JP2019006422A - 包装袋および積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明による積層体は、少なくとも、基材層と、シーラント層とをこの順に備えるものであり、電子レンジ用包装袋を製造するために好適に用いることができる。電子レンジ用包装袋として用いる場合には、包装袋は蒸気抜け機構を備えることが必要であり、例えば、積層体が基材層とシーラント層との間に、部分的に熱軟化性樹脂層を備えていてもよい。積層体は、更に、バリア層、接着剤層、印刷層や他の層等を備えてもよい。積層体が接着剤層や他の層を2層以上備える場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
{基材層の第1の構成}
第1の構成に係る基材層は、第1基材層と、第1基材層よりも積層体の内面側に位置する第2基材層とを少なくとも備える。少なくとも2つの基材層を備えることで、包装袋を製造した際に、手切れ性や強度を向上させることができる。
(第1基材層の第1の構成)
第1の構成に係る第1基材層(第1基材層11)は、バイオマス由来のポリエチレンテレフタレート(以下、PETとも記す)を含む。バイオマス由来のPETとは、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするPETである。第1基材層は、化石燃料由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とする、化石燃料由来のPETをさらに含んでもよい。第1基材層全体として、下記のバイオマス度を実現できればよい。本発明においては、第1基材層がバイオマス由来のPETを含むことで、従来に比べて化石燃料由来のPETの量を削減し環境負荷を減らすことができる。
Pbio(%)=PC14/105.5×100
なお、シーラント層のうち後述する第2の構成に係るシーラント層中のバイオマス由来の炭素の含有量においても上記式を用いて求めることができる。
第2の構成に係る第1基材層(第1基材層11)は、ポリエステル樹脂層とポリアミド樹脂層とを含むものである。第1基材層は、外層側にポリエステル樹脂層が、内層側(バリア層側)にポリアミド樹脂層が配置されることが好ましい。第1基材層は、内層側(バリア層側)に配置されたポリアミド樹脂層の更に内層側に位置するポリエステル樹脂層を更に含んでいてもよい。ポリエステル樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂が挙げられ、特にポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂が好ましい。ポリアミド樹脂層としては、ナイロン6、ナイロン6,6、およびナイロン12等のナイロン類を用いることが好ましい。
(第2基材層の第1の構成)
第1の構成に係る第2基材層は、ナイロン等のポリアミドを含む樹脂層である。第2基材層は延伸されていることが好ましく、二軸延伸されていることがより好ましい。
第2の構成に係る第2基材層は、主成分としてポリブチレンテレフタレート(以下、PBTとも記す)を含む。例えば、第2基材層は、51質量%以上のPBTを含む。
第3の構成に係る第2基材層は、ブチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルを含む。例えば、第2基材層は、グリコール成分としての1,4−ブタンジオール、又はそのエステル形成性誘導体と、二塩基酸成分としてのテレフタル酸、又はそのエステル形成性誘導体を主成分とし、それらを縮合して得られるホモ、またはコポリマータイプのポリエステルを含む。第3の構成に係る第2基材層におけるPBTの含有率は、51質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、さらには80質量%以上が好ましく、最も好ましくは90質量%以上である。また、第3の構成に係る第2基材層は、ポリブチレンテレフタレートと添加剤のみで構成されていることが好ましい。
第4の構成に係る第2基材層は、バイオマス由来のポリエチレンテレフタレートを含む。なお、第2基材層は、上述した第1の構成による第1基材層11と同様であるため、ここでは、詳しい説明は省略する。
第2の構成に係る基材層は、単一の基材層(基材層21)で構成されている。ここで、「単一の基材層」とは、基材層が単一の層によって構成されていることを意味するものではない。基材層は単層であってもよく、多層であってもよい。「単一の基材層」とは、基材層が多層で構成されている場合、複数の層の間に、接着剤層やバリア層等が介在されていないことを意味する。この基材層は、バイオマス由来のポリエチレンテレフタレートを含む。なお、基材層は、上述した第1の構成による基材層の第1基材層のうち、上述した第1の構成による第1基材層11と同様であるため、ここでは、詳しい説明は省略する。
本発明による積層体は、基材層と接着剤層との間または接着剤層とシーラント層との間に、部分的に熱軟化性樹脂層を備えていてもよい。熱軟化性樹脂層を備える積層体の具体的な層構成としては、例えば、基材層、熱軟化性樹脂層、接着剤層、およびシーラント層がこの順に積層されたもの、基材層、接着剤層、熱軟化性樹脂層、およびシーラント層がこの順に積層されたものが挙げられる。
(シーラント層の第1の構成)
第1の構成に係るシーラント層は、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレンから選択される1種または2種以上の樹脂を含む。シーラント層は、単層であってもよく、多層であってもよい。また、シーラント層は、好ましくは無延伸のフィルムからなる。
第2の構成に係るシーラント層は、バイオマス由来の低密度ポリエチレンと、化石燃料由来の低密度ポリエチレンとからなるものである。シーラント層には、樹脂材料として直鎖状低密度ポリエチレンを用いないで低密度ポリエチレンのみを用いることで、電子レンジで加熱した際にシーラント層に部分的な破壊が起こり、熱軟化性樹脂層から蒸気が十分に抜け易くなる。なお、低密度ポリエチレンは、高圧重合法によりエチレンを重合して得られるものでる。
次に、バリア層について説明する。
図1及び図2に示す積層体のバリア層を構成する蒸着層は、従来公知の方法により形成することができる蒸着膜からなる層である。蒸着層を備えることで、酸素ガスおよび水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性を、付与ないし向上させることができる。なお、バリア層は、蒸着層を2層以上備えてもよい。蒸着層を2層以上備える場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
必要に応じて、上記の蒸着層の上にガスバリア性塗布膜を設けてもよい。ガスバリア性塗布膜は、酸素ガスおよび水蒸気などの透過を抑制する層として機能する塗膜である。ガスバリア性塗布膜は、一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1〜8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも一種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコ−ル系樹脂および/またはエチレン・ビニルアルコ−ル共重合体とを含有し、さらに、ゾルゲル法触媒、酸、水、および、有機溶剤の存在下に、ゾルゲル法によって重縮合するガスバリア性組成物により得られる。
印刷層は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者などの表示、その他などの表示や美感の付与のために、文字、数字、絵柄、図形、記号、模様などの所望の任意の印刷模様を形成する層である。印刷層は、必要に応じて設けることができ、例えば、第1基材層と金属蒸着層との間に設けることができる。印刷層は、第1基材層の全面に設けてもよく、あるいは一部に設けてもよい。印刷層は、従来公知の顔料や染料を用いて形成することができ、その形成方法は特に限定されない。
接着剤層は、ドライラミネート法により2層を接着する場合、積層される側の層の表面に、接着剤を塗布して乾燥させることにより形成することができる。接着剤としては、例えば、1液型あるいは2液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、(メタ)アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型などの接着剤を用いることができる。2液硬化型の接着剤としては、ポリオールとイソシアネート化合物との硬化物を用いることができる。上記のラミネート用接着剤のコーティング方法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で塗布することができる。
本発明による積層体の製造方法は特に限定されず、ドライラミネート法等の従来公知の方法を用いて製造することができる。
本発明による電子レンジ用包装袋は、電子レンジ加熱する必要のある冷凍食品用包装に好適に使用することができる。すなわち、上記積層体を用いることにより、電子レンジ加熱の際には、包装袋のシーラント層および熱軟化性樹脂層の一部が破壊されて、破壊された箇所から蒸気が十分に抜けることで、内容物に悪影響を与えることなく包装袋の内圧を低下させることができる。このような包装袋は、例えば、上記積層体を使用し、これを二つ折にするか、又は該積層体を2枚用意し、表側の積層体のシーラント層の面と裏側の積層体のシーラント層の面とを対向させて重ね合わせ、さらにその周辺端部を、例えば、側面シール型、二方シール型、三方シール型、四方シール型、封筒貼りシール型、合掌貼りシール型(ピローシール型)、ひだ付シール型、平底シール型、角底シール型等のヒートシール形態によりヒートシールして、種々の形態の包装袋を製造することができる。また、表側の積層体と裏側の積層体との間に、折り返された状態の積層体を挿入した状態でヒートシールを行い、ガセット型の包装袋を製造することもできる。なお、包装袋を構成する積層体の全てが、本発明による上記積層体でなくてもよい。すなわち、包装袋を構成する積層体の少なくとも一部分が、バイオマス由来のPETを含む基材層を有する積層体であればよく、包装袋を構成する積層体のその他の部分が、化石燃料由来のPETからなる基材層を含む積層体であってもよい。
第1基材層として、上述の第1基材層の第1の構成で説明した、化石燃料由来のテレフタル酸とバイオマス由来のエチレングリコール(バイオマスポリエステル)を用いて製膜した、二軸延伸されたバイオマス由来のPETフィルム(バイオマス度:13%、厚さ12μm)を準備した。続いて、バイオマス由来のPETフィルムのうち包装袋を構成する際に内面側に位置する面に、厚さ180Åの酸化アルミニウムの蒸着層を形成した。続いて、蒸着層の上に、乾燥状態で厚さが0.3μmのガスバリア性塗布膜を形成した。続いて、ガスバリア性塗布膜の上に、グラビア印刷により印刷層を形成した。このようにして、蒸着層、ガスバリア性塗布膜及び印刷層がこの順で内面側に形成されたPETフィルムを得た。
バイオPET/蒸着層/塗布膜/印/DL/ONy/DL/CPP
「/」は層と層の境界を表している。左端の層が、積層体の外面を構成する層であり、右端の層が、積層体の内面を構成する層である。
「バイオPET」は、バイオマス由来のPETフィルムを意味する。「印」は、印刷層を意味する。「DL」は、接着剤を含む接着剤層を意味する。「ONy」は、ナイロンフィルムを意味する。「CPP」は、無延伸ポリプロピレンフィルムを意味する。
第2基材層として、上述の第2基材層の第2の構成で説明した、主成分としてPBTを含む複数の層31を有するPBTフィルムを用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、図1に示す積層体10を作製した。各層31におけるPBTの含有率は80%であり、層31の層数は1024であり、第2基材層の厚さは15μmであった。積層体10の層構成は、以下のように表現される。
バイオPET/蒸着層/塗布膜/印/DL/PBT(第2の構成)/DL/CPP
「PBT」は、PBTフィルムを意味する。
第2基材層として、上述の第2基材層の第3の構成で説明した、51質量%のPBTを含み、PBTの融点が224℃、IV値が1.26dl/gであり、チューブラー法で作製された単層のPBTフィルムを用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、図1に示す積層体10を作製した。第2基材層はPBT及び添加剤のみで構成される単層のフィルムであり、第2基材層の厚さは15μmであった。積層体10の層構成は、以下のように表現される。
バイオPET/蒸着層/塗布膜/印/DL/PBT(第3の構成)/DL/CPP
第1基材層として、化石燃料由来のテレフタル酸と化石燃料由来のエチレングリコールを用いて製膜した、二軸延伸された化石燃料由来のPETフィルム(バイオマス度:0%、東洋紡製、E5100、厚さ12μm)を用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、積層体を作製した。積層体の層構成は、以下のように表現される。
化石PET/蒸着層/塗布膜/印/DL/ONy/DL/CPP
「化石PET」は、化石燃料由来のPETフィルムを意味する。
実施例1乃至3および比較例1で得られた各積層体のシーラント層同士をヒートシールして、図7に示すスタンディングパウチを作製した。
上記で得られたスタンディングパウチに水100gを入れた後、シールして密封した。密封したスタンディングパウチを、電子レンジを用いて500Wで3分間加熱し、蒸気抜けおよび内容物への影響を評価した。評価結果を表2に示した。
(評価基準)
○:蒸気抜け機構を介して蒸気抜けした。
×:蒸気抜け機構を介さずに蒸気抜けした。
基材層として、上述の基材層の第2の構成で説明した、化石燃料由来のテレフタル酸とバイオマス由来のエチレングリコール(バイオマスポリエステル)を用いて製膜した、二軸延伸されたバイオマス由来のPETフィルム(バイオマス度:13%、厚さ12μm)を準備した。続いて、バイオマス由来のPETフィルムのうち包装袋を構成する際に内面側に位置する面の一部分に、MWOPニス(DICグラフィックス(株)製)をコーティングして、熱軟化性樹脂層を形成した。このようにして、熱軟化性樹脂層が内面側に形成されたPETフィルムを得た。
バイオPET/熱軟化性樹脂層/DL/LDPE
「LDPE」は、低密度ポリエチレンフィルムを意味する。
基材層として、化石燃料由来のテレフタル酸と化石燃料由来のエチレングリコールを用いて製膜した、二軸延伸された化石燃料由来のPETフィルム(バイオマス度:0%、東洋紡製、E5100、厚さ12μm)を用いたこと以外は、実施例4の場合と同様にして、積層体を作製した。積層体の層構成は、以下のように表現される。
化石PET/熱軟化性樹脂層/DL/LDPE
実施例4および比較例2で得られた各積層体のシーラント層同士をヒートシールして、図9及び図10に示すピロー袋を作製した。
上記で得られたピロー袋に水100gを入れた後、シールして密封した。密封したピロー袋を、電子レンジを用いて500Wで3分間加熱し、蒸気抜けおよび内容物への影響を評価した。評価結果を表3に示した。
(評価基準)
○:熱軟化性樹脂層を介して蒸気抜けした。
×:熱軟化性樹脂層を介さずに蒸気抜けした。
第1基材層として、上述の第1基材層の第2の構成で説明した、PETとナイロンの複層ポリアミドフィルムを準備した。この際、PET樹脂として、ポリエチレンテレフタレート「ベルペット−EFG6C」((株)ベルポリエステルプロダクツ製)を準備し、ナイロン樹脂として、脂肪族ポリアミド、ナイロン−6「UBEナイロン−1022B」(宇部興産(株)製)90重量%及びアモルファスナイロン「シーラーPA」(三井・デュポンポリケミカル(株)製)10重量%を配合した樹脂を準備した。
(PET/ONy/PET)/蒸着層/塗布膜/印/DL/バイオPET/DL/CPP
第2基材層として、化石燃料由来のテレフタル酸と化石燃料由来のエチレングリコールを用いて製膜した、二軸延伸された化石燃料由来のPETフィルム(バイオマス度:0%、東洋紡製、E5100、厚さ12μm)を用いたこと以外は、実施例5の場合と同様にして、積層体を作製した。積層体の層構成は、以下のように表現される。
(PET/ONy/PET)/蒸着層/塗布膜/印/DL/化石PET/DL/CPP
実施例5および比較例3で得られた各積層体のシーラント層同士をヒートシールして、図7に示すスタンディングパウチを作製した。
上記で得られたスタンディングパウチに水100gを入れた後、シールして密封した。密封したスタンディングパウチを、電子レンジを用いて500Wで3分間加熱し、蒸気抜けおよび内容物への影響を評価した。評価結果を表4に示した。
(評価基準)
○:蒸気抜け機構を介して蒸気抜けした。
×:蒸気抜け機構を介さずに蒸気抜けした。
11 第1基材層
12 第2基材層
13 シーラント層
14 バリア層
141 蒸着層
142 ガスバリア性塗布膜
20 積層体
21 基材層
23 シーラント層
24 熱軟化性樹脂層
26 接着剤層
50、60、70、80、90 包装袋
Claims (10)
- 少なくとも、基材層と、シーラント層とをこの順に備える積層体を用いた、電子レンジ用包装袋であって、
前記包装袋が、蒸気抜け機構を備え、
前記基材層が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするポリエチレンテレフタレートを含む、包装袋。 - 前記基材層は、第1基材層と、第2基材層と、を有し、
前記第1基材層又は前記第2基材層の少なくともいずれか一方が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするポリエチレンテレフタレートを含む、請求項1に記載の包装袋。 - 前記シーラント層が、ポリプロピレンを含む、請求項2に記載の包装袋。
- 前記積層体は、前記第1基材層又は前記第2基材層に設けられた透明蒸着膜を含むバリア層を更に備える、請求項2又は3に記載の包装袋。
- 前記バリア層は、前記透明蒸着膜の面上に位置するガスバリア性塗布膜を更に含む、請求項4に記載の包装袋。
- 前記第1基材層が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするポリエチレンテレフタレートを含み、
前記第2基材層が、ポリアミド又はポリブチレンテレフタレートを含む、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の包装袋。 - 前記第1基材層が、ポリエステル樹脂層とポリアミド樹脂層とを含み、
前記第2基材層が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするポリエチレンテレフタレートを含む、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の包装袋。 - 前記積層体が、少なくとも、前記基材層と、接着剤層と、シーラント層とが順に積層された積層体であり、
前記基材層と前記接着剤層との間、又は前記接着剤層と前記シーラント層との間に、部分的に熱軟化性樹脂層を備え、
前記シーラント層が、低密度ポリエチレンを含む、請求項1に記載の包装袋。 - 少なくとも、基材層と、接着剤層と、シーラント層とをこの順に備える積層体であって、
前記積層体は、前記基材層と前記接着剤層との間、又は前記接着剤層と前記シーラント層との間に、部分的に熱軟化性樹脂層を備え、
前記基材層が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするポリエチレンテレフタレートを含み、
前記シーラント層が、低密度ポリエチレンを含む、積層体。 - 少なくとも、第1基材層と、第2基材層と、シーラント層とをこの順に備える積層体であって、
前記第1基材層が、ポリエステル樹脂層とポリアミド樹脂層とを含み、
前記第2基材層が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするポリエチレンテレフタレートを含み、
前記シーラント層が、ポリプロピレンを含む、積層体。
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