JP2016022668A - アルミニウム基材積層体及びその製造方法並びにそれを用いた包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】有機酸に対して優れた耐性を有するアルミニウム基材積層体及び有機酸を含有する内容物を長期保存できる包装体の提供を目的とする。
【解決手段】フィルム基材１の一方の面に、アンカーコート層３、第１接着性樹脂層４、アルミニウム基材５、第２接着性樹脂層６、ヒートシール性樹脂層６を順次積層してなるアルミニウム基材積層体１０であって、前記第２接着性樹脂層６が変性ポリオレフィン樹脂を含む組成物からなり、その塗布量が０．２〜０．６ｇ／ｍ^２であることを特徴とするアルミニウム基材積層体である。
【選択図】図１

Description

本発明は、発酵性内容物を包装するために用いられるアルミニウム基材積層体及びその製造方法に関する。

従来、納豆、味噌などに代表される発酵食品を密封して中期保存できる包装容器として、缶やガラスビンが使用されてきた。上記の発酵食品に代表される発酵性物質を密封保存すると、保存時間の経過と共に発酵性物質に起因する有機酸が発生し、それが原因で密封容器が膨張して変形し、さらに進むと容器の蓋が壊れたり、あるいは容器自体が破裂するという問題がある。また、缶やガラスビンは重く、形態的にも意匠的にも自由度が少なく、それに代る軽量でフレキシブルな包装材料が求められている。

このような発酵食品の包装材料に要求される対策として、例えば、プラスチックフィルム積層体が提案されている（特許文献１）。具体的には、４−メチル−１−ペンテン系重合体、またはそれと他のα−オレフィンとの共重合体からなる包装材である。

しかしながらこの提案は、発酵性物質から発生するガスに対しては有効であるが、水蒸気や酸素ガスなどに対するガスバリア性が金属製の缶やガラスビンに比べて劣り、長期保存には問題がある。

また他の対策として、例えば単体として優れたガスバリア性を有するアルミニウム箔を用いて、プラスチック材料と複合する積層体が提案されている（特許文献２）。具体的には、
アルミニウム箔等の金属箔の上に、金属アルコキシドからなるプロイマー層、イソシアネート化合物からなる接着層、シーラント層を順次積層してなる積層体である。

しかしながら、この提案の積層体はアルミニウム箔を含むことにより高いガスバリア性を提供することはできるが、長期保存での発酵性物質から発生する有機酸によるデラミ（剥離）の問題が依然としてある。

特開２００１−１９０３０号公報 特開２０１２−１２１１５１号公報

本発明は、有機酸に対して優れた耐性を有するアルミニウム基材積層体、及び有機酸を含有する内容物を収容したときも、ラミネート強度の経時的劣化が生じない長期保存できる包装体の提供を目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、フィルム基材の一方の面に、アンカーコート層、第１接着性樹脂層、アルミニウム基材、第２接着性樹脂層、ヒートシール樹脂層を順次積層してなるアルミニウム基材積層体であって、前記第２接着性樹脂層が変性ポリオレフィン樹脂を含む組成物からなることを特徴とするアルミニウム基材積層体である。

また、請求項２に係る発明は、前記第２接着性樹脂層の塗布量が０．２〜０．６ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム基材積層体である。

また、請求項３に係る発明は、フィルム基材の一方の面に、塗工法によりアンカーコート層を形成する工程と、前記アンカーコート層とアルミニウム基材とを第１接着性樹脂層を介して積層する工程と、前記アルミニウム面上に変性ポリオレフィン樹脂を含む液状の接着性樹脂層形成用組成物を用いて塗工法により第２接着性樹脂層を形成する工程と、その上面に熱溶融性樹脂を用いて押出し法によりヒートシール樹脂層を積層する工程とからなることを特徴とするアルミニウム基材積層体の製造方法である。

また、請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の前記積層体を用いて製造されたことを特徴とする包装体である。

本発明の請求項１に係る発明によれば、フィルム基材の一方の面に、アンカーコート層、第１接着性樹脂層、アルミニウム基材、第２接着性樹脂層、ヒートシール樹脂層を順次積層してなるアルミニウム基材積層体であって、前記第２接着性樹脂層を変性ポリオレフィン樹脂を含む組成物から形成することで、この積層体により発酵性内容物を密封包装した際に、従来保存中に発酵性内容物から遊離してくる有機酸によりヒートシール層とアルミニウム基材との間で生じたデラミ（剥離）を抑制することができる。その結果、発酵性内容物を長期間安定して保存が可能な優れた包装材料を提供することができる。

また、請求項２の発明によれば、前記接着性樹脂層の塗布量を０．２〜０．６ｇ／ｍ^２の範囲とすることで、乾燥時間の短縮と、アルミニウム基材とヒートシール性樹脂層との間に強い接着力を有する前記積層体を高い生産性で加工することができる。

また、請求項３の発明によれば、フィルム基材の一方の面に、塗工法によりアンカーコート層を形成する工程と、前記アンカーコート層とアルミニウム基材とを第１接着性樹脂層を介して積層する工程と、前記アルミニウム面上に変性ポリオレフィン樹脂を含む液状の接着性樹脂層形成用組成物を用いて塗工法により第２接着性樹脂層を形成する工程と、その上面に熱溶融性樹脂を用いて押出し法によりヒートシール樹脂層を積層する工程とから、高い品質を有する前記積層体を効率よく生産することができる。

また、請求項４の発明によれば、請求項１または２に記載の前記積層体を用いて製造される包装体により、発酵性内容物から遊離する有機酸によるデラミ（剥離）を抑制でき、長期保存を可能体とすることができる。

本発明に係る積層体の一実施形態を示す断面概略図。 図１に示す積層体の製造プロセスの一実施形態。

本発明は、フィルム基材１の一方の面に、アンカーコート層３、第１接着性樹脂層４、アルミニウム基材５、第２接着性樹脂層６、ヒートシール樹脂層７を順次積層してなるアルミニウム基材積層体１０であって、前記第２接着性樹脂層６が変性ポリオレフィン樹脂を含む組成物からなることを特徴とするアルミニウム基材積層体である。なお、本発明に係るアルミニウム基材積層体１０は、必要に応じて前記フィルム基材１に印刷インキ層２を形成することで印刷柄による意匠性を付与することが出来る。

本発明に用いることができる前記フィルム基材１としては、ポリエステル、ポリアミド
、ポリアクリレート、ポリオレフィンなどが挙げられる。中でも耐熱性、平滑性、透明性、耐薬品性などに優れるポリエステルフィルムが好ましい。またその厚みとしては９〜２５μｍの範囲のものが、加工時のハンドリングやコスト面で好ましい。

前記アンカーコート層３はフィルム基材１とアルミニウム基材５との接着性を向上させるためのものであり、特に本発明では押出し法による第１接着性樹脂層４を介してのラミネートが好ましく、そのために、押出しラミネート用アンカーコート剤として公知の１液硬化型、２液硬化型アンカーコート剤を使用することが好ましい。

前記２アンカーコート剤としては、例えばケイ素、アルミニウム、チタンなどの金属を含む金属アルコキシド化合物やシランカップリング剤、イソシアネート、ポリエチレンイミン化合物などを使用することができる。また、前記アンカーコート層３の膜厚としては０．１〜０．３ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。この範囲であればフィルム基材１とアルミニウム基材５との接着性を十分向上させることができ、コスト面でも好ましい。

前記第１接着性樹脂層４は上記で触れたように、フィルム基材１とアルミニウム基材５とを積層するためのものであり、特に本発明では押出し法が好ましい。そのために前記第１接着性樹脂層４としては、押出し可能な熱可塑性樹脂を使用することができる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン系樹脂、ホモ・ブロック・ランダムの各ポリプロピレン樹脂、プロピレン−αオレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。

また、前記アルミニウム基材５としては、アルミニウム箔、アルミニウム箔との積層体、アルミニウム蒸着層を有する複合体などが使用できるが、ガスバリア性の点でアルミニウム箔が好ましい。

また、前記第２接着性樹脂層６は変性ポリオレフィン樹脂からなることを特徴とするものである。変性オレフィン樹脂はアルミニウム基材５とヒートシール樹脂層との接着性を高めることができ、また、発酵性内容物を長期保存しても、従来のような発酵成分の浸透によるアルミニウム基材界面でのデラミ（剥離）を抑制することができる。

前記変性ポリオレフィン樹脂とは、エチレン、ポロピレン、イソブチレンなどをオレフィン骨格にもつものを不飽和カルボン酸により変性した樹脂である。前記不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などが挙げられる。中でもアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル成分を含有していることが好ましい。

前記変性ポリオレフィン樹脂からなる前記第２接着性樹脂層６は、アルミニウム基材５とヒートシール樹脂層との接着性を高めるものであり、本発明に係る前記第２接着性樹脂層６は変性ポリオレフィン樹脂を含む液状組成物（いわゆる塗布型の組成物）から形成されることを特徴としている。

変性ポリオレフィン樹脂を含む塗布型の組成物とすることで、前記第２接着性樹脂層６の膜厚制御が容易となり、特に薄い層を形成することができる。なお、前記２接着性樹脂層６の乾燥後の塗布量は０．２〜０．６ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。

本発明に係る前記ヒートシール樹脂層７としては、Ｔダイ押出し法によって製膜することができる熱可塑性樹脂を使用することができる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン系樹脂、ホモ・ブロック・ランダムの各ポリプロピレン樹脂、プロピレン−αオレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。またその膜厚は１０〜３５μｍが好ましい。

次に、本発明に係るアルミニウム基材積層体１０の製造方法について、図２に基づき説明する。

本発明は、フィルム基材１の一方の面に、アンカーコート層３、第１接着性樹脂層４、アルミニウム基材５、第２接着性樹脂層６、ヒートシール樹脂層７を順次積層してなるアルミニウム基材積層体１０であって、前記第２接着性樹脂層６が変性ポリオレフィン樹脂を含む組成物からなることを特徴とするアルミニウム基材積層体である。なお、本発明に係るアルミニウム基材積層体１０は、必要に応じて前記フィルム基材１に印刷インキ層２を形成することで印刷柄による意匠性を付与することが出来る。以下、印刷による意匠性を付与した構成について説明する。

図２（ａ）に示すように、フィルム基材１の一方の面に、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、平版印刷法などにより、任意の印刷をすることができる。中でも生産性や意匠性に優れたグラビア印刷法が好ましい。

次に、図２（ｂ）に示すように、フィルム基材１に印刷法により印刷インキ層２を形成した面上に、アンカーコート剤を塗布、乾燥してアンカーコート層３を形成する。塗布する方法としては、例えば、グラビアロールコート法、リバースロールコート法、リップコート法などの公知の方法を用いることができる。また乾燥方法としてはロールツーロール加工に適した、塗布装置に組み込まれた熱風方式の乾燥オーブンで連続して行うことが好ましい。

次に、図２（ｃ）に示すように、前記アンカーコート層３とアルミニウム基材５との間に、Ｔダイから熱可塑性樹脂からなる第１接着性樹脂層４を押出して両者を積層する。なお、上記で説明したアンカーコート層３の形成と第１接着性樹脂層４の形成とをインラインで行うこともできる。

次に、図２（ｄ）に示すように、上記で積層されたアルミニウム基材５の上に第２接着性樹脂層６を形成する。具体的には、変性ポリオレフィン樹脂を含む塗布型の組成物を、グラビアロールコート法、リバースロールコート法、リップコート法などの公知の方法により塗布、乾燥して第２接着性樹脂層６を形成する。その後、第２接着性樹脂層６の上に熱可塑性樹脂からなるヒートシール樹脂層７を押出し法により積層することで本発明のアルミニウム基材積層体１０を作製することができる。

このようにして作製した本発明のアルミニウム基材積層体１０は、アルミニウム基材５上の第２接着性樹脂、すなわち変性前記ポリオレフィン樹脂の効果により、発酵性の内容物を密閉包装しても、発酵性由来のガスによるアルミニウム基材５界面からのデラミ（剥離）が抑制でき、安定して長期保存を可能とすることができる。

以下、実施例にて本発明をより具体的に説明する。

＜実施例１＞
厚み１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡社製：Ｅ５１００）の一方の面に、ポリブタジエン系のアンカーコート剤（東洋インキ社製：ＥＬ４５１）をグラビアロールコート法にて、乾燥後の塗布量が０．２ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥してアンカーコート層を形成した。

次に、上記アンカーコート層と厚さ７μｍのアルミニウム箔（東洋アルミ社製：１Ｎ３０）とを、押出し法により厚さ１５μｍで低密度ポリエチレン樹脂（住友化学社製：Ｌ４１７）を第１接着性樹脂層として押出して積層した。

次に、上記アルミニウム箔の上に、第２接着性樹脂層を形成するための変性ポリオレフィン樹脂を含む液状組成物（ユニチカ社製：ＳＤ１２００、固形分比２０重量％）をグラビアロールコート法により、乾燥後の塗布量が０．４ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥して第２接着性樹脂層を形成した。

次に、上記第２接着性樹脂層の上に、ヒートシール性樹脂層として低密度ポリエチレン樹脂（住友化学社製：Ｌ４１７）を押出し法により押出して、膜厚２５μｍで積層してアルミニウム基材積層体を作製した。

＜比較例１＞
前記アルミニウム箔の上に、第２接着性樹脂層を形成せず、ヒートシール性樹脂層としてＥＭＡＡ（三井ヂュポン社製：Ｎ１１０８Ｃ）を積層した以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム基材積層体を作製した。

＜比較例２＞
前記第２接着性樹脂層にポリブタジエン系のアンカーコート剤を用いた以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム基材積層体を作製した。

＜実施例２＞
前記第２接着性樹脂層の塗布量が０．６５ｇ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム基材積層体を作製した。

＜実施例３＞
前記第２接着性樹脂層の塗布量が０．１５ｇ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム基材積層体を作製した。

＜実施例４＞
前記ヒートシール性樹脂層の膜厚を４０μｍとした以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム基材積層体を作製した。

＜評価及び方法＞
実施例１〜４及び比較例１〜２で得られたそれぞれのアルミニウム基材積層体を用いて、以下の方法にて加工安定性、ラミネート強度、引裂き強度及び保存評価をした。結果を下記の表１に示す。

・加工安定性
第２接着性樹脂層を形成するための液状組成物の乾燥性を満たし、且つヒートシール性樹脂層の均一な製膜が可能な押出し加工速度から、加工安定性を以下の判定基準で評価した。
○：一連の加工速度が１５０ｍ／ｍｉｎ．以上
×：一連の加工速度が１３０ｍ／ｍｉｎ．以下

・ラミネート強度
幅１５ｍｍの試験片を引張試験機に固定し、測定速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．、剥離角度９０度（Ｔ型）にて、アルミニウム基材とヒートシール性樹脂層との接着強度を測定した。

・引裂き強度
ＪＩＳ Ｋ７１２８、引裂強さ試験方法（トラウザー引裂法）に準拠して、測定速度２００ｍｍ／ｍｉｎ．で測定した。

・保存評価
アルミニウム基材積層体をサイズ７５ｍｍ×１１０ｍｍに断裁し、三方シールした小袋に中に市販の粉末味噌汁９ｇを充填した後、開封口をヒートシールして密封し保存評価用の試験体とした。なお、前記小袋のシール幅は１０ｍｍとした。この試験体を５０℃、湿度フリーの環境下に保存して、初期（製袋前の前記アルミニウム基材積層体）、1週間後、2週間後、4週間保存後における前記アルミニウム基材積層体のラミネート強度及び引裂き強度を上記の方法にて測定した。

＜比較結果＞
実施例１で得られた本発明品は、加工速度が１６０ｍ／ｍｉｎ．と高い加工安定性が得られた。また、４週間の保存試験後のラミネート強度も初期レベルの強度を示し優れた品質が得られた。

一方、比較例１，２で得られた比較例品は、初期のラミネート強度は高いが、保存試験の経時と共に著しい強度低下が見られた。前者は第２接着性樹脂層がなく、後者は第２接着性樹脂層として変性ポリオレフィン樹脂ではなくポリブタジエン系樹脂を用いたため、変性ポリエチレン樹脂による効果が得られなかった結果と推察できる。

また、実施例３ではラミネート強度の経時的劣化はないものの、初期のラミネート強度が弱く、これは変性ポリオレフィン樹脂からなる第２接着性樹脂層の塗布量が０．１５ｇ／ｍ^２と少ないためと推察できる。

また、実施例２，４では、いずれも高いラミネート強度を示し、またその経時的劣化もないものの、前者は第２接着性樹脂層の塗布量が０．６５ｇ／ｍ^２と多いために乾燥時間が長くなり、また、後者はヒートシール性樹脂層の膜厚が４０μｍと厚いために押出し加工速度が遅くなり、加工安定性が低下したと推察できる。

上記の結果から、本発明により有機酸を含有する内容物を長期保存できるアルミニウム基材積層体及び包装体を提供することができる。

本発明のアルミニウム基材積層体は、発酵食品や揮発性成分を有する医薬品、トイレタリー関連商品などの包装に利用でき、特に詰め替え用のスタンディングパウチに好適である。

１ フィルム基材
２ 印刷インキ層
３ アンカーコート層
４ 第１接着性樹脂層
５ アルムニウム基材
６ 第２接着性樹脂層
７ ヒートシール性樹脂層
１０ アルミニウム基材積層体

Claims (4)

1. フィルム基材の一方の面に、アンカーコート層、第１接着性樹脂層、アルミニウム基材、第２接着性樹脂層、ヒートシール樹脂層を順次積層してなるアルミニウム基材積層体であって、前記第２接着性樹脂層が変性ポリオレフィン樹脂を含む組成物からなることを特徴とするアルミニウム基材積層体。
2. 前記第２接着性樹脂層の塗布量が０．２〜０．６ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム基材積層体。
3. フィルム基材の一方の面に、塗工法によりアンカーコート層を形成する工程と、前記アンカーコート層とアルミニウム基材とを第１接着性樹脂層を介して積層する工程と、前記アルミニウム面上に変性ポリオレフィン樹脂を含む液状の接着性樹脂層形成用組成物を用いて塗工法により第２接着性樹脂層を形成する工程と、その上面に熱溶融性樹脂を用いて押出し法によりヒートシール樹脂層を積層する工程とからなることを特徴とするアルミニウム基材積層体の製造方法。
4. 請求項１または２に記載の前記積層体を用いて製造されたことを特徴とする包装体。