JP2002205359A - 包装材料用積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙層及びその内側にバリア層を有する包装材
料のバリア層の液体食品等の液体充填物による損傷を防
止した包装材料を提供する。 【解決手段】 少なくとも紙層及びその内側にバリア層
を有する外層と少なくとも多環状オレフィン共重合体含
有層を有する内層とが積層してなる包装材料用積層体で
あって、ポリエチレン層がメタロセン触媒を用いること
により製造される直鎖状低密度ポリエチレンからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、包装材料用積層体
に関し、より詳細には液体食品等の液体の包装に適した
包装材料用積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体食品等の包装材に紙を主体と
して、これとポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエス
テル、ポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルム等の材
料を積層したものが用いられている。この内部充填物で
ある液体を保護するために包装材内側にバリア層が設け
られることが多い。このバリア層にはアルミニウム箔等
の金属箔が多く用いられるが、内部充填物が極性が強い
場合、バリア層であるアルミニウム箔等を腐食させた
り、包装材の接着層の接着性を失わせたりして内部充填
物が外部に染み出すことがある。内部充填物による上記
の障害は、特に内部充填物が充填された容器を、例え
ば、７０℃以上で折り曲げたり、１３０℃程度までの温
度でレトルト処理する等の高温で取り扱うと上記の障害
が顕著になる傾向を示す。

【０００３】このようなバリア層の内部充填物による障
害を無くすために、バリア層の内側に、例えばポリエチ
レンテレフタレート、ポリプロピレン、高密度ポリエチ
レン等の延伸フィルムを設けることも試みられている
が、これらのフィルムは融点が１３０℃以上であり、そ
の融解・冷却エネルギーが大きく、このようなプラスチ
ックのフィルムをバリア層と貼り合わせて積層体とする
場合、別途に接着層を設ける必要がある等、高い温度や
大きいエネルギーが必要となり不利である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、紙層及びそ
の内側にバリア層を有する包装材料のバリア層の液体食
品等の液体充填物による損傷を防止するために該バリア
層の内側に保護層を設けた包装材料を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を改善すべく鋭意検討した結果、紙層及びその内側
にバリア層を有する外層の内側に、多環状オレフィン共
重合体含有層を有する内層を設けることにより、本発明
の目的を達成し得ることを見出し、本発明に到達した。
なお、本発明において、内層とは包装材料用積層体を用
いて内部充填物を包装する場合、内部充填物に接する側
の層を言い、外層とはその反対側の層を言う。又、内側
とは同様に内部充填物を包装する場合、内部充填物に近
い側を言い、外側とはその反対側を言う。

【０００６】すなわち、本発明は、少なくとも紙層及び
その内側にバリア層を有する外層と少なくとも多環状オ
レフィン共重合体含有層を有する内層とが積層してなる
包装材料用積層体を要旨とする。又、本発明の包装材料
用積層体は、上記多環状オレフィン共重合体が環状オレ
フィンとエチレン若しくはα−オレフィンとの共重合体
であることを特徴とする。又、本発明の包装材料用積層
体は、上記紙層の外側に熱可塑性樹脂層を有することを
特徴とする。又、本発明の包装材料用積層体は、上記内
層の最内側にポリエチレン層を有することを特徴とす
る。又、本発明の包装材料用積層体は、上記ポリエチレ
ン層がメタロセン触媒を用いることにより製造される直
鎖状低密度ポリエチレンからなることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の包装材料用積層体の外層
は、少なくとも紙層及びその内側にバリア層を有するも
のである。従って、紙層及びバリア層のみからなる構成
以外に、紙層とバリア層の間に１層又は複数の他層を設
けた構成、紙層の外側に１層又は複数の他層を設けた構
成、バリア層の内側に１層又は複数の他層を設けた構
成、それらを組み合わせた構成を採ることができる。

【０００８】紙層を形成する紙は、坪量が５０〜３５０
ｇ／ｍ² の通常のものが使用できる。

【０００９】バリア層は、バリア性材料単独でも良く、
バリア性材料を含む多層構造からなるものでも良い。バ
リア性材料としては、アルミニウム箔、酸化珪素蒸着ポ
リエチレンフタレート、エチレン−ビニルアルコール共
重合体、ナイロン樹脂等が挙げられる。バリア性材料を
含む多層構造としては、ポリエチレンフィルム／アルミ
ニウム箔、接着性ポリエチレン／酸化珪素蒸着ポリエチ
レンテレフタレートの２軸延伸フィルム（／接着剤）、
ポリエチレンフィルム／接着剤／エチレン−ビニルアル
コール共重合体フィルム／接着剤、ナイロン樹脂フィル
ム／接着剤等が挙げられる。バリア層の厚さは、通常５
〜２０μｍである。

【００１０】本発明の包装材料用積層体を形成する外層
は、少なくとも紙層及びその内側に上記バリア層を有す
るものであるが、紙層の外側に１層又は複数の熱可塑性
樹脂フィルム層を設けた構成及び紙層とバリア層の間に
１層又は複数の熱可塑性樹脂フィルム層を設けた構成が
特に好ましい。

【００１１】熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、
ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等が挙げられ
る。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−
１等が挙げられる。ナイロンとしては、ナイロン６、ナ
イロン６−６、ナイロン−１１、ナイロン−１２等が挙
げられる。ポリエステルとしては、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等が挙げられ
る。これらの中でもポリオレフィンが好ましく、ポリオ
レフィンとしては、特にポリエチレンが好ましい。ポリ
エチレンは、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンの
いずれでも良い。

【００１２】上記熱可塑性樹脂フィルム層を複数設ける
場合、それら各々の熱可塑性樹脂フィルム層は、同種の
フィルム層であっても、異種のフィルム層であってもよ
い。上記熱可塑性樹脂フィルム層の厚さは、通常５〜２
００μｍである。上記外層は、更に、例えば、印刷層を
設けることができる。印刷層の形成は、通常のインクを
用い、通常の方法で外層の紙層の外側や紙層の外側に必
要に応じて設けられる上記熱可塑性樹脂フィルム層の内
側等に印刷すれば良い。

【００１３】本発明の包装材料用積層体において内側を
形成する内層は、少なくとも多環状オレフィン共重合体
含有層を有するものである。多環状オレフィン共重合体
は、多環状オレフィンとエチレン若しくはα−オレフィ
ンとの共重合体、多環状オレフィンとモノ環状オレフィ
ンとの共重合体、多環状オレフィンと非共役ジエンとの
共重合体が等が挙げられるが、多環状オレフィンとエチ
レン若しくはα−オレフィンとの共重合体、特に多環状
オレフィンとエチレンとの共重合体が好ましい。

【００１４】多環状オレフィンとしては、ビシクロ
［２，２，１］−ヘプト−２−エン及びその誘導体、テ
トラシクロ［４，４，０，１^2,5 ，１^7,10］−３−ドデ
セン及びその誘導体、ヘキサシクロ［６，６，１，１
^3,6 ，１^10,13 ，０^2,7 ，０^9,14］−４−ヘプタデセン
及びその誘導体、オクタシクロ［８，８，０，１^2,9 ，
１^{4, 7} ，１^11,10 ，１^13,16 ，０^3,8 ，０^12,17 ］−５
−ドコセン及びその誘導体、ペンタシクロ［６，６，
１，１^3,6 ，０^2,7 ，０^9,14］−４−ヘキサデセン及び
その誘導体、ペンタシクロ［６，５，１，１^3,6 ，０
^2,7 ，０^9,13］−４−ペンタデセン及びその誘導体、ヘ
プタシクロ［８，７，０，１^2,9 ，１^4,7 ，１^{11,1 7} ，
０^3,8 ，０^12,15 ］−５−ヘンエイコセン及びその誘導
体、ヘプタシクロ［８，８，０，１^2,9 ，１^4,7 ，１
^11,16 ，０^3,8 ，０^12,17 ］−５−ヘンエイコセン及び
その誘導体、トリシクロ［４，４，０，１^2,5 ］−３−
ウンデセン及びその誘導体、トリシクロ［４，３，０，
１^2,5 ］−３−デセン及びその誘導体、ペンタシクロ
［６，５，１，１^3,6 ，０^2,7 ，０^9,13］−４，１０−
ペンタデカジエン及びその誘導体、ペンタシクロ［４，
７，０，１^2,5 ，０^8,13，１^9,12］−３−ペンタデセン
及びその誘導体、ヘプタシクロ［７，８，０，１^3,5 ，
１^{2, 7} ，１^10,17 ，０^11,16 ，０^12,15 ］−４−エイコ
セン及びその誘導体、ノナシクロ［１０，１，１^4,7 ，
０^3,8 ，０^2,10，０^12,21 ，１^13,20 ，０^14,19 ，０
^15,19 ］−５−ペンタセコン及びその誘導体等が挙げら
れる。

【００１５】多環状オレフィンと共重合されるα−オレ
フィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテ
ン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘ
プテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン等が挙
げられる。モノ環状オレフィンとしては、シクロブテ
ン、シクロペンテン、シクロヘキセン、３−メチルシク
ロヘキセン、シクロオクテン等が挙げられる。非共役ジ
エンとしては、１，４−ヘキサジエン、４−メチル−
１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエン等が挙げ
られる。多環状オレフィンと共重合されるこれらオレフ
ィン類は、１種又は２種以上用いることができる。

【００１６】多環状オレフィンと上記オレフィン類との
共重合は、通常、チタン、ジルコニウム、バナジウム、
ハフニウム等の遷移金属化合物と有機アルミニウム化合
物を組み合わせた触媒を用い、有機溶媒等の媒体の存在
下若しくは不存在下、−５０〜１５０℃の温度で行われ
る。上記の共重合により製造される本発明で用いられる
多環状オレフィン共重合体は、多環状オレフィンと上記
オレフィン類とのランダム共重合体であるが、多環状オ
レフィンに由来する構造単位が３０〜９５モル％、特に
４０〜８０モル％のものが好ましい。

【００１７】本発明の包装材料用積層体を形成する内層
は、少なくとも上記の多環状オレフィン共重合体含有層
を有するものであり、多環状オレフィン共重合体含有層
は、多環状オレフィン共重合体単独でもよく、他の物質
との混合物でもよい。多環状オレフィン共重合体と混合
し得る物質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１等のポ
リオレフィンが好適である。ポリエチレンとしては、高
密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエ
チレン、直鎖状低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を
用いることにより製造される直鎖状低密度ポリエチレン
等が挙げられるが、特に後記のように本発明の包装材料
用積層体を形成する内層の最内側に好ましく設けられる
層に用いられるメタロセン触媒を用いることにより製造
される直鎖状低密度ポリエチレンを用いるのが望まし
い。多環状オレフィン共重合体を他の物質と混合する場
合、多環状オレフィン共重合体は、５０重量％以上、特
に６０重量％以上とするのが好ましい。多環状オレフィ
ン共重合体含有層の厚さは、通常１０〜５０μｍであ
る。

【００１８】本発明の包装材料用積層体を形成する内層
は、少なくとも上記の多環状オレフィン共重合体含有層
を有するものであるが、多環状オレフィン共重合体含有
層の最内側にポリエチレン層を設けるのが好ましい。ポ
リエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチ
レン、メタロセン触媒を用いることにより製造される直
鎖状低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ）のいずれでも
良いが、特にｍＬＬＤＰＥが好ましい。

【００１９】ｍＬＬＤＰＥは、メタロセン触媒の存在
下、エチレン及びコモノマーの炭素数が４〜８個のα−
オレフィン、好ましくは１−ヘキセン、４−メチル−１
−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等の炭素数が
６個以上のα−オレフィンを共重合することによって製
造したものが望ましい。

【００２０】上記メタロセン触媒とは、チタン、ジルコ
ニウム、ハフニウム等の遷移金属をπ電子系のシクロペ
ンタジエニル基又は置換シクロペンタジエニル基等を含
有する不飽和環状化合物ではさんだ構造の化合物である
メタロセンと、アルキルアルミノキサン、アルキルアル
ミニウム、アルミニウムハライド、アルキルアルミニウ
ムルハライド等のアルミニウム化合物等の助触媒とを組
合わせたものである。

【００２１】ｍＬＬＤＰＥは、分子量分布が重量平均分
子量／数平均分子量で２〜４と狭く、密度が０．９００
〜０．９２５ｇ／ｃｍ³ のものが用いられるが、密度が
０．９００〜０．９１５ｇ／ｃｍ³ のものが好ましい。
又、メルトフローインデックス（ＭＦＩ：１９０℃、荷
重２．１６ｋｇ）が１０〜２０ｇ／１０分のものが好ま
しい。ポリエチレン層の厚さは、通常１０〜５０μｍで
ある。

【００２２】更に、本発明の包装材料用積層体を形成す
る内層を、多環状オレフィン共重合体含有層を中心層と
し、その一方に例えばポリプロピレンやポリエチレンか
らなる層を最内層になるように設け、他方に接着層を設
けた積層物にすることができる。該内層をこのような積
層物にする場合、該積層物は低温で同時押し出し成形す
ることが可能であり、該積層物の該接着層を本発明の包
装材料用積層体の上記外層と積層することができる。

【００２３】本発明の包装材料用積層体は、少なくとも
上記の外層と少なくとも上記の内層とが積層してなるも
のであるが、それら外層と内層、更に必要に応じて外層
や内層に設けられる上記の他層を接合して積層体とする
方法は、接着剤を介して行う方法、熱溶融が可能な層を
熱溶融してそれと接する層と貼り合わせる方法、同時押
し出し成形が可能な層を同時押し出し成形して積層する
方法、それらを組み合わせる方法等、従来積層体を製造
する際に行われている方法のいずれも採用することがで
きる。

【００２４】本発明の上記各包装材料用積層体からは、
テトラブリック（商標）型等の直方体、１ｌ牛乳入り容
器に代表される屋根付き直方体、立方体、円筒形、平行
８角柱体、胴部中央部が平行８角柱で頂部及び底部が４
角形の所謂テトラプリズマ（商標）型、パウチ等、従来
公知の任意の形態の包装容器等を成形することができ
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例により、詳細に説明す
る。 （実施例１）低密度ポリエチレンフィルム（１０μ
ｍ）、クラフト紙（坪量：２２０ｇ／ｍ ² ）、低密度ポ
リエチレンフィルム（２０μｍ）及びアルミニウム箔
（７μｍ）を接着剤を用いて積層し、複合体１とした。
一方、多環状オレフィン共重合体（多環状オレフィン成
分６０モル％、エチレン成分４０モル％）と密度：０．
９１０ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＩ：１４ｇ／１０分のｍＬＬＤ
ＰＥを押出機から同時に押し出して、多環状オレフィン
共重合体フィルム（３０μｍ）とｍＬＬＤＰＥフィルム
（２０μｍ）からなる複合体２を得た。複合体１のアル
ミニウム箔に、複合体２の多環状オレフィン共重合体フ
ィルムを溶融ラミネートし、本発明の積層体を製造し
た。

【００２６】（実施例２）実施例１で得た複合体１のア
ルミニウム箔と複合体２の多環状オレフィン共重合体フ
ィルムをエチレン−メチルメタクリレート共重合体系の
接着剤で接着し、本発明の積層体を製造した。

【００２７】（実施例３）実施例１で複合体２を得る際
に用いた多環状オレフィン共重合体の代りに、該多環状
オレフィン共重合体７０重量％と、密度：０．９１０ｇ
／ｃｍ³ 、ＭＦＩ：１４ｇ／１０分のｍＬＬＤＰＥ３０
重量％との混合物を用いた以外は、実施例１と同様にし
て、該混合物フィルム（３０μｍ）とｍＬＬＤＰＥフィ
ルム（２０μｍ）からなる複合体３を得た。複合体２の
代りに複合体３を用いた以外は、実施例１と同様にし
て、本発明の積層体を製造した。

【００２８】（比較例）実施例１で得た複合体１のアル
ミニウム箔、低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）
及び低密度ポリエチレンフィルム（３０μｍ）を熱接着
し、積層体を製造した。

【００２９】実施例１〜３及び比較例で製造した積層体
を用い、２００ｍｌ入りのブリック型液体食品容器を作
製し、これに水を充填して、それらの容器の性能を下記
の−領で評価した。保形性 ２３℃、３７℃又は５５℃で２週間保管した容器につい
て、皺、凹み及び起立性を目視にて観察した。又、容器
外部の寸法を測定し、規格値との誤差を求めた。落下試験 ２３℃、３７℃又は５５℃で２週間保管した２０個の容
器を１．５ｍの高さから落下し、内容物が漏れた容器の
数を求めた。自動販売機使用試験 自動販売機を用いて高温販売時（５５℃で２週間）の再
現テストを行い、内容物の漏れを確認した。

【００３０】

【表１】 表１の結果から明らかのように、各実施例に係る積層体
を用いて成形した容器は、比較例に係る従来の積層体を
用いて成形した容器に比べ、高温下でも保形性に優れ、
又、高温時でも漏れることもなく容器として安定した結
果を示している。

【００３１】

【発明の効果】本発明の積層体を用いて容器を成形した
場合、紙層の内層を構成する多環状オレフィン共重合体
含有層により従来用いられているプラスチック等の剛
性、つや、透明性、耐引っ掻き性、耐熱性、耐湿性等が
改良され、引いては容器の外観、見栄えが良好になる。
多環状オレフィン共重合体含有層は本発明の積層体の内
層を構成するポリエチレン層と相溶性が良好であり、ポ
リエチレン内層の接着性を向上改善する。その結果、得
られる容器は好シール性を示す。本発明の積層体を用い
て容器を成形した場合、層構成された多環状オレフィン
共重合体含有層により成形された容器が保形性に優れ
る。従って、容器の出来映えは良好である。容器壁の構
成層に多環状オレフィン共重合体含有層が設けられてい
るので、理論上必ずしも明らかではないが、紙層の機械
的強度を補完し、容器形状を良好に保持する。従って、
容器の外観は良好である。多環状オレフィン共重合体含
有層は、耐熱性に優れることのみならず、１３０℃程度
の高温であっても、容器同士がお互いに外表面で接触す
るような処理を行っても、容器壁内部に損傷、熱履歴な
どをおこさず、オートクレーブ処理及びレトルト処理を
行う必要がある包装容器に最適である。多環状オレフィ
ン共重合体含有層で容器内部及び容器自体が保護されて
いるので、内容充填物の酸性が強い場合でも、アルミ箔
等のバリア性が維持され、特に高温下でも容器漏れが発
生しない。本発明の積層体の最内層をメタロセン触媒で
の重合により得られた直鎖状低密度ポリエチレン層とす
ることにより、内側で直鎖状低密度ポリエチレン層と多
環状オレフィン共重合体とが適度に混合してシールする
ので、包装積層体から成形した容器のシール性を向上す
ることができる。本発明の積層体を用いて容器を成形し
た場合、メタロセン触媒による重合により得られた直鎖
状低密度ポリエチレン層を最内層に構成すると、意外に
も、シール性と共に、容器の開封性に優れている。本発
明の積層体から成形された容器を構成する層の多環状オ
レフィン共重合体は、非常に良好な湿気バリア性を有
し、容器の湿気バリア性が改良される。多環状オレフィ
ン共重合体層内側のバリア層の酸素捕捉性能を維持保護
することができる。紙層の内側にあるバリア層の酸素バ
リア性を相俟って、容器により完全なバリア機能を付加
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソービヨン アンダーソン アサーフサベーゲン 56 Ｓ−240 17セ ドラ サンドバイ，スウェーデン (72)発明者 リプ レース アンナ ホーカス ベグ ７ Ｓ−273 64 ケブリンゲ， スウェーデン Ｆターム(参考） 3E067 AA03 AB01 BA06A BA12A BB01A BB12A BB15A BB16A BB25A BC03A BC06A BC10A CA30 EA06 FA01 FB12 FC01 GB06 3E086 AD01 AD02 BA04 BA13 BA14 BA15 BA33 BB90 CA11 4F100 AB10C AK01A AK02D AK02J AK04E AL01D AR00C BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10B BA10D BA10E DG10B GB15 JB16A JD01 JD01C JD04 JJ03 JK12 JN01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも紙層及びその内側にバリア層
   を有する外層と少なくとも多環状オレフィン共重合体含
   有層を有する内層とが積層してなる包装材料用積層体。
2. 【請求項２】 上記多環状オレフィン共重合体が環状オ
   レフィンとエチレン若しくはα−オレフィンとの共重合
   体であることを特徴とする請求項１記載の包装材料用積
   層体。
3. 【請求項３】 上記紙層の外側に熱可塑性樹脂層を有す
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の包装材料用積
   層体。
4. 【請求項４】 上記内層の最内側にポリエチレン層を有
   することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
   に記載の包装材料用積層体。
5. 【請求項５】 上記ポリエチレン層がメタロセン触媒を
   用いることにより製造される直鎖状低密度ポリエチレン
   からなることを特徴とする請求項４記載の包装材料用積
   層体。