JP2010188613A - 積層フィルムおよび包装袋 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材と、積層フィルムの一方の最表面となるシーラント層とを含む複数の層を有する積層フィルムにおいて、前記シーラント層は、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂と、ポリオレフィン系樹脂と、エポキシ基を有する反応性相溶化剤からなり、前記ポリオレフィン系樹脂がポリエチレンまたはポリエチレン系樹脂であり、前記反応性相溶化剤がエチレン−グリシジルメタクリレートからなることを特徴とする積層フィルムを用い、前記シーラント層をヒートシールして包装袋のヒートシール部を形成する。前記エチレン−グリシジルメタクリレートは、グリシジルメタクリレートのモノマーとしての含有率が6〜12質量%であるものが好ましい。
【選択図】なし
Description
例えば特許文献1には、ヒートシール性を有するポリエステル系樹脂からなるシーラント層として、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂からなる熱溶融状態の膜を急冷により固化させたものを用いることが記載されている。
また、特許文献2には、防虫剤等の吸着を防ぐため、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の薬剤非吸着性材料と、ポリプロピレン(PP)等の熱シール性材料とが充分に混合されたフィルムを用いることが記載されている。
また、特許文献3には、ポリエステル樹脂とポリエチレンと相溶化剤の三成分を必須成分として含むポリエステル樹脂組成物が記載されている。
前記エチレン−グリシジルメタクリレートは、グリシジルメタクリレートのモノマーとしての含有率が6〜12質量%であることが好ましい。
また、本発明は、基材と、積層フィルムの一方の最表面となるシーラント層とを含む複数の層を有する積層フィルムにおいて、前記シーラント層は、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂と、ポリオレフィン系樹脂と、エポキシ基を有する反応性相溶化剤からなることを特徴とする積層フィルムを提供する。
また、本発明は、上記の積層フィルムからなり、前記シーラント層をヒートシールしてなるヒートシール部を有することを特徴とする包装袋を提供する。
本形態例の積層フィルムは、基材とシーラント層、必要に応じて他の中間層を積層したものである。すなわち、積層フィルムの一方の最表面となるシーラント層と基材、必要に応じて他の中間層、接着剤層やアンカー剤層などの複数の層を有する。そして、シーラント層は、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂(A)と、ポリオレフィン系樹脂(B)と、エポキシ基を有する反応性相溶化剤(C)からなることを特徴とする。
ここで、シーラント層とは、ヒートシールに用いられる層であり、包装材料としては内容品に接する最内層に配置されるものである。
基材または他の中間層とシーラント層との積層は、接着剤層又はアンカー剤層を介しても良いし、基材に直接積層されていても良い。前記中間層としては、補強層、ガスバリア層、遮光層、印刷層など、適宜、一層または複数層を選択することができる。
ここで、ジカルボン酸成分のうちテレフタル酸とイソフタル酸の共重合比率の和は、95モル%〜100モル%が好ましく、99モル%〜100モル%がより好ましい。また、ジオール成分のうちエチレングリコールの共重合比率は、95モル%〜100モル%が好ましく、99モル%〜100モル%がより好ましい。
イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂は、低分子量成分の非吸着性に優れる上、ボトル等の成型用として一般的かつ大量に使用されているため安価に調達が可能であり、経済的に極めて合理的な原料樹脂である。
これらのポリオレフィン系樹脂(B)は、ポリオレフィン系樹脂自身の融点や組成物中の配合量を適宜選択することが好ましい。PPのような比較的高融点のポリオレフィン系樹脂に比べると、HDPEやLDPE等のポリエチレン、あるいは、C4−LLDPE、C6−LLDPE、C8−LLDPE、エチレン―酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリエチレン系樹脂(エチレンを主体とするポリオレフィン系樹脂)は、シーラント層の融点を適度なものとすることができるので、好ましい。
このような反応性相溶化剤(C)としては、エチレンやプロピレン等のオレフィン(a)と、グリシジルメタクリレート(GMA)等のエポキシ基を有するモノマー(b)を少なくとも含む共重合体が挙げられる。他に共重合可能なモノマーとしては、アクリル酸エチルやアクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル、アクリル酸やメタクリル酸等のカルボン酸等が挙げられる。
なかでも、エチレンとグリシジルメタクリレートの2成分からなるエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体が好ましい。エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体において、グリシジルメタクリレートのモノマーとしての含有率は6〜12質量%(つまり、エチレンのモノマーとしての含有率は94〜88質量%)が好ましい。
前記樹脂組成物の配合比は、ポリオレフィン系樹脂(B)が5〜25質量%、反応性相溶化剤(C)が5〜15質量%、残部がイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂(A)であることが好ましい。
前記樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、適宜の添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば酸化防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、着色剤等が挙げられる。
前記アンカー剤層を構成するアンカー剤としては、ポリウレタン系、ポリエーテル系、アルキルチタネート(有機チタン化合物)系等、一般的に押出ラミネート法に使用されるアンカー剤が使用でき、積層フィルムの用途に合わせて選択可能である。
前記接着剤層を構成する接着剤としては、ポリウレタン系、ポリエーテル系等、一般的にドライラミネート法に使用される接着剤を使用でき、積層フィルムの用途に合わせて選択可能である。
補強層は積層フィルムの強度特性を補完する役割であって、補強層を構成する樹脂としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィン系樹脂、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(O−PET)、2軸延伸ナイロン(O−Ny)、2軸延伸ポリプロピレン(OPP)等を挙げることができる。補強層の厚みは、通常5〜50μmであり、好ましくは10〜30μmである。
ガスバリア層の厚みは、金属箔またはガスバリア性樹脂層による場合は通常5〜50μmであり、好ましくは10〜30μmである。ガスバリア層として金属蒸着層または無機酸化物蒸着層を用いる場合には、これより薄くすることができる。
本形態例の積層フィルムにおいて、シーラント層の厚さは、包装材料の用途にも依存し、特に限定されるものではないが、通常は5〜150μm程度であり、好ましくは15〜80μmである。
本形態例の包装袋は、上述の積層フィルムを前記シーラント層によりヒートシールしてなるものであり、低分子量成分の非吸着性およびバリア性にも優れているから、飲食物や化粧品、薬剤等の包装袋として好適に利用できる。包装袋の形態は、三方袋、四方袋、合掌貼り袋、ガゼット袋、自立袋等の包装袋(パウチ)のほか、例えばバッグインボックス用の内袋やドラム缶内装袋などの大型の袋等、特に限定なく適用可能である。
メルトフローレート(MFR)は、PPは230℃、2.16kg荷重における値(g/10分)であり、その他はいずれも190℃、2.16kg荷重における値(g/10分)である。
極限粘度は、フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタンを質量比=1/1で混合した混合溶媒中、30℃で測定した値(dl/g)である。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、C8−LLDPE(融点Tm=125℃、MFR=1.2g/10分)を10質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)共重合体(GMA6質量%、MFR=3)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を70質量%、C8−LLDPE(融点Tm=125℃、MFR=1.2g/10分)を20質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)共重合体(GMA6質量%、MFR=3)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、C8−LLDPE(融点Tm=125℃、MFR=1.2g/10分)を10質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)共重合体(GMA12質量%、MFR=3)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、HDPE(融点Tm=132℃、MFR=0.9g/10分)を10質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)共重合体(GMA6質量%、MFR=3)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、LDPE(融点Tm=108℃、MFR=1.5g/10分)を10質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)共重合体(GMA6質量%、MFR=3)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、PP(融点Tm=161℃、MFR=10.5g/10分)を10質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)共重合体(GMA6質量%、MFR=3)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、C8−LLDPE(融点Tm=125℃、MFR=1.2g/10分)を10質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)共重合体(GMA19質量%、MFR=380)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、C8−LLDPE(融点Tm=125℃、MFR=1.2g/10分)を10質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)−アクリル酸メチル共重合体(GMA12質量%、アクリル酸メチル27質量%、MFR=7)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、C8−LLDPE(融点Tm=125℃、MFR=1.2g/10分)を10質量%、エチレン−グリシジルメタクリレート(GMA)−アクリル酸メチル共重合体(GMA8質量%、アクリル酸メチル25質量%、MFR=6)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、C8−LLDPE(融点Tm=125℃、MFR=1.2g/10分)を10質量%、スチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロックコポリマー(SEBC)(融点Tm=93℃、MFR=0.24)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を80質量%、C8−LLDPE(融点Tm=125℃、MFR=1.2g/10分)を10質量%、無水マレイン酸変性エチレン(融点Tm=107℃、密度=0.95g/cm3)を10質量%の比率で溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
シーラント材として、C6−LLDPEを用いることにより、PET12μm/Al箔7μm/ナイロン15μm/シーラント材(C6−LLDPE)50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を溶融混練後、押出成形により、厚さ50μmのシーラント材を作製した。このシーラント材をPETフィルムおよびAl箔とドライラミネートにより貼り合わせ、PET12μm/Al箔9μm/シーラント材50μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
イソフタル酸変性PET(イソフタル酸成分の共重合比率5%、融点Tm=240℃、極限粘度IV=0.74dl/g)を単軸押出機で熱溶融し、Tダイよりポリウレタン系アンカー剤層12を介して2軸延伸PETフィルム(厚さ12μm、両面をコロナ放電処理したもの)上に100m/分の速度で押出ラミネートすることにより、厚さ30μmのシーラント層を有する押出ラミネートフィルムを得た。
この押出ラミネートフィルムとは別に、基材となる2軸延伸PETフィルム(厚み12μm)とガスバリア層(厚み9μmのアルミニウム箔)を、ポリウレタン系接着剤層を介してドライラミネートしガスバリア性フィルムを作製した。
上記押出ラミネートフィルムとガスバリア性フィルムとをポリウレタン系接着剤層を介してドライラミネートすることにより、PET12μm/Al箔9μm/PET12μm/シーラント材30μmの層構成を有する積層フィルムを得た。
このシーラント材は、特許文献1に記載された急冷固化法によって形成されたものである。
上記各試験例に係る積層フィルムからパウチを作製し、下記に説明する評価を行った。
(1)シール強度
JIS Z 1526に準じて、パウチのヒートシール部のシール強度を引張速度300mm/分、幅15mmにて測定した。ヒートシール条件は、120℃、150℃、180℃のうちのいずれかの温度において、圧力0.2MPaで1秒間加熱および加圧するものである。
有効成分として酢酸α−トコフェロール(ビタミンEアセテート)を含む市販の化粧水2.5mlをパウチに入れ、パウチの開口部を圧力0.2MPa、時間1秒、温度180℃でヒートシールして密封した。密封したパウチを40℃で1ヶ月保管した後に開封し、化粧水中の酢酸α−トコフェロールの残存量を高速液体クロマトグラフィ法で定量し、前記残存量をもとに有効成分の残存率を算出した。
なお、相溶化剤としてGMA19%のエチレンGMA共重合体を用いた試験例7は、150℃で20N/15mm以上、180℃で25N/25mm以上のシール強度を示しており、試験例1〜5に近い、かなり優れた結果を示している。
シーラント層がポリエステルのみからなる試験例13は、実用的なシール強度を有さなかった。
特許文献1によってシーラント材を作製した試験例14は、有効成分の吸着がほとんど無く、180℃において23N/15mm以上の強いヒートシール強度を有しているが、30N/15mmには達しなかった。
Claims (4)
- 基材と、積層フィルムの一方の最表面となるシーラント層とを含む複数の層を有する積層フィルムにおいて、
前記シーラント層は、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂と、ポリオレフィン系樹脂と、エポキシ基を有する反応性相溶化剤からなり、
前記ポリオレフィン系樹脂がポリエチレンまたはポリエチレン系樹脂であり、
前記反応性相溶化剤がエチレン−グリシジルメタクリレートからなることを特徴とする積層フィルム。 - 前記エチレン−グリシジルメタクリレートは、グリシジルメタクリレートのモノマーとしての含有率が6〜12質量%であることを特徴とする請求項1に記載の積層フィルム。
- 基材と、積層フィルムの一方の最表面となるシーラント層とを含む複数の層を有する積層フィルムにおいて、
前記シーラント層は、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂と、ポリオレフィン系樹脂と、エポキシ基を有する反応性相溶化剤からなることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の積層フィルムからなり、前記シーラント層をヒートシールしてなるヒートシール部を有することを特徴とする包装袋。
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