JP2018034813A - 水性飲料用フィルムバッグ - Google Patents
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前記最内層の厚みがフィルムバッグ全体の厚みに対して2〜20%であり、前記高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の厚みがフィルムバッグ全体の厚みに対して2〜15%であることを特徴とするものである。
本発明にかかる最内層は、ポリエチレン系樹脂及びガラス転移温度が50℃未満の環状ポリオレフィン系樹脂(低Tg環状ポリオレフィン系樹脂)のうちの少なくとも1種の樹脂により形成されるものである。このような最内層は、本発明のフィルムバッグにおいてシーラント層として機能し、高いシール強度を有するものであり、また、水性飲料を充填したフィルムバッグが繰り返し落下した場合でも破袋しにくくする役割を果たすものである。
(1/TgBL)=(w1/Tg1)+(w2/Tg2)+・・・+(wm/Tgm)
(式中、Tg1、Tg2、・・・、Tgmは各環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度[単位:K]を表し、w1、w2・・・、wmは各環状ポリオレフィン系樹脂の質量分率を表し、0<w1、w2、・・・、wm<1、w1+w2+・・・+wm=1である。)
によって求められる。
本発明にかかる高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層は、ガラス転移温度が50℃以上の環状ポリオレフィン系樹脂(高Tg環状ポリオレフィン系樹脂)を含有する高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物により形成されるものである。このような高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層は、本発明のフィルムバッグにおいて、有機成分の溶出が少なく、また、水性飲料を充填して長期間保管した場合でも水性飲料からの異味の発生を抑制する役割を果たすものである。なお、本発明において、高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層は、高Tg環状ポリオレフィン系樹脂と他の成分を含有する層だけでなく、高Tg環状ポリオレフィン系樹脂のみからなる層を包含する概念である。
(1/TgBL)=(w1/Tg1)+(w2/Tg2)+・・・+(wm/Tgm)
(式中、Tg1、Tg2、・・・、Tgmは各環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度[単位:K]を表し、w1、w2・・・、wmは各環状ポリオレフィン系樹脂の質量分率を表し、0<w1、w2、・・・、wm<1、w1+w2+・・・+wm=1である。)
によって求められる。
本発明にかかるポリエチレン系樹脂層は、エチレン単独重合体、エチレン共重合体等のポリエチレン系樹脂により形成されるものである。このようなポリエチレン系樹脂層は、高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層に隣接する柔軟性を有する中間層であり、水性飲料を充填したフィルムバッグが繰り返し落下した場合でもより破袋しにくくする役割を果たすものである。
本発明にかかる樹脂基材層としては特に制限はないが、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の基材用樹脂により形成されるものである。前記基材用樹脂は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。また、2種以上の基材用樹脂を併用する場合、これらを混合して1層の混合樹脂基材層を形成してもよいし、2層以上の樹脂層を備える樹脂基材層を形成してもよい。
本発明のフィルムバッグにおいては、必要に応じて、前記ポリエチレン系樹脂層と前記樹脂基材層との間や、2層以上の樹脂層を備える樹脂基材層における各層間に接着層を配置してもよい。これにより、各層間の接着性が向上する。このような接着層に用いられる接着性樹脂としては特に制限はないが、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレン等の不飽和脂肪族カルボン酸無水物で変性されたポリオレフィン系樹脂;無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体エラストマー等の不飽和脂肪族カルボン酸無水物で変性されたオレフィン共重合体エラストマー;無水マレイン酸変性エチレン−酢酸ビニル共重合体等の不飽和脂肪族カルボン酸無水物で変性されたエチレン−酢酸ビニル共重合体;エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等のエチレンと不飽和脂肪族カルボン酸との共重合体等が挙げられる。
本発明の水性飲料用フィルムバッグは、ポリエチレン系樹脂及び低Tg環状ポリオレフィン系樹脂のうちの少なくとも1種の樹脂を含有する最内層と、この最内層の外側に隣接する高Tg環状ポリオレフィン系樹脂を含有する高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、この高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の外側に隣接するポリエチレン系樹脂層と、このポリエチレン系樹脂層の外側に配置されている樹脂基材層と、必要に応じて前記ポリエチレン系樹脂層と前記樹脂基材層との間に前記接着層とを備えるものである。
第一層を形成するためのポリエチレン系樹脂(PE)としてメタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン系樹脂((株)プライムポリマー製「エボリュー(登録商標)」)を使用し、第二層を形成するための高Tg環状ポリオレフィン系樹脂(高TgCOC)としてエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)8007F−04」、Tg=78℃)を使用し、第三層を形成するためのポリエチレン系樹脂(PE)としてメタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン系樹脂((株)プライムポリマー製「エボリュー(登録商標)」)を使用し、接着性樹脂としてポリエチレン系接着性樹脂(三菱化学(株)製「アドテックス」。以下、「AD」と略す。)を使用し、樹脂基材層を形成するための樹脂としてナイロン6(宇部興産(株)製「UBEナイロン」。以下、「NY6」と略す。)を使用し、インフレーション成形用多層環状ダイを用いて5種5層の共押出を行い、PE層(15)/高TgCOC層(10)/PE層(45)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。なお、各層の括弧内の数値はフィルム全体に対する厚みの割合(単位:%)を表す(以下、同様)。得られたフィルム2枚を第一層のPE層が最内層となるように重ねてヒートシールを行い、三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
第二層を形成するための高TgCOCとして、Tg=78℃のエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)8007F−04」)とTg=6℃のエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)E−140」)とを質量比70:30で混合して調製したブレンドポリマー(Tg=53℃)を使用した以外は実施例1と同様にして、PE層(15)/高TgCOC層(10)/PE層(45)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様にして、最内層が第一層のPE層である三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
第一層を形成するための樹脂としてPEの代わりに低Tg環状ポリオレフィン系樹脂(低TgCOC)であるエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)E−140」、Tg=6℃)を使用し、フィルム全体に対する第一層及び第三層の厚みの割合を変更した以外は実施例1と同様にして、低TgCOC層(20)/高TgCOC層(10)/PE層(40)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様にして、最内層が第一層の低TgCOC層である三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
高TgCOCの代わりにメタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン系樹脂((株)プライムポリマー製「エボリュー(登録商標)」)を使用して第二層としてポリエチレン系樹脂層(PE層)を形成し、フィルム全体に対する第一層及び第三層の厚みの割合を変更した以外は実施例1と同様にして、PE層(20)/PE層(10)/PE層(40)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様にして、最内層が第一層のPE層である三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
高TgCOCの代わりにメタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン系樹脂((株)プライムポリマー製「エボリュー(登録商標)」)を使用して第二層としてポリエチレン系樹脂層(PE層)を形成し、フィルム全体に対する第一層〜第三層の厚みの割合を変更した以外は実施例3と同様にして、低TgCOC層(5)/PE層(20)/PE層(45)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様にして、最内層が第一層の低TgCOC層である三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
低TgCOCの代わりにエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)8007F−04」、Tg=78℃)を使用して第一層として高TgCOC層を形成した以外は比較例2と同様にして、高TgCOC層(5)/PE層(20)/PE層(45)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様にして、最内層が第一層の高TgCOC層である三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
高TgCOCの代わりに、Tg=78℃のエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)8007F−04」)とTg=6℃のエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)E−140」)とを質量比50:50で混合して調製したブレンドポリマー(Tg=37℃)を使用して第二層として低TgCOC層を形成し、フィルム全体に対する第一層及び第二層の厚みの割合を変更した以外は実施例3と同様にして、低TgCOC層(15)/低TgCOC層(15)/PE層(40)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様にして、最内層が低TgCOC層である三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
フィルム全体に対する第一層〜第三層の厚みの割合を変更した以外は実施例1と同様にして、PE層(25)/高TgCOC層(10)/PE層(35)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様にして、最内層がPE層である三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
低TgCOCの代わりに、Tg=78℃のエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)8007F−04」)とTg=6℃のエチレン−ノルボルネン共重合体(ポリプラスチック(株)製「TOPAS(登録商標)E−140」)とを質量比70:30で混合して調製したブレンドポリマー(Tg=53℃)を使用して第一層として高TgCOC層を形成した以外は実施例3と同様にして、高TgCOC層(20)/高TgCOC層(10)/PE層(40)/AD層(10)/NY6層(20)の5層からなり、膜厚が120μmのフィルムを作製した。さらに、実施例1と同様にして、最内層が第一層の高TgCOC層である三方袋(375mm×355mm、140mm×190mm、150mm×155mmの3種類)を作製した。
実施例及び比較例で得られたフィルム2枚を第一層が対向するように重ね、フィルム全面に対してシールテスター(テスター産業(株)製「ヒートシールテスター」)を用いて170℃、200kPaで1秒間ヒートシールを施し、得られた積層フィルムからシール強度測定用試験片(50mm×15mm)を切出した。この試験片のシール部について、テンシロン引張試験機((株)島津製作所製「オートグラフ」)を用いて300mm/分の引張速度で180°剥離試験を実施した。その結果を表1に示す。
実施例及び比較例で得られた三方袋(375mm×355mm)に水7.5Lを入れ、開口部をシールして密閉した後、1mの高さから10回落下させ、破袋の有無を確認した。この落袋試験を3つのフィルムバッグについて行い、破袋したフィルムバッグの個数で評価した。その結果を表1に示す。
実施例及び比較例で得られた三方袋(140mm×190mm)に蒸留水250mlを入れ、開口部をシールして密閉した後、23℃で1週間保管した。保管後の蒸留水中の全有機炭素(TOC)量を測定し、蒸留水1L中に溶出したTOC量を算出した。その結果を表1に示す。
実施例及び比較例で得られた三方袋(150mm×155mm)に市販の非加熱天然水250mlを入れ、開口部をシールして密閉し、温度40℃、相対湿度90%RHの条件で7週間保管した。保管後の水について異味の有無を確認した。この味覚試験を5人に対して行い、異味を感じた人数が0人の場合には「異味なし」、1人でも異味を感じた場合には「異味あり」と判定した。その結果を表1に示す。
Claims (5)
- ポリエチレン系樹脂及びガラス転移温度が50℃未満の環状ポリオレフィン系樹脂のうちの少なくとも1種の樹脂を含有する最内層と、
該最内層の外側に隣接する、ガラス転移温度が50℃以上の環状ポリオレフィン系樹脂を含有する高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、
該高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の外側に隣接するポリエチレン系樹脂層と、
該ポリエチレン系樹脂層の外側に配置されている樹脂基材層と、
を備えている共押出フィルムバッグであって、
前記最内層の厚みがフィルムバッグ全体の厚みに対して2〜20%であり、
前記高Tg環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の厚みがフィルムバッグ全体の厚みに対して2〜15%であることを特徴とする水性飲料用フィルムバッグ。 - 水性飲料が飲料水であることを特徴とする請求項1に記載の水性飲料用フィルムバッグ。
- 飲料水が天然水であることを特徴とする請求項2に記載の水性飲料用フィルムバッグ。
- 天然水が非加熱天然水であることを特徴とする請求項3に記載の水性飲料用フィルムバッグ。
- 前記樹脂基材が、ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂からなる層を含むものであることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の水性飲料用フィルムバッグ。
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