JP2019064633A - 液体内容物包装用の積層体、及び液体内容物用包装材料、液体内容物用包装体 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、このような包装材料は、臭気だけでなく、大気中の湿気をも吸着し、且つ、一度吸着した臭気を、脱離させてしまうという問題があるため、十分な臭気吸着効果が得られていない。
無機多孔体上に化学吸着剤を担持させてなる臭気吸着剤を含有した包装材料も知られているが(特許文献2)、主な吸着対象物は特定の官能基を有する臭気成分を吸着するのみであって、樹脂材料を選定しない状況では、官能基を有さない有機物の発生量を抑制できず、臭気成分を十分に吸着し得るものではない。
そして、且つ、一度吸着した臭気を脱離させることなく効率的に臭気吸着を行うことが可能であるため臭気吸着能が低下せず、長期にわたって高い吸着効果を発揮し、液体内容物への耐臭味変化性に優れ、製膜性、シール強度、突刺し強度、耐ピンホール性に優れた液体内容物包装用の積層体及び該積層体を用いて作製した液体内容物用包装材料と液体内容物用包装体を提供することを目的とする。
基材層とシーラント層を有する液体内容物包装用の積層体であって、前記シーラント層は、特定の低溶出性ポリエチレンと特定の臭気吸着体を含有する臭気吸着層を有する積層体、及び該積層体を用いて作製した液体内容物用包装材料、更には該液体内容物用包装材料を用いて作製した液体内容物用包装体が、上記の目的を達成することを見出した。
1.基材層とシーラント層を有する、液体内容物包装用の積層体であって、
前記シーラント層は、少なくとも、臭気吸着層を有し、
前記シーラント層は、低溶出性ポリエチレンを含有する樹脂組成物から形成され、
前記臭気吸着層は、低溶出性ポリエチレンと臭気吸着体とを含有する樹脂組成物から形成され、
前記低溶出性ポリエチレンからなるフィルムに含まれる溶出性TOCの濃度は、1.5ppm以上、250ppm以下であり、
前記臭気吸着体は、化学吸着剤を担持した無機多孔体である、
液体内容物包装用の積層体。
2.前記低溶出性ポリエチレンの密度が、0.90g/cm3以上、0.94g/cm3以下である、上記1に記載の、液体内容物包装用の積層体。
3.前記低溶出性ポリエチレンが、LLDPEである、上記1または2に記載の、液体内容物包装用の積層体。
4.前記低溶出性ポリエチレンが、C4−LLDPE、C6−LLDPE、C8−LLDPEなる群から選ばれる1種または2種以上である、上記1〜3の何れかに記載の、液体内容物包装用の積層体。
5.前記低溶出性ポリエチレン単体からなる50μm厚のフィルムの、23℃における5000回のゲルボフレックス後のピンホール発生個数が、0個、または1個以上、160個以下である、上記1〜4の何れかに記載の、液体内容物包装用の積層体。
6.前記臭気吸着体が、熱可塑性樹脂と、予め、臭気吸着体/熱可塑性樹脂の質量比が、0.5/99.5〜40/60の割合で溶融混練されている、上記1〜5の何れかに記載の、液体内容物包装用の積層体。
7.前記熱可塑性樹脂のメルトフローレートは、0.2〜10.0g/10分である、上記6に記載の、液体内容物包装用の積層体。
8.前記臭気吸着体の含有量が、全シーラントフィルム中に0.3質量%以上、15質量%以下である、上記1〜7の何れかに記載の、液体内容物包装用の積層体。
9.前記シーラントフィルムが、前記臭気吸着層の、表面及び/または裏面に、非臭気吸着層を有するものである、上記1〜8の何れかに記載の、液体内容物包装用の積層体。
10.前記化学吸着剤が、アルデヒド類、ケトン類、及びカルボン酸類なる群から選択される1種または2種以上との反応性を有する官能基を有するものである、上記1〜9の何れかに記載の、液体内容物包装用の積層体。
11.前記化学吸着剤が、アミノ基を有するものである、上記1〜10の何れかに記載の、液体内容物包装用の積層体。
12.上記1〜11の何れかに記載の液体内容物包装用の積層体を用いて作製された、液体内容物用包装材料。
13.上記12に記載の液体内容物用包装材料から形成された、液体内容物用包装体。
これらの効果によって、本発明の液体内容物用包装材料を用いて液体内容物用包装体を作製した場合に、充填された液体内容物中に溶出する有機物の量を低減し、臭味変化を抑制することができる。
したがって、本発明の液体内容物用包装材料は、殺菌・滅菌処理に付される、液体の食品や医薬品、医療品の包装材料として好適である。
本発明の液体内容物包装用の積層体は、基材層とシーラント層を有する。
該シーラント層は、少なくとも、臭気吸着層を有する液体内容物包装用のシーラント層であって、シーラントとして機能する層のみであってもよく、臭気吸着層3のみからなる層であってもよく、基材層や接着剤層を含んでいてもよい。
更に、シーラント層1は、図1、2のように、臭気吸着層3と、臭気吸着体を含有しない非臭気吸着層2との多層構造でもよく、図2の場合は、シール強度及び層間接着強度を向上させることができる。
また、図3に示されるように、臭気吸着層3は、主体となる低溶出性ポリエチレンの種類や、臭気吸着体の種類や含有量が同一または異なる3a、3b等の多層構造であってもよい。
本発明の積層体のシーラント層は、ヒートシール性を有し、有機物の溶出量が少ない、低溶出性ポリエチレンを含有する。
有機物の溶出量が少ないことによって、本発明の積層体を用いた液体内容物用包装体に充填された液体内容物中に溶出する有機物の濃度を低減して、臭味変化を抑制することができる。
TOCは、水中の酸化され得る有機物(有機炭素体)全量の濃度を炭素量の濃度で示したものであり、代表的な水質指標の一つとして用いられているものであって、JIS K0805(有機体炭素(TOC)自動計測器)等で規格化されている。
前記低溶出性ポリエチレンからなるフィルムに含まれる溶出性TOCの濃度は、1.5ppm以上、250ppm以下である。
ここで、単体原料としての前記低溶出性ポリエチレンに関する溶出性TOCの濃度を、原料ペレット等の状態ではなく、フィルム化された状態で測定する理由は、低溶出性ポリエチレンは、シーラント層形成等のフィルム化される際に、様々な熱履歴等を与えられてTOCの溶出量を増加させてしまうことがあるからである。
充填水中のTOCの増加濃度が1.5ppmよりも大きいと、充填水の臭味の変化を抑制することが困難であり、0.01ppmよりも小さいものを得る為には費用が高くなる一方で効果は限定的である。コストと性能の両立の観点から、上記の範囲であることが好ましい。
パウチ袋比重:S[g/cm3]
パウチ袋サイズ:15cm×44cm×50μm厚
パウチ袋重量:W=15×44×50×10-4×2×S=6.6×S[g]
パウチ袋中に含まれる溶出性TOCの濃度:C[ppm]
とすると、
パウチ袋中に含まれる溶出性TOCの全重量=C×W[g]
これが水1000gに溶出するので、
充填水中のTOCの増加濃度=C×W/1000=C×6.6×S×10-3[ppm]
例えば、パウチ袋を構成する低溶出性ポリエチレンフィルムの比重が0.92、含有される溶出性TOCの濃度が1.7ppmの場合は、
充填水中のTOCの増加濃度=1.7×6.6×0.92×10-3=0.01[ppm]
のように算出される。
そして、得られた充填水のTOC増加濃度と、充填水質量部とシーラントフィルム質量部から、シーラントフィルムに含有されていた溶出性TOC濃度を算出する。
低溶出性ポリエチレンフィルムからの有機物の溶出量を低くする為には、下記の方法が挙げられるが、これらに限定されない。
減したり、重合触媒を除去することが効果的である。具体的には、原料純度を向上したり、反応温度や圧力等の条件を精密に制御したり、蒸留や洗浄によって未反応原料や低分子量生成物や副生成物や重合触媒を除去したり、高温のままで空気中の酸素に触れることによる酸化を防止したりする方法が挙げられる。
製造されたポリエチレンをペレット化する際には、有機物の溶出量を上昇させてしまいそうな、滑剤、酸化防止剤、その他、の添加剤の使用を制限する方法が挙げられる。
また、ポリエチレンは、UV等の滅菌・殺菌処理に対して耐性があって分解され難い性質があるという点で、好適である。
これらの低溶出性ポリエチレンの中でも、タイプとしては、LLDPEが好ましく、また更には、C4、C6、C8の側鎖を有するLLDPEは、有機物の溶出量を低くし得る傾向にある為、C4−LLDPE、C6−LLDPE、C8−LLDPE等が更に好ましい。
あるいは、密度が0.90g/cm3以上、0.94g/cm3以下である低溶出性ポリエチレンが好ましく、0.905g/cm3以上、0.933g/cm3以下である低溶出性ポリエチレンがより好ましい。密度がこの範囲である低溶出性ポリエチレンは、有機物の溶出量を低くし得る傾向にある。
また、低溶出性ポリエチレンは、酸化防止剤やアンチブロック剤等の添加剤を少量含むこともできる。
また更に、本発明における低溶出性ポリエチレンは、単体でフィルムにした際に、屈曲に起因する耐ピンホール性に優れていることが好ましい。
本発明における低溶出性ポリエチレンの耐ピンホ−ル性は、例えば、低溶出性ポリエチレン単体からなる50μm厚のフィルムの、23℃における5000回のゲルボフレックス後のピンホール発生個数が、0個、または1個以上、160個以下であることが好ましい。
シーラント層のフィルムのピンホール発生個数が上記範囲であれば、ピンホール耐性が必要な用途の場合に、実用に耐え得る包装材料を作製することができる。
本発明における臭気吸着層は、上記の低溶出性ポリエチレンと臭気吸着体を含む樹脂組成物から形成される。
更には、汎用のポリエチレンや、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー、酸変性ポリオレフィン系樹脂、及びこれらの熱可塑性樹脂の混合物等を、シーラントフィルムの低溶出性やヒートシール性を阻害しない範囲内で含むことが可能であるが、これらの樹脂に
限定されない。
本発明において、臭気吸着体は、無機多孔体に化学吸着剤を担持させたものであり、溶出性の有機物や、UV照射、γ線照射、EB照射や、ホットパック、ボイル等の殺菌・滅菌処理時に包装体から発生する臭気物質を吸着する機能を有するものである。
担持方法としては、公知または慣用の担持方法を適用することができ、例えば、下記で説明する化学吸着剤を含有する溶液を、無機多孔体に含浸させて、乾燥することにより、担持させることができる。
本発明において、化学吸着剤を無機多孔体に担持させた臭気吸着体を臭気吸着層に含有することにより、化学吸着剤の単位質量当たりの吸着能を大幅に高めることができ、包装体中の化学吸着剤及び臭気吸着体の含有量を減らすことができる。また無機多孔体の孔部分に対する物理吸着特性も期待できる。
これらにより、高いシール強度が得られ、シーラント層として求められる優れたヒートシール性及び製膜性を保持することができる。
一方、積層体作製時に良好な製膜性を得るため、加えて、良好なヒートシール性を達成するためには、臭気吸着体の含有量は、全シーラント層中に15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。
臭気吸着体は、用途に応じて、任意の平均粒子径のものを適宜選択することができるが、本発明においては特に、平均粒子径0.01μm〜10μmのものが好ましく、0.1μm〜8μmのものがより好ましく、1μm〜7μmのものが更に好ましい。ここで、平均粒子径は、動的光散乱法により測定された値である。
また、平均粒子径が10μmよりも大きい場合には臭気吸着層の製膜性が劣るために、臭気吸着体を多くは含有し難い傾向となり、十分な吸着効果が得られない可能性が生じる。
本発明において、無機多孔体としては、その表面に多数の細孔を有する任意の無機化合物を用いることができ、例えば、ゼオライト、二酸化ケイ素、ケイ酸塩、活性炭、チタニア、燐酸カルシウム等の無機燐酸塩、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及びこれらの混合物が挙げられる。
特に、吸着対象物質の分子サイズやクラスターサイズに対して有効な孔サイズの多孔状態を有することや安全面の観点から、水酸化アルミニウム、ゼオライト、ケイ酸塩を適用することが好ましい。
また、これらは、球状、棒状、楕円状等の任意の外形形状であってよく、粉体状、塊状、粒状等いかなる形態であってもよいが、化学吸着剤を担持して臭気吸着体とした後で、臭気吸着層の製膜性や、熱可塑性樹脂への均一な分散や混練特性等の観点から、粉体状が好ましい。
平均粒子径が0.01μmよりも小さい場合には臭気吸着体の凝集が生じ易く、熱可塑性樹脂内での臭気吸着体の分散性が低下する傾向にあり、また、平均粒子径が10μmよりも大きい場合には臭気吸着層の製膜性が劣る傾向になるために、臭気吸着体を多くは含有し難い傾向となり、十分な消臭効果が得られない可能性が生じる。
本発明において、化学吸着剤とは、溶出性の有機物や、殺菌・滅菌処理時に樹脂の分解等により発生する臭気物質と化学反応を起こして結合する反応性官能基を有し、且つ、上記無機多孔体上に担持され得る化合物である。
より具体的には、UV照射、γ線照射、EB照射や、ホットパック、ボイル等の殺菌・滅菌処理時に生じる種々のアルデヒド類、ケトン類、カルボン酸類等と結合する反応性を有する官能基を有する化合物である。
このような化合物としては、アミノ基を含有する化合物、例えばアルキルアミン、テトラメチレンジアミン等のポリアミン、エタノールアミン、ピペリジン、ヒドロキシル基等の塩基性官能基を有する化合物、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄等の水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩、炭酸水素塩、2‐アクリルアミド‐2‐メチルプロパンスルホン酸等のアミド基含有化合物等が挙げられる。
例えば、吸着対象物質が酸系臭気物質である場合は、図4(a)に示すように、臭気吸着剤として、例えばヒドロキシル基を有する化合物を無機多孔体上に担持してなる臭気吸着剤を用いることができる。これにより、カルボキシル基とヒドロキシル基とが化学反応を起こして結合し、吸着対象物質が吸着される。
この際、化学吸着であることにより、一旦吸着した吸着対象物質は脱離することがなく、効率的に臭気吸着を行うことができる。
例えば、包装体形成時の内側表面から外側表面に向かって、増加傾向の濃度勾配をもって分散していてもよく、この構成により、ヒートシール性が向上する。これとは逆に、包装体形成時の内側表面から外側表面に向かって、減少傾向の濃度勾配をもって分散していてもよく、この構成により、層間接着強度が向上する。
更に、臭気吸着層の厚み方向中心部から両表面に向かって、減少傾向の濃度勾配をもって分散していてもよく、この構成により、ヒートシール性と層間接着強度とが向上する。
臭気吸着層全体の層厚は、5μm以上あれば製膜は可能であるが、良好な製膜性とヒートシール性、層間接着強度及び臭気吸着性を得るためには、10μm〜200μmが好ましい。
本発明における非臭気吸着層は、低溶出性ポリエチレン、または低溶出性ポリエチレンを含む樹脂組成物(以降、両者を総称して、「低溶出性ポリエチレンを含む樹脂組成物」とも記載する)からなる層であるが、臭気吸着体を含有しない層である。
更には、汎用のポリエチレンや、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー、酸変性ポリオレフィン系樹脂、及びこれらの熱可塑性樹脂の混合物等を、シーラント層の低溶出性やヒートシール性を阻害しない範囲内で含むことが可能であるが、これらの樹脂に限定されない。
本発明において、基材層は、包装される内容物の種類や、物流において要求される機械的強度、耐薬品性、耐溶剤性、製造性等に応じて、種々の材料が適用され得る。熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
樹脂の種類としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等の各種の樹脂を含むフィルムを使用することができる。
上記の樹脂を含むフィルムの中でも、本発明においては基材層には、未延伸ナイロンフィルム、延伸ナイロンフィルム、PETフィルム、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、低密度ポリエチレンフィルムが好ましく、特に、ポリエチレン系樹脂フィルムである、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムや低密度ポリエチレンフィルム、並びに未延伸ナイロンフィルムが好ましい。またポリエチレン系樹脂フィルムは、低溶出性ポリエチレン樹脂を用いることが好ましい。
基材層は、上記から選択される1種または2種以上の樹脂を用いたフィルムを含有することが好ましく、1層で構成されていても、同一組成または異なる組成の2層以上で構成されていてもよい。
本発明において、上記基材層は、押出し法、キャスト成形法、Tダイ法、切削法、インフレーション法等の製膜化法を用いて単層、又は多層製膜したものを用いることができる。また、基材層の厚みは、包装用途に応じて、当業者が適宜に決定することができるが、好ましくは6〜150μm、より好ましくは9〜130μmである。
また、本発明の積層体における基材層には、積層体の加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、種々の改質用樹脂やプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができる。この場合、これら添加剤を基材層に、極微量〜数10質量%まで、その目的に応じて任意に含有させればよい。本発明においては、一般的な添加剤としては、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸着剤、光安定剤、充填剤、帯電防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、染料、顔料等の着色剤等を任意に含有させることができる。
またさらには、基材層は、高伸縮性、耐ピンホール性を付与するために、種々の材料の樹脂層を有することもできる。例えば、6ナイロン、66ナイロン、6/66ナイロン共重合体、低密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の層を有することができ、特に6/66ナイロン共重合体の層を有することが好ましい。
(臭気吸着体の分散方法)
臭気吸着体と低溶出性ポリエチレンとを混練する方法としては、公知または慣用の混練方法を適用することができる。
臭気吸着体を直接、低溶出性ポリエチレンと混合して混練することも可能であり、或いは、臭気吸着体を高濃度で熱可塑性樹脂と混合した後に溶融混練してマスターバッチを作製し、これを、目標含有率に応じた比率で低溶出性ポリエチレンと混合、溶融混練する、いわゆるマスターバッチ方式によっても可能である。
マスターバッチ方式の場合には、凝集が発生し易い臭気吸着体と低溶出性ポリエチレンの組み合わせであっても、均質に分散させることができる。
この際、マスターバッチ中の熱可塑性樹脂が、臭気吸着層中の低溶出性ポリエチレンと同一である必要はなく、目的に応じて同一の低溶出性ポリエチレンや他の熱可塑性樹脂の種類を組み合わせることが可能である。
臭気吸着層中の低溶出性ポリエチレン以外の熱可塑性樹脂としては、汎用の非低溶出性のポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー、酸変性ポリオレフィン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、及びこれらの樹脂の混合物等が挙げられるが、これらの樹
脂に限定されない。
該熱可塑性樹脂は、本発明における低溶出性ポリエチレンと同等程度の低溶出性を有するものが好ましいが、シーラント層全体からの有機物の溶出量に大きな悪影響を与えない範囲内で、汎用のものを用いることができる。
本発明において、シーラント層の各層や基材層の製膜、積層方法は特に限定されず、公知または慣用の製膜方法、積層方法を適用することができる。
臭気吸着層や非臭気吸着層を、場合により接着層を介して、他の層上にエクストルージョンコーティングすることにより積層することや、例えば、複数の、臭気吸着層と非臭気吸着層とを、インフレーション法やキャスト法により共押出しにより形成することもできる。
エクストルージョンコーティングにより積層する場合の、臭気吸着層に含まれる低溶出性ポリエチレンや非臭気吸着層に含まれる熱可塑性樹脂のメルトフローレート(MFR)は、0.2〜50g/10分であることが好ましく、より好ましくは0.5〜30g/10分である。なお、本明細書において、MFRとはJIS K7210に準拠した手法から測定された値である。
MFRが0.2g/分未満、又は50g/分以上では加工適正の面で有効になり難い。
インフレーション法を用いる場合においては、臭気吸着層に含まれる低溶出性ポリエチレンや非臭気吸着層に含まれる熱可塑性樹脂のメルトフローレート(MFR)は、0.2〜10.0g/10分であることが好ましく、より好ましくは0.2〜9.5g/10分である。
MFRが0.2g/10min未満、又は10.0g/10分以上では加工適正の面で劣る傾向にある。
本発明では、シーラント層-基材層間、並びにシーラントフィルムの各層間に、接着層を設けて積層することも可能である。
接着層は、接着剤または任意のアンカーコート剤からなってよい。
接着剤は、熱硬化型、紫外線硬化型、電子線硬化型等であってよく、水性型、溶液型、エマルジョン型、分散型等のいずれの形態でもよく、また、その性状は、フィルム/シート状、粉末状、固形状等のいずれの形態でもよく、更に、接着機構については、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれの形態でもよい。
このような接着層を形成する成分としては、ポリ酢酸ビニルや酢酸ビニル−エチレン共重合体等のポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリアクリル酸とポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル等との共重合体からなるポリアクリル酸系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸、メタクリル酸等のモノマ
ーとの共重合体からなるエチレン共重合体系接着剤、セルロース系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、LDPE等のポリオレフィン系接着剤、尿素樹脂又はメラミン樹脂等からなるアミノ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、反応型(メタ)アクリル系接着剤、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム等からなるエラストマー系接着剤、シリコーン系接着剤、アルカリ金属シリケート、低融点ガラス等からなる無機系接着剤等が挙げられる。
接着層をエクストルージョンコーティングでラミネートする場合は、特に限定されないが、接着剤を、接着対象層上にエクストルージョンコーティングすることにより形成することができる。
ノンソルベントラミネート用接着剤を用いる場合は、溶媒へ分散または溶解せずに接着剤自身を層上に塗布し乾燥させて、もう一方の接着対象層を重ねて積層した後に、30〜120℃で数時間〜数日間エージングすることで、接着剤を硬化させて積層する。
接着層は、上記接着剤を、例えばロールコート、グラビアロールコート、キスコート等で施すことにより形成され、そのコーティング量としては、0.1〜10g/m2(乾燥状態)位が望ましい。接着剤のコーティング量を上記範囲とすることで、良好な接着性が得られる。
シーラント層の各層間をサンドラミネーションにより積層する場合に、接着層は、加熱溶融させて押出機で適用可能な任意の樹脂を用いることができる。具体的には、上記の非臭気吸着層に用いられる熱可塑性樹脂を好ましく使用できる。
本発明の液体内容物包装用包装材料は、本発明の液体内容物包装用の積層体から作成されるものであり、基材層とシーラント層のみからなるものであってもよく、必要に応じて、機能材層、接着層等を有することもできる。機能層、接着剤層等は、公知のものを公知の方法で積層して用いることができる。
本発明の液体内容物包装体は、例えば、本発明の液体内容物包装用包装材料を製袋してなるものであり、ヒートシール性が良好な面が対向するように、包装材料を折り曲げるかまたは2枚を重ね合せ、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、ガゼット型等のヒートシール形態によりヒートシールすることにより作製することができる。
ヒートシールの方法としては、例えばバーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知方法を適用することができる。
本発明において、液体内容物とは、飲料水、ジュース類、点滴用輸液、醤油、ソース、等の調味液体、つゆ、はちみつ、タレ、ドレッシング等の液体全般を指すものである。
[基材層フィルム]
基材層フィルムA:マルチトロン(タマポリ(株)社製、PE層25μm/無延伸ナイロン層20μm/PE層25μmなる3層構成のフィルム)
[低溶出性ポリエチレン及び高溶出性ポリエチレン]
・ケスモンNS−241:東亞合成(株)社製、アミノ基含有化合物担持無機多孔体。平均粒子径3.5μm。
・ダッシュライトM:(株)シナネンゼオミック製、アミノ基含有化合物担持無機多孔体。平均粒子径6〜7μm。
・KD−311:ラサ工業(株)社製、アミノ基を有する無機多孔体。粒径10μm
以下。
マスターバッチは下記のように調整して作製した。
[マスターバッチ1の調整]
低溶出性ポリエチレンのLLDPEであるウルトゼックス1520Lと、臭気吸着体であるケスモンNS−241とを下記の割合でメルトブレンドし、マスターバッチ1(MB1)を得た。
ウルトゼックス1520L 90質量部
ケスモンNS−241 10質量部
[マスターバッチ2〜5の調整]
表2の配合に従って、マスターバッチ1と同様に、メルトブレンドし、マスターバッチ2〜5(MB2〜5)を得た。
上記で得たマスターバッチ1とウルトゼックス1520Lとを下記の割合でドライブレンドして、臭気吸着層用の混合物を得た。
マスターバッチ1 16.7質量部
ウルトゼックス1520L 83.3質量部
そして、上記で得た混合物と、非臭気吸着層用のウルトゼックス1520Lとを、160℃でインフレーション製膜によって積層し、非臭気吸着層10μm/臭気吸着層30μm/非臭気吸着層10μmなる3層構成のシーラントフィルムを得た。
基材層フィルムA(70μm)/EC層(15μm)/シーラント層(50μm)(計135μm厚)
(ラミネート条件)
押出し温度:330℃
接着層材料:LDPE(ノバテックLC520)
接着層厚:15μm
表3の構成に従って、実施例1と同様に、シーラントフィルムを得て、積層体を作製し、評価した。積層体の詳細な構成及び評価結果を表3、4に示す。
上記で得たマスターバッチ2と非臭気吸着層用のウルトゼックス1520Lとを下記の割合でドライブレンドして、臭気吸着層用の混合物を得た。
マスターバッチ2 16.7質量部
ウルトゼックス1520L 83.3質量部
上記混合物と、ウルトゼックス1520Lと、ウルトゼックス2021Lと、無延伸ナイロン(宇部興産(株)社製、UBE5033B、ポリアミド6/66共重合体)と無延伸ナイロン層との接着層に変性ポリオレフィン(三井化学社製、アドマーNF557)を用いて、インフレーション法により、下記層構成の積層体を得て、得られた積層体を包装材料として用いて、突き刺し強度、耐ピンホール性、TOC溶出濃度、臭味変化について評価した。評価結果は表4に示す。
ウルトゼックス2021L(10μm)/ウルトゼックス1520L(30μm)/接着層10μm/無延伸ナイロン層(20μm)/接着層10μm/臭気吸着層(30μm)/ウルトゼックス2021L(10μm)(計120μm厚)
高溶出性ポリエチレンでLLDPEのエボリューSP2020を用いて、160℃でインフレーション製膜し、シーラントフィルム(50μm)を得た。
[製膜性]
シーラント、積層体の外観を観察し、官能的に評価した。評価基準は以下の通りである。
○:シーラント、積層体に皺やぶつが生じることなく製膜が可能。
×:シーラント、積層体に皺やぶつが多数生じ、製膜が困難。
実施例及び比較例で作製した積層体を10cm×10cmに切り分け、臭気吸着層の側が対向するように(比較例1と2については任意に)半分に折って重ね合せ、ヒートシールテスター(テスター産業社製:TP−701−A)を用いて、1cm×10cmの領域をヒートシールしたサンプルを作製した(端部はヒートシールされずに接着しておらず、二股に分かれている状態)。このサンプルを、15mm幅で短冊状に切り、二股に分かれている各端部を引張試験機に装着して引張強度(N/15mm)を測定した。
ヒートシール条件
温度:160℃
圧力:1kgf/cm2
時間:1秒
引張強度試験条件
試験速度:300mm/分
荷重レンジ:50N
合否判定
○:30N/15mm以上であり、合格。
×:30N/15mm未満であり、不合格。
実施例及び比較例で作製した積層体を裁断し、120mm×80mmの短冊片を作製して、これを試験サンプルとした。引張圧縮試験機(ORIENTEC社製のSA−1150)を用い、JIS Z 1707 1997に準拠した方法により、各試験サンプルの突き刺し強さを測定した。
樹脂フィルムまたは実施例及び比較例で作製した積層体をA4サイズ(30cm×21cm)に断裁し、ゲルボフレックステスター(テスター産業(株)社製、BE−1005)で、屈曲後、各サンプルの30cm×21cmの面内に発生したピンホールの数をカウントした。
温度:23℃
ゲルボ屈曲回数:5000回
(充填水TOC増加濃度)
樹脂フィルムまたは実施例及び比較例で作製した積層体を用いて、パウチ袋(15cm×44cm)の包装体を作製した。パウチ袋の内面には予めUV照射殺菌処理を施した。
そして、得られた包装体に、65℃の水(高速液体クロマトグラフィー用蒸留水、純正化学)1000gを充填して包装体液体充填物を作製し、35℃、2週間保管後に、(株)島津製作所社製TOC-L全有機体炭素計により充填水のTOC濃度を測定した。
各包装体におけるTOC増加濃度を下記式から求めた。
TOC増加濃度=保管後の充填水TOC濃度−充填前の水のTOC濃度
充填前の水のTOC濃度:0.02ppm
UV照射殺菌処理条件
UV波長:253.7nm
照射時間:10秒
温度:25℃
実施例及び比較例で得られた各積層体を用いて、パウチ袋(13cm×17cm)を作製した。パウチ袋の内面には予めUV照射殺菌処理を施した。UV照射殺菌処理条件は、TOC溶出濃度と同様の評価条件とした。
ここで得られたパウチ袋に、65℃に加熱した水(サントリー(株)社製、日本の天然水)100gをホットパック充填して包装体液体充填物を作製し、その後、10℃、1週間保管後に官能評価を実施した。
評価指標は下記の通り。官能評価実験の参加者は5人であり、平均値を算出して評価結果とした。
1:臭味がきつい
2:臭味が多少軽減している
3:臭味が大幅に軽減している
4:充填前の天然水と同等
低溶出性ポリエチレンを用いた全実施例の包装体は良好な、製膜性、シール強度、突き刺し強度、TOC増加濃度、臭味変化を示した。
更に、耐ピンホール性に優れた低溶出性ポリエチレンを用いた実施例1〜7、10〜14は、耐ピンホール性に劣った低溶出性ポリエチレンを用いた実施例8、9よりも、優れた耐ピンホール性を示した。
臭気吸着層を有さない比較例1はTOC増加濃度が大きく、臭味変化も悪かった。
臭気吸着層に低溶出性ポリエチレンを含まない比較例3は、良好な製膜性とシール強度を示したが、TOC増加濃度が大きかった。
2.非臭気吸着層
3.臭気吸着層
3a.臭気吸着層(濃度a)
3b.臭気吸着層(濃度b)
4.基材層
Claims (13)
- 基材層とシーラント層を有する、液体内容物包装用の積層体であって、
前記シーラント層は、少なくとも、臭気吸着層を有し、
前記シーラント層は、低溶出性ポリエチレンを含有する樹脂組成物から形成され、
前記臭気吸着層は、低溶出性ポリエチレンと臭気吸着体とを含有する樹脂組成物から形成され、
前記低溶出性ポリエチレンからなるフィルムに含まれる溶出性TOCの濃度は、1.5ppm以上、250ppm以下であり、
前記臭気吸着体は、化学吸着剤を担持した無機多孔体である、
液体内容物包装用の積層体。 - 前記低溶出性ポリエチレンの密度が、0.90g/cm3以上、0.94g/cm3以下である、請求項1に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記低溶出性ポリエチレンが、LLDPEである、請求項1または2に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記低溶出性ポリエチレンが、C4−LLDPE、C6−LLDPE、C8−LLDPEなる群から選ばれる1種または2種以上である、請求項1〜3の何れか1項に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記低溶出性ポリエチレン単体からなる50μm厚のフィルムの、23℃における5000回のゲルボフレックス後のピンホール発生個数が、0個、または1個以上、160個以下である、請求項1〜4の何れか1項に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記臭気吸着体が、熱可塑性樹脂と、予め、臭気吸着体/熱可塑性樹脂の質量比が、0.5/99.5〜40/60の割合で溶融混練されている、請求項1〜5の何れか1項に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記熱可塑性樹脂のメルトフローレートは、0.2〜10.0g/10分である、請求項6に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記臭気吸着体の含有量が、全シーラントフィルム中に0.3質量%以上、15質量%以下である、請求項1〜7の何れか1項に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記シーラントフィルムが、前記臭気吸着層の、表面及び/または裏面に、非臭気吸着層を有するものである、請求項1〜8の何れか1項に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記化学吸着剤が、アルデヒド類、ケトン類、及びカルボン酸類なる群から選択される1種または2種以上との反応性を有する官能基を有するものである、請求項1〜9の何れか1項に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 前記化学吸着剤が、アミノ基を有するものである、請求項1〜10の何れか1項に記載の、液体内容物包装用の積層体。
- 請求項1〜11の何れか1項に記載の液体内容物包装用の積層体を用いて作製された、液体内容物用包装材料。
- 請求項12に記載の液体内容物用包装材料から形成された、液体内容物用包装体。
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