JP2021053807A - 包装材料及び包装材料を備える包装製品 - Google Patents
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Abstract
Description
前記基材は、ポリエステルを主成分として含む二軸延伸プラスチックフィルムを1つのみ有し、
一方向における前記包装材料のヤング率が3600MPa以上である、包装材料である。
前記包装材料の厚みは60μm以上且つ200μm以下であってもよい。
本実施の形態において、袋10は、袋10の表側のフィルムと裏側のフィルムとを接合することによって作製される、いわゆる平パウチである。袋10は、上部11、下部12及び一対の側部13を含み、正面図において略矩形状の輪郭を有する。なお、「上部」、「下部」及び「側部」などの名称、並びに、「上方」、「下方」などの用語は、内容物を充填するための開口部が上部に位置する状態を基準として袋10やその構成要素の位置や方向を相対的に表したものに過ぎない。袋10の輸送時や使用時の姿勢などは、本明細書における名称や用語によっては限定されない。
表面フィルム14及び裏面フィルム15には、表面フィルム14及び裏面フィルム15を第1方向D1に沿って引き裂いて袋10を開封するための易開封性手段25が設けられていてもよい。例えば図1に示すように、易開封性手段25は、袋10の側部シール部13aに形成された、引き裂きの起点となるノッチ26を含んでいてもよい。また、袋10を引き裂く際の経路となる部分には、易開封性手段25として、レーザー加工やカッターなどで形成されたハーフカット線が設けられていてもよい。
次に、表面フィルム14及び裏面フィルム15の層構成について説明する。図2Aは、表面フィルム14及び裏面フィルム15を構成する包装材料30の層構成の一例を示す断面図である。
二軸延伸プラスチックフィルム40は、所定の二方向において延伸された二軸延伸フィルムである。二軸延伸プラスチックフィルムとは、プラスチックフィルムの機械強度を向上させるために、意図的に延伸加工が施されたプラスチックフィルムである。二軸延伸プラスチックフィルム40の延伸方向は特には限定されない。例えば、二軸延伸プラスチックフィルム40は、側部13が延びる方向及び側部13が延びる方向に直交する方向において延伸されていてもよい。また、各二軸延伸プラスチックフィルム40の延伸方向は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。各二軸延伸プラスチックフィルム40の延伸倍率は、例えば1.05倍以上である。
ポリエステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸および2,6−ナフタレンジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸と、エチレグリコール、1,3−プロパンジオールおよび1,4−ブタンジオールから選ばれる少なくとも1種の脂肪族アルコールとからなる芳香族ポリエステルを主体とするポリエステルが好ましい。例えば、ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETとも記す)、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBTとも記す)などである。高スティフネスポリエステルフィルムの例としては、51質量%以上のPETを主成分として含む高スティフネスPETフィルム、51質量%以上のPBTを主成分として含む高スティフネスPBTフィルムなどを挙げることができる。高スティフネスポリエステルフィルムの厚みは、好ましくは5μm以上であり、より好ましくは7μm以上である。また、高スティフネスポリエステルフィルムの厚みは、好ましくは25μm以下であり、より好ましくは20μm以下である。
高スティフネスポリエステルフィルムの突き刺し強度は、好ましくは10N以上であり、より好ましくは11N以上である。
少なくとも1つの方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張伸度は、好ましくは130%以下であり、より好ましくは120%以下である。例えば、流れ方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張伸度は、好ましくは130%以下であり、より好ましくは120%以下である。また、垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張伸度は、好ましくは120%以下であり、より好ましくは110%以下である。
好ましくは、少なくとも1つの方向において、高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である。例えば、垂直方向(TD)における高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは2.0〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.2〔MPa/%〕以上である。流れ方向(MD)における高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは1.8〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.0〔MPa/%〕以上である。
なお、包装材料30の引張強度及び引張伸度は、測定器としてオリエンテック社製の引張試験機 RTC−1310Aを用いること、及び、試験片を保持する一対のチャックの間の、測定開始時の間隔が50mmであること以外は、高スティフネスポリエステルフィルムの場合と同様に測定される。包装材料30の引張強度及び引張伸度を測定する場合、図5に示すループスティフネスの測定の場合と同様に、試験片の長辺方向が流れ方向又は垂直方向に一致するよう袋10の表面フィルム14又は裏面フィルム15を切断することにより、試験片を作製することができる。
少なくとも1つの方向における高スティフネスポリエステルフィルムのヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5MPa以上である。例えば、流れ方向における高スティフネスポリエステルフィルムのヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5MPa以上である。垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムのヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5GPa以上である。
なお、包装材料30のヤング率は、測定器としてオリエンテック社製の引張試験機 RTC−1310Aを用いること、試験片を保持する一対のチャックの間の、測定開始時の間隔が50mmであること以外は、高スティフネスポリエステルフィルムの場合と同様に測定される。包装材料30のヤング率を測定する場合、図5に示すループスティフネスの測定の場合と同様に、試験片の長辺方向が流れ方向又は垂直方向に一致するよう袋10の表面フィルム14又は裏面フィルム15を切断することにより、試験片を作製することができる。
接着剤層45は、基材35及びシーラント層70に接しており、基材35とシーラント層70とをドライラミネート法により接着するための接着剤を含む。接着剤層45を構成する接着剤は、主剤及び溶剤を含む第1組成物と、硬化剤及び溶剤を含む第2組成物とを混合して作製した接着剤組成物から生成される。具体的には、接着剤は、接着剤組成物中の主剤と溶剤とが反応して生成された硬化物を含む。
次に、シーラント層70について説明する。シーラント層70を構成する材料としては、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種以上の樹脂を用いることができる。シーラント層70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70は、未延伸のシーラントフィルムから構成されていてもよい。なお「未延伸」とは、全く延伸されていないフィルムだけでなく、製膜の際に加えられる張力に起因してわずかに延伸されているフィルムも含む概念である。
少なくとも1つの方向におけるシーラントフィルムのヤング率は、好ましくは1000MPa以下である。例えば、流れ方向及び垂直方向におけるシーラントフィルムのヤング率は、好ましくは1000MPa以下である。
少なくとも1つの方向におけるシーラントフィルムの引張伸度は、好ましくは300%以上である。例えば、流れ方向及び垂直方向におけるシーラントフィルムの引張伸度は、好ましくは300%以上である。
流れ方向(MD)におけるシーラントフィルムの、25℃における引張伸度は、好ましくは600%以上且つ1300%以下である。また、流れ方向(MD)におけるシーラントフィルムの引張伸度(%)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは35000以上且つ80000以下である。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルムの、25℃における引張伸度は、好ましくは700%以上且つ1400%以下である。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルムの引張伸度(%)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは40000以上且つ85000以下である。
流れ方向(MD)におけるシーラントフィルムの、25℃における引張弾性率は、好ましくは400MPa以上且つ1100MPa以下である。また、流れ方向(MD)におけるシーラントフィルムの引張弾性率(MPa)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは30000以上且つ55000以下である。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルムの、25℃における引張弾性率は、好ましくは250MPa以上且つ900MPa以下である。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルムの引張弾性率(MPa)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは20000以上且つ45000以上である。
なお、図1に示す袋10においては、第1方向D1が、シーラントフィルムの流れ方向(MD)に相当する。また、第2方向D2が、シーラントフィルムの垂直方向(TD)に相当する。
第1は、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK500のような、高い引張伸度を有し、耐衝撃性を備えるタイプである。第1のタイプのシーラントフィルムは、好ましくは、熱間シール強度が低いという特性も更に備える。これにより、袋10の加熱時に収容部17の内圧が過大になることを抑制することができ、包装材料30にダメージが生じることを抑制することができる。
第2は、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207のような、高い引張弾性率を有するタイプである。第2のタイプのシーラントフィルムを用いることにより、第1方向D1に沿って消費者が袋10を引き裂くことにより袋10を開封する際の引き裂き性を高めることができる。
また、流れ方向(MD)における第1のタイプのシーラントフィルムの引張弾性率(MPa)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは38000以下であり、より好ましくは35000以下である。また、垂直方向(TD)における第1のタイプのシーラントフィルムの引張弾性率(MPa)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは30000以下であり、より好ましくは25000以下である。
また、流れ方向(MD)における第2のタイプのシーラントフィルムの引張伸度(%)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは55000以下であり、より好ましくは50000以下である。また、垂直方向(TD)における第2のタイプのシーラントフィルムの引張伸度(%)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは60000以下であり、より好ましくは55000以下である。
包装材料30は、印刷層32を更に備えていてもよい。図2Aに示す例において、印刷層32は、二軸延伸プラスチックフィルム40と接着剤層45との間に位置している。
以下、透明蒸着層の第1の好ましい形態について説明する。透明蒸着層は、アルミニウム原子と炭素原子の共有結合を含む無機化合物の混合物からなる層であってもよい。この場合において、透明蒸着層は、X線光電子分光装置(測定条件:X線源AlKα、X線出力120W)を用い、深さ方向にイオンエッチングにより測定したピークにアルミニウム原子と炭素原子の共有結合の存在を示し、また、透明性を有しかつ酸素、水蒸気等の透過を妨げるガスバリア性を有してもよい。
透明蒸着層と二軸延伸プラスチックフィルムとの界面から、二軸延伸プラスチックフィルムとは反対側の透明蒸着層の表面に向かう範囲内において、AL/Oの比が1.0を超えると、二軸延伸プラスチックフィルムと透明蒸着層との間の密着性が不十分となり、かつアルミニウムの割合が高まり、透明蒸着層の透明性が低下する。
次に、透明蒸着層の第2の好ましい形態について説明する。なお、本願においては、透明蒸着層が、上述の第1の好ましい形態及び以下に説明する第2の好ましい形態の両方を満たしていてもよく、いずれか一方の形態のみを満たしていてもよい。また、本願の透明蒸着層が上述の第1の好ましい形態及び以下に説明する第2の好ましい形態のいずれをも満たさない場合も考えられ得る。
ガスバリア性塗布膜34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、上記のようなポリビニルアルコ−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透明ガスバリア性組成物により得られる。なお、ガスバリア性塗布膜34は透明であることが好ましい。
次に、包装材料30の製造方法の一例について説明する。
次に、上述の包装材料30を用いて袋10を製造する方法について説明する。まず、包装材料30からなる表面フィルム14及び裏面フィルム15を準備する。続いて、各フィルムの内面同士をヒートシールして、下部シール部12a、側部シール部13aなどのシール部を形成する。また、ヒートシールによって互いに接合されたフィルムを適切な形状に切断して、図1に示す袋10を得る。
次に、袋10の開封方法について説明する。消費者は、第1方向D1に沿って袋10を引き裂くことにより袋10を開封することができる。袋10の引き裂き性を高める上では、高い引張弾性率を有する上述の第2のタイプのシーラントフィルムを用いることが好ましい。
図12は、包装材料30を備える袋10のその他の例を示す図である。図12に示す袋10は、下部フィルム16を更に備える点が異なるのみであり、他の構成は、図1に示す袋10と略同一である。図12に示す袋10において、図1に示す袋10と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図12に示す袋10を製造する方法について説明する。まず、包装材料30からなる表面フィルム14及び裏面フィルム15を準備する。また、表面フィルム14と裏面フィルム15との間に、折り返した状態の下部フィルム16を挿入する。続いて、各フィルムの内面同士をヒートシールして、下部シール部12a、側部シール部13aなどのシール部を形成する。また、ヒートシールによって互いに接合されたフィルムを適切な形状に切断して、図12に示す袋10を得ることができる。
図13は、包装材料30を備える袋10のその他の例を示す図である。図13に示す袋10は、ボトルへ詰め替えられる液体や紛体などの流動性を有する内容物を収容するよう構成されている。袋10に収容される液体としては、液体洗剤やシャンプー等の様々な液体が考えられ得る。図13に示す袋10において、図12に示す袋10と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
二軸延伸プラスチックフィルム40として、0.0017N以上のループスティフネスを有し、90質量%以上のPETを含み、印刷層32が設けられた高スティフネスポリエステルフィルム(以下、高スティフネスPETフィルムとも称する)を準備した。具体的には、高スティフネスPETフィルムとして、東レ株式会社製のXP−55を用いた。高スティフネスPETフィルムの厚みは16μmであった。また、高スティフネスPETフィルムのループスティフネスの測定値は、流れ方向及び垂直方向のいずれにおいても0.0021Nであった。また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムのヤング率は4.8GPaであり、垂直方向における高スティフネスPETフィルムのヤング率は4.7GPaであった。
また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度は292MPaであり、垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度は257MPaであった。また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張伸度は107%であり、垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張伸度は102%であった。この場合、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は2.73〔MPa/%〕であり、垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は2.52〔MPa/%〕である。
また、流れ方向及び垂直方向における高スティフネスPETフィルムの熱収縮率はいずれも0.4%であった。
続いて、包装材料30の突き刺し強度を、JIS Z1707 7.4に準拠して測定した。測定器としては、A&D製のテンシロン万能材料試験機RTC−1310を用いた。具体的には、図18に示すように、固定されている状態の包装材料30の試験片に対して、外面30y側から、直径1.0mm、先端形状半径0.5mmの半円形の針90を、50mm/分(1分あたり50mm)の速度で突き刺し、針90が包装材料30を貫通するまでの応力の最大値を測定した。5個以上の試験片について、応力の最大値を測定し、その平均値を包装材料30の突き刺し強度とした。測定時の環境は、温度23℃、相対湿度50%とした。結果、突き刺し強度は13.4Nであった。
また、包装材料30の流れ方向及び垂直方向における引張特性を評価した。具体的には、包装材料30の流れ方向及び垂直方向におけるヤング率を測定した。包装材料30の引張特性は、JIS K7127に準拠して測定され得る。測定器としては、オリエンテック社製の引張試験機 RTC−1310Aを用いることができる。試験片としては、包装材料を幅15mm、長さ150mmの矩形状のフィルムに切り出したものを用いることができる。試験片を保持する一対のチャックの間の、測定開始時の間隔は50mmであり、引張速度は300mm/分である。測定時の環境は、温度23℃、相対湿度50%とした。結果、流れ方向におけるヤング率は3897MPaであり、垂直方向におけるヤング率は4043MPaであった。
続いて、包装材料30の外面30yの滑り性を評価した。ここでは、包装材料30の外面30yの摩擦係数を測定した。具体的には、包装材料30の外面30yと金属面との間の静摩擦係数及び動摩擦係数を測定した。測定は、株式会社東洋精機製作所製の摩擦測定器 TR−2を用いて、JIS K−7125に準拠して行った。金属面を構成する金属としては、アルミニウムを用いた。
続いて、包装材料30を表面フィルム14及び裏面フィルム15及び下部フィルム16として用いて袋10を作製し、袋10の外観を評価した。具体的には、まず、包装材料30を用いて図12に示す袋10を作製した。袋10の高さS1は160mmであり、幅S2は147mmであった。また、折り返された下部フィルム16の高さS3、すなわち袋10の下端部から折り返し部16fまでの高さは、46mmであった。続いて、内容物として200gの水を、上部11の開口部11bを介して袋10の内部に充填した。その後、上部11をヒートシールして上部シール部11aを形成した。このようにして、200gの水が収容されている、図12に示す袋10を複数作製した。
シーラント層70として、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207を用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、包装材料30を作製した。ZK207は、上述のプロピレン・エチレンブロック共重合体を含む。シーラント層70の厚みは70μmであった。包装材料30全体の厚みは90μmであった。
シーラント層70として、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK500Rを用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、包装材料30を作製した。シーラント層70の厚みは50μmであった。包装材料30全体の厚みは70μmであった。
シーラント層70として、基材35の内面側に樹脂を押し出すことによって形成した50μmの厚みの樹脂層を用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、包装材料30を作製した。樹脂としては、0.922g/cm3の密度を有する低密度ポリエチレンを用いた。包装材料30全体の厚みは70μmであった。
シーラント層70として、図10に示す第1層71及び第2層72を備え、イージーピール性を有する共押し出し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、包装材料30を作製した。第1層71は、ポリエチレンからなる、厚み45μmの層であった。第2層72は、ポリエチレンとポリプロピレンの混合樹脂を含む、厚み5μmの層であった。ポリエチレンとしては、0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンを用いた。ポリプロピレンとしては、エチレン−プロピレンランダム共重合体を用いた。第2層72におけるポリプロピレンとポリエチレンの質量比は7:3であった。シーラント層70の厚みは50μmであった。包装材料30全体の厚みは70μmであった。
シーラント層70として、厚さ150μmのポリエチレン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、包装材料30を作製した。ポリエチレンとしては、0.920g/cm3の密度を有する低密度ポリエチレンを用いた。包装材料30全体の厚みは170μmであった。
シーラント層70として、厚さ50μmのポリエチレン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、包装材料30を作製した。ポリエチレンとしては、0.911g/cm3の密度を有する低密度ポリエチレンを用いた。包装材料30全体の厚みは70μmであった。
包装材料30の基材35として、厚みが12μmの二軸延伸PET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、包装材料30を作製した。二軸延伸PETフィルムとしては、流れ方向(MD)における引張強度と垂直方向(TD)における引張強度とが略同一のものを用いた。包装材料30全体の厚みは76μmであった。
二軸延伸プラスチックフィルム40の基材35として、厚みが12μmの二軸延伸PETフィルムを用いたこと以外は、実施例2の場合と同様にして、包装材料30を作製した。二軸延伸PETフィルムとしては、流れ方向(MD)における引張強度と垂直方向(TD)における引張強度とが略同一のものを用いた。包装材料30全体の厚みは86μmであった。
二軸延伸プラスチックフィルム40の基材35として、厚みが12μmの二軸延伸PETフィルムを用いたこと以外は、実施例3の場合と同様にして、包装材料30を作製した。二軸延伸PETフィルムとしては、流れ方向(MD)における引張強度と垂直方向(TD)における引張強度とが略同一のものを用いた。包装材料30全体の厚みは66μmであった。
二軸延伸プラスチックフィルム40の基材35として、厚みが12μmの二軸延伸PETフィルムを用いたこと以外は、実施例4の場合と同様にして、包装材料30を作製した。二軸延伸PETフィルムとしては、流れ方向(MD)における引張強度と垂直方向(TD)における引張強度とが略同一のものを用いた。包装材料30全体の厚みは66μmであった。
二軸延伸プラスチックフィルム40の基材35として、厚みが12μmの二軸延伸PETフィルムを用いたこと以外は、実施例5の場合と同様にして、包装材料30を作製した。二軸延伸PETフィルムとしては、流れ方向(MD)における引張強度と垂直方向(TD)における引張強度とが略同一のものを用いた。包装材料30全体の厚みは66μmであった。
二軸延伸プラスチックフィルム40の基材35として、二軸延伸されたナイロンフィルム(厚さ15μm)を用いたこと以外は、実施例6の場合と同様にして、包装材料30を作製した。包装材料30全体の厚みは169μmであった。
11 上部
12 下部
12a 下部シール部
13 側部
13a 側部シール部
14 表面フィルム
15 裏面フィルム
16 下部フィルム
17 収容部
18 内容物
20 本体部
21 注出口部
24 蒸気抜き機構
24a 蒸気抜きシール部
25 易開封性手段
26 ノッチ
30 包装材料
35 基材
40 二軸延伸プラスチックフィルム
45 接着剤層
70 シーラント層
Claims (11)
- 外面側から内面側へ順に、基材及びシーラント層を備える包装材料であって、
前記基材は、ポリエステルを主成分として含む二軸延伸プラスチックフィルムを1つのみ有し、
一方向における前記包装材料のヤング率が3600MPa以上である、包装材料。 - 前記包装材料の突き刺し強度が12.0N以上である、請求項1に記載の包装材料。
- 前記一方向及び前記一方向に直交する方向における前記包装材料のヤング率が3600MPa以上である、請求項1又は2に記載の包装材料。
- 前記二軸延伸プラスチックフィルムの厚みが14μm以上30μm以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の包装材料。
- 前記二軸延伸プラスチックフィルムは、90質量%以上のポリエチレンテレフタレートを含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の包装材料。
- 前記シーラント層は、ポリプロピレンを主成分として含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の包装材料。
- 前記シーラント層は、100℃以上の融点を有するポリエチレンを含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の包装材料。
- 前記包装材料の厚みは100μm以下である、請求項6又は7に記載の包装材料。
- 前記シーラント層は、ポリエチレンを含み、
前記包装材料の厚みは60μm以上且つ200μm以下である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の包装材料。 - 前記シーラント層は、ポリエチレン又はポリプロピレンを主成分とする第1層と、第1層よりも内面側に位置し、ポリエチレンとポリプロピレンの混合樹脂を含む第2層と、を有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の包装材料。
- 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の包装材料を備える包装製品。
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