袋数が0個。
○:破袋数が1個又は2個。
×:破袋数が3個以上。
上記酸素バリア性の評価、水蒸気バリア性の評価、遮光性の評価及び耐衝撃性の評価の評価結果に基づき、各例の包装体用フィルムを下記評価基準に従って総合評価した。結果を表2、表4に示す。総合評価が「◎」又は「○」のものを合格とした。
《評価基準》
◎:全ての評価結果が「◎」。
○:評価結果に「○」が1つ以上あり、かつ、評価結果に「×」がない。
×:評価結果に「×」が1つ以上ある。
一方、コーティング層に二酸化チタンを含有しない比較例1~2は、光線透過率が大きく、遮光性の評価が「×」だった。二酸化チタンの含有量が本発明の範囲外である比較例3~4は、光線透過率が大きく、遮光性の評価が「×」だった。接着剤層に酸素吸収剤を含有しない比較例5は、酸素透過度が大きく、酸素バリア性の評価が「×」だった。加えて、破袋数が多く、耐衝撃性の評価が「×」だった。基層にPETを用いた比較例6は、水蒸気透過度が大きく、水蒸気バリア性の評価が「×」だった。加えて、光線透過率が大きく、遮光性の評価が「×」だった。アルミ蒸着層の膜厚が本発明の範囲外の比較例7は、破袋数が多く、耐衝撃性の評価が「×」だった。二酸化チタンの含有量が本発明の範囲外である比較例8は、光線透過率が大きく、遮光性の評価が「×」だった。基材に二酸化チタンを含有しない比較例9~10は、光線透過率が大きく、遮光性の評価が「×」だった。基材にPETを用いた比較例11は、水蒸気透過度が大きく、水蒸気バリア性の評価が「×」だった。加えて、光線透過率が大きく、遮光性の評価が「×」だった。
10,16 基材
12 基層
14 コーティング層
20 シーラント材
22 シーラント層
24 アルミ蒸着層
30 接着剤層
Claims (4)
- 2軸延伸ポリプロピレンフィルムからなる基層の表面に、二酸化チタンを0.5~5.0g/m2含むコーティング層が形成された基材と、
前記基材の一方の面に位置し、無延伸ポリプロピレンフィルムからなるシーラント層の片面にアルミ蒸着層が形成されたシーラント材と、
前記基材と前記シーラント材との間に位置する接着剤層と、を備え、
前記アルミ蒸着層は、前記基材に対向し、
前記アルミ蒸着層の厚さが20~100nmであり、
前記接着剤層は、炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオールとイソシアネート基を有する化合物とを含有するイソシアネート系接着剤の硬化物であり、
前記イソシアネート系接着剤は、酸素吸収剤を含有し、
前記酸素吸収剤の含有量は、前記イソシアネート系接着剤の総質量に対して1質量%以上である、包装体用フィルム。 - 2軸延伸ポリプロピレンフィルムである基材と、
前記基材の一方の面に位置し、無延伸ポリプロピレンフィルムからなるシーラント層の片面にアルミ蒸着層が形成されたシーラント材と、
前記基材と前記シーラント材との間に位置する接着剤層と、を備え、
前記基材は、二酸化チタンを含有し、
前記二酸化チタンの含有量は、前記基材の総質量に対して5質量%超50質量%未満であり、
前記アルミ蒸着層は、前記基材に対向し、
前記アルミ蒸着層の厚さが20~100nmであり、
前記接着剤層は、炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオールとイソシアネート基を有する化合物とを含有するイソシアネート系接着剤の硬化物であり、
前記イソシアネート系接着剤は、酸素吸収剤を含有し、
前記酸素吸収剤の含有量は、前記イソシアネート系接着剤の総質量に対して1質量%以上である、包装体用フィルム。 - 前記酸素吸収剤が、共役ジエン重合体環化物及び遷移金属塩から選ばれる1種以上である、請求項1又は2に記載の包装体用フィルム。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の包装体用フィルムが製袋された包装体。
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