JP2020055274A - 包装材料 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明に係る包装材料を用いた包装容器の一実施形態を示す斜視図、図2は本発明の第1実施形態に係る包装材料の層構成を示す概略断面図、図3は本発明に係る包装材料のバリア層の一例を示す概略断面図、図4は本発明の第2実施形態に係る包装材料の層構成を示す概略断面図、図5は本発明の第3実施形態に係る包装材料の層構成を示す概略断面図、図6は本発明に係る包装材料を用いた液体用紙容器の組立完成前の胴貼りされ折り畳まれた状態から起函され筒状にされた状態を示す斜視図、図7は本発明に係る包装材料を用いた液体用紙容器の組立完成前における頂部の加熱前にくせ折りした状態を示す斜視図、図8はチャンバー部を備えた装置本体の頂部用加熱部を説明する説明図であり、図中の10は液体用紙容器、10’は組立完成前の液体用紙容器、11は胴部熱融着部、12は頂部熱融着部、13は注出口部、14は開口頂端部、14’はくせ折りされた開口頂端部、15は開口底端部、16は穴部、17は頂部、18は底部、20はチャンバー部、21は外面加熱部、22は内面加熱部、100、200、300は包装材料、110は熱可塑性樹脂層、120は紙基材層、130は第1の接着樹脂層、140はバリア層、141はプラスチックフィルム、142は蒸着層、150は第2の接着樹脂層、160,260,360は熱融着性樹脂層、161、361は第1のポリエチレン樹脂層、162、262、362は第1の環状オレフィン共重合体樹脂層、163は第2のポリエチレン樹脂層、263、363は第2の環状オレフィン共重合体樹脂層、264は第3の環状オレフィン共重合体樹脂層をそれぞれ示す。
図1は本発明に係る包装材料を用いた包装容器の一実施形態を示す斜視図であり、液体用紙容器10の例を示す。
紙基材層120は液体用紙容器10をリジッドにするために賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するミルクカートン原紙、カップ原紙、板紙等が使用され、坪量100〜450g/m2 程度のものが使用される。
図4は本発明の第2実施形態に係る包装材料200の層構成を示す概略断面図である。図4に示すように包装材料200は、順に少なくとも熱可塑性樹脂層110、紙基材層120、第1の接着樹脂層130、バリア層140、第2の接着樹脂層150、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層260を備えた構成である。
熱融着性樹脂層260の各層に含まれる環状オレフィン共重合体樹脂の比率を前記比率とすることにより、非吸着性、非透過性を備えつつ、シール温度の最適な範囲を広くすることができる。つまり、環状オレフィン共重合体が有する非吸着性等の効果備えつつ、環状オレフィン共重合体を用いることにより熱融着温度の最適な範囲が低密度ポリエチレンに比べ狭くなるという欠点を補完し、環状オレフィン共重合体樹脂の含有量をコントロールすることにより、非吸着性等と熱融着性を両立することができる。
図5は本発明の第3実施形態に係る包装材料300の層構成を示す概略断面図である。図5に示すように包装材料300は、順に少なくとも熱可塑性樹脂層110、紙基材層120、第1の接着樹脂層130、バリア層140、第2の接着樹脂層150、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層360を備えた構成である。
(1)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/第1の接着樹脂層130/バリア層140/熱融着性樹脂層160〔第1のポリエチレン樹脂層161/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2のポリエチレン樹脂層163〕
(2)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/第1の接着樹脂層130/バリア層140/熱融着性樹脂層160〔第1のポリエチレン樹脂層161/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2のポリエチレン樹脂層163(環状オレフィン共重合体樹脂を10質量%以上80質量%以下含む)〕
(3)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/第1の接着樹脂層130(化合物を含む)/バリア層140/熱融着性樹脂層160〔第1のポリエチレン樹脂層161/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2のポリエチレン樹脂層163〕
(4)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/第1の接着樹脂層130(化合物を含む)/バリア層140/熱融着性樹脂層160〔第1のポリエチレン樹脂層161/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2のポリエチレン樹脂層163(環状オレフィン共重合体樹脂を10質量%以上80質量%以下含む)〕
(5)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/第1の接着樹脂層130/バリア層140/第2の接着樹脂層150/熱融着性樹脂層260〔第2の環状オレフィン共重合体樹脂層263/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層262/第3の環状オレフィン共重合体樹脂層264〕<第2実施形態>
(6)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/第1の接着樹脂層130(化合物を含む)/バリア層140/第2の接着樹脂層150/熱融着性樹脂層260〔第2の環状オレフィン共重合体樹脂層263/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層262/第3の環状オレフィン共重合体樹脂層264〕
(7)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/第1の接着樹脂層130/バリア層140/第2の接着樹脂層150/熱融着性樹脂層360〔第1のポリエチレン樹脂層361/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層362/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層363〕<第3実施形態>
(8)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/第1の接着樹脂層130(化合物を含む)/バリア層140/第2の接着樹脂層150/熱融着性樹脂層360〔第1のポリエチレン樹脂層361/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層362/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層363〕
紙基材層120として坪量380g/m2 の板紙を用い、バリア層140として厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)の片面に酸化アルミニウムの蒸着層(VM)を有する酸化アルミニウム蒸着PETフィルム(VMPET)を用い、板紙の一方の面にアンカーコート剤(AC)を塗布し、第1の接着樹脂層130の樹脂としてエチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)を用い、板紙のAC面とVMPETのVM(蒸着層)とをEMAAを厚さ25μmで押出しながらサンドイッチラミネート法で積層した。次にVMPETのPET面に2液硬化型のウレタン系接着剤をアンカーコート剤(AC)として塗布し、AC面に第2の接着樹脂層150の樹脂として低密度ポリエチレン(LDPE)を用い、厚さ20μmで押出し積層した。さらに、板紙の他方の面に、熱可塑性樹脂層110として低密度ポリエチレン(LDPE)を使用して厚さ20μmで押出コーティング法により積層した。
次に、厚さ20μmの第1のポリエチレン樹脂層361(直鎖状低密度ポリエチレン:LLDPE)、厚さ5μmの第1の環状オレフィン共重合体樹脂層362、
厚さ10μmの第2の環状オレフィン共重合体樹脂層363の3層を共押出法により第2の接着樹脂層150のLDPE面に第1のポリエチレン樹脂層361が接するようにして熱融着性樹脂層360を積層し、包装材料を作製した。得られた包装材料の構成は、<LDPE20μm/板紙380g/m2 /AC/EMAA25μm/VMPET12μm/AC/LDPE20μm/熱融着性樹脂層35μm>なる液体用紙容器用包装材料とした。
各層に使用した樹脂または樹脂組成物は次の通り。
低密度ポリエチレン樹脂(LDPE):低密度ポリエチレン(MFR4.0g/10分、密度0.923g/cm3 )
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE):直鎖状低密度ポリエチレン(MFR8.0g/10分、密度0.904g/cm3 )
第1の環状オレフィン共重合体樹脂層362:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)
第2の環状オレフィン共重合体樹脂層363:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)20質量%、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR8.0g/10分、密度0.904g/cm3 )80質量%を十分に混錬して樹脂組成物を調整した。
紙基材層120として坪量380g/m2 の板紙を用い、バリア層140として厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)の片面に酸化アルミニウムの蒸着層(VM)を有する酸化アルミニウム蒸着PETフィルム(VMPET)を用い、板紙の一方の面にアンカーコート剤(AC)を塗布し、第1の接着樹脂層130の樹脂としてエチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)を用い、板紙のAC面とVMPETのVM(蒸着層)とをEMAAを厚さ25μmで押出しながらサンドイッチラミネート法で積層した。次にVMPETのPET面に2液硬化型のウレタン系接着剤をアンカーコート剤(AC)として塗布し、AC面に第2の接着樹脂層150の樹脂として低密度ポリエチレン(LDPE)を用い、厚さ30μmで押出し積層した。さらに、板紙の他方の面に、熱可塑性樹脂層110として低密度ポリエチレン(LDPE)を使用して厚さ20μmで押出コーティング法により積層した。
次に、厚さ10μmの第2の環状オレフィン共重合体樹脂層263、厚さ5μmの第1の環状オレフィン共重合体樹脂層262、厚さ10μmの第3の環状オレフィン共重合体樹脂層264の3層を共押出法により第2の接着樹脂層150のLDPE面に第2の環状オレフィン共重合体樹脂層263が直接、接するようにして熱融着性樹脂層260を積層し、包装材料を作製した。得られた包装材料の構成は、<LDPE20μm/板紙380g/m2 /AC/EMAA25μm/VMPET12μm/AC/LDPE30μm/熱融着性樹脂層25μm>なる液体用紙容器用包装材料とした。
各層に使用した樹脂または樹脂組成物は次の通り。
ポリエチレン樹脂(LDPE):低密度ポリエチレン(MFR4.0g/10分、密度0.923g/cm3 )
第1の環状オレフィン共重合体樹脂層262:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)
第2の環状オレフィン共重合体樹脂層263:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)20質量%、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR8.0g/10分、密度0.904g/cm3 )80質量%を十分に混錬して樹脂組成物を調整した。
第3の環状オレフィン共重合体樹脂層264:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)20質量%、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR8.0g/10分、密度0.904g/cm3 )80質量%を十分に混錬して樹脂組成物を調整した。
実施例1の熱融着性樹脂層360の第1の環状オレフィン共重合体樹脂層362の樹脂組成物を以下の樹脂組成物に変更した以外は実施例1と同様にして包装材料を作製した。
樹脂組成物:
第1の環状オレフィン共重合体樹脂層362:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)50質量%、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR8.0g/10分、密度0.904g/cm3 )50質量%を十分に混錬して樹脂組成物を調整した。
実施例1の熱融着性樹脂層360の第2の環状オレフィン共重合体樹脂層363の樹脂組成物を以下の樹脂組成物に変更した以外は実施例1と同様にして包装材料を作製した。
樹脂組成物:
第2の環状オレフィン共重合体樹脂層363:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)
〔非吸着性〕
包装材料を所定の罫線と所定のブランク形成用切刃を備えた抜型を搭載した打抜き機で打抜きブランクを作製した。次に、ブランクを折り曲げながら一方の対向する端縁を胴部熱融着部11として重ね合わせフレームシールを行い、製函機にて貼加工して筒状の折り畳まれた液体用紙容器とした。
筒状のカートン組立装置等を搭載した紙容器充填密封装置で折り畳まれた液体用紙容器を起函して組立てて、図1に示すゲーブルトップ型の液体用紙容器10を作製し、そのゲーブルトップ型の液体用紙容器10に吟醸酒を充填し密封包装した。一方、ガラスビンに同じ吟醸酒を充填し密封包装した。そして、それぞれを常温(25℃)で10日間保存した後、ガラスビンとゲーブルトップ型の液体用紙容器10の吟醸酒に含まれる酢酸イソアミルをガスクロマトグラフィーで定量分析し、ガラスビンの中の吟醸酒に含まれる酢酸イソアミルに対してゲーブルトップ型の液体用紙容器10の中の吟醸酒に含まれる酢酸イソアミルの比率を残存率として求め、その酢酸イソアミルの残存率により非吸着性を評価した。なお、香りは吟醸酒の品質を決定する重要な要素であり、香気エステルである酢酸イソアミルは果実の香りに似た、極めて好ましい香気成分のひとつとされており、吟醸酒の香りの主成分のひとつをなす酢酸イソアミルに着目しその残存率を評価した。
前記紙容器充填密封装置のチャンバー部(図8参照)の温度を240℃から360℃の間で10℃毎に変化させて液体内容物を充填し密封包装した。密封包装したゲーブルトップ型の液体用紙容器10について、内容物の漏れやピンホールの有無を目視検査し、いずれも異常が認められなかった温度を適性温度とした。なお、ピンホールの有無はつぎのとおりである。
(ピンホールの確認方法)図1に示す液体用紙容器10を頂部17と底部18との間で水平方向に切断して上下に二分し内容物を排除したものを供試サンプルとした。供試サンプルの頂部17及び底部18の切断口を上にして切断口から試験液を入れ、切断口を上にして約1時間静置した。その後、試験液が頂部17及び底部18の熱融着部を浸透していないかを破壊検査した。紙基材層120に着色が認められたものを不良とし、いずれも着色が認められなかったものを良好と判定した。なお、試験液としては、ミクロチェック浸透液(イチネンケミカルズ)を用いた。
比較例2は非吸着性は良好であったが、充填機適性においてシール温度の適性範囲が狭く、安定した実作業が困難なものであった。
10’ 組立完成前の液体用紙容器
11 胴部熱融着部
12 頂部熱融着部
13 注出口部
14 開口頂端部
14’ くせ折りされた開口頂端部
15 開口底端部
16 穴部
17 頂部
18 底部
20 チャンバー部
21 外面加熱部
22 内面加熱部
100、200、300 包装材料
110 熱可塑性樹脂層
120 紙基材層
130 第1の接着樹脂層
140 バリア層
141 プラスチックフィルム
142 蒸着層
150 第2の接着樹脂層
160,260,360 熱融着性樹脂層
161、361 第1のポリエチレン樹脂層
162、262、362 第1の環状オレフィン共重合体樹脂層
163 第2のポリエチレン樹脂層
263、363 第2の環状オレフィン共重合体樹脂層
264 第3の環状オレフィン共重合体樹脂層
Claims (7)
- 順に少なくとも熱可塑性樹脂層、紙基材層、第1の接着樹脂層、バリア層、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層を備えた包装材料であって、
前記熱融着性樹脂層が、前記バリア層の側から順に少なくとも第1のポリエチレン樹脂層、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層、第2のポリエチレン樹脂層を備え、
前記第1の環状オレフィン共重合体樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を80質量%以上含み、
前記バリア層と前記第1のポリエチレン樹脂層とが直接、接することを特徴とする包装材料。 - 前記第2のポリエチレン樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を10質量%以上80質量%以下含むことを特徴とする請求項1に記載の包装材料。
- 順に少なくとも熱可塑性樹脂層、紙基材層、第1の接着樹脂層、バリア層、第2の接着樹脂層、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層を備えた包装材料であって、
前記熱融着性樹脂層が、前記第2の接着樹脂層の側から順に少なくとも第2の環状オレフィン共重合体樹脂層、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層、第3の環状オレフィン共重合体樹脂層を備え、
前記第1の環状オレフィン共重合体樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を80質量%以上含み、
前記第2の環状オレフィン共重合体樹脂層及び前記第3の環状オレフィン共重合体樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を10質量%以上80質量%以下含み、
前記第2の接着樹脂層と前記第2の環状オレフィン共重合体樹脂層とが直接、接することを特徴とする包装材料。 - 順に少なくとも熱可塑性樹脂層、紙基材層、第1の接着樹脂層、バリア層、第2の接着樹脂層、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層を備えた包装材料であって、
前記熱融着性樹脂層が、前記第2の接着樹脂層の側から順に少なくとも第1のポリエチレン樹脂層、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層を備え、
前記第1の環状オレフィン共重合体樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を80質量%以上含み、
前記第2の環状オレフィン共重合体樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を10質量%以上80質量%以下含むことを特徴とする包装材料。 - 前記第1の接着樹脂層の厚さが、15μm以上50μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の包装材料。
- 前記バリア層が、金属箔またはプラスチックフィルムの一方の面に無機酸化物若しくは金属が蒸着された蒸着層を有する蒸着フィルムであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の包装材料。
- 前記第1の接着樹脂層が、カルボン酸基含有化合物、エポキシ基含有化合物、シラン基含有化合物及び酸無水物含有化合物からなる群から選ばれた1種以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の包装材料。
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