JP2023045899A - 包装材料用積層体および包装体 - Google Patents

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Abstract

【課題】ポリプロピレン基材上に設けた無機酸化物層を有するガスバリア性フィルムとシーラント層を用いた包装材料において、製造工程時の熱的影響によるバリア性能低下を低減することが可能な包装材料用積層体および包装体を提供することを課題とする。【解決手段】少なくともバリアフィルム層と無延伸ポリプロピレンからなるシーラント層を備えた包装材料用積層体であって、バリアフィルム層が、延伸ポリプロピレンからなるバリア基材と、前記バリア基材の一方の面に形成されるバリア層を備え、バリア層が無機酸化物層を含み、バリア層とシーラント層がドライラミネーション接着層により貼りあわされてなり、ドライラミネーション接着層のTgが20℃以上であることを特徴とする包装材料用積層体。【選択図】図1

Description

本発明は、ガスバリア性を備えた包装材料用積層体および包装体に関する。
食品、医薬品等の包装に用いられる包装材料には、内容物の変質や腐敗等を抑制し、それらの機能や品質を維持するため、内容物を変性させる気体(水蒸気、酸素、その他)の進入を防ぐ性質、つまりガスバリア性が求められる。
そのため、これらの包装材料には、ガスバリア性を有するフィルム材料(ガスバリア性フィルム)が用いられる。
例えばた二軸延伸PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムと、シーラント層としてポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルムとを備える積層体が知られている(例えば、特許文献1)。
ところで近年、海洋プラスチックごみ問題等に端を発する環境意識の高まりから、プラスチック材料の分別回収と再資源化のさらなる高効率化が求められるようになってきている。すなわち、従来、様々な異種材料を組み合わせることで高性能化を図ってきた包装用の積層体においても、モノマテリアル化が求められるようになってきた。
モノマテリアル包材としては、包材を構成するフィルムとしてポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムを用い、完全に同一の素材からなるものが好ましい。
そしてリサイクル適性とボイル、レトルト用途など一定の耐熱性を求められる用途にはベースフィルム、シーラント等全ての層にポリプロピレンを用いたオールポリプロピレン包材が注目されている。
ところで、ガスバリア性を備えた包装材料および包装袋はバリア層としての無機蒸着膜を備えるポリプロピレン基材を他の層を積層する工程があり、一般的にはドライラミネート用接着層を用いて貼り合わせされる。
貼り合わせ(ラミネート)の際には接着剤の溶剤を飛ばすための加熱工程や、貼り合わせ(ラミネート)後のエージング処理などの加熱工程があり、バリア層に隣接する層が軟化することで無機蒸着膜が劣化しバリア性能が低下する、という問題がある。
ポリプロピレンフィルムは一定の耐熱性を有するもののTGが低く、加熱時の形状安定性には劣り、オールポリプロピレン包材は前述のバリア性能の劣化が課題となっている。
特開2017-178357
本発明は上記問題に鑑み、ポリプロピレン材料からなる基材上に設けた無機酸化物層を有するガスバリア性フィルムとポリプロピレン材料からなるシーラント層を用いた包装材料において、加工時の加熱工程時の熱的影響によるバリア性能低下を低減することが可能な包装材料用積層体および包装体を提供することを課題とする。
本発明は、少なくともバリアフィルム層と無延伸ポリプロピレンからなるシーラント層を備えた包装材料用積層体であって、バリアフィルム層が、延伸ポリプロピレンからなるバリア基材と、前記バリア基材の一方の面に形成されるバリア層を備え、バリア層が無機酸化物層を含み、バリア層とシーラント層がドライラミネーション接着層により貼りあわされてなり、ドライラミネーション接着層のTgが20℃以上であることを特徴とする包装材料用積層体である。
また、少なくともバリアフィルム層と無延伸ポリプロピレンからなるシーラント層を備えた包装材料用積層体であって、バリアフィルム層が、延伸ポリプロピレンからなるバリア基材と、前記バリア基材の一方の面に形成されるバリア層を備え、バリア層が無機酸化物層を含み、さらにバリア層とシーラント層の間に延伸ポリプロピレンからなる中間層を備え、バリア層と延伸ポリプロピレンからなる中間層がドライラミネーション接着層により貼りあわされてなり、ドライラミネーション接着層のTgが20℃以上であることを特徴とする包装材料用積層体である。
また、前記バリア層が無機酸化物層上にオーバーコート層を備え、オーバーコート層のTgが20℃以上であることを特徴とする。
また、前記ドライラミネーション接着層の厚みが0.5μm~10μmの範囲内であることを特徴とする。
また、さらに第二のシーラント層を有し、バリア基材層の他方の面と第二のシーラント層が貼りあわされてなることを特徴とする。
また、包装材料用積層体のシーラント層同士を対面した状態で配置されてなり、その周縁部の少なくとも一部をヒートシールされてなる包装体であることを特徴とする。
また、包装材料用積層体のシーラント層と第二のシーラント層が接するように環状にして少なくともシーラント層と第二のシーラント層がヒートシールされてなるチューブ形状からなる包装体であることを特徴とする。
本発明によれば、ポリプロピレン材料からなる基材上に設けた無機酸化物層を有するガスバリア性フィルムとポリプロピレン材料からなるシーラント層を用いた包装材料用積層体において、加工時の加熱工程時の熱的影響によるバリア性能低下を低減することができる。
本発明の包装材料用積層体の一例を示す断面図である。 本発明の包装材料用積層体の一例を示す断面図である。 本発明の包装材料用積層体の一例を示す断面図である。 本発明の包装材料用積層体を用いたチューブの一例を示す概略図である。
<包装材料用積層体>
図1は、一実施形態に係る包装材料用積層体を示す模式断面図である。包装材料用積層体10は、バリア基材層1a、バリア層1bを備えるバリアフィルム1、中間層3、シーラント層5、第二シーラント層6を備える。バリアフィルム1と中間層3は接着層2を介して貼りあわされている。中間層3とシーラント層5、バリアフィルム1と第二シーラント層6は接着層4を介して貼りあわされている。
図2は、一実施形態に係る包装材料用積層体を示す模式断面図である。包装材料用積層体10は、バリア基材層1a、バリア層1bを備えるバリアフィルム1、シーラント層5、第二シーラント層6を備える。バリアフィルム1とシーラント層5は接着層2を介して貼りあわされている。バリアフィルム1と第二シーラント層6は接着層4を介して貼りあわされている。
図3は、一実施形態に係る包装材料用積層体を示す模式断面図である。包装材料用積層体10は、バリア基材層1a、バリア層1bを備えるバリアフィルム1、シーラント層5を備える。バリアフィルム1とシーラント層5は接着層2を介して貼りあわされている。
なお、包装材料用積層体を単に積層体と言う場合がある。
積層体の厚さは、180~300μmであり、200~280μmであってもよく、200~250μmであってもよい。包装材料用積層体の厚さが上記下限以上であることで、スリーブ形成時に良好な真円度を維持することができ、また良好な腰強度が得られ易い。
一方、厚さが上記上限以下であることでハンドリングに優れる包装材料とすることができ、またチューブ用途などであると絞出し適性と自立性を両立する包装材料とすることができる。
積層体のバリアフィルム、中間層、包装基材とヒートシール層とはドライラミネート法により積層されており、接着層を介してヒートシール層を熱圧着することにより得られる。
後述のとおり、ドライラミネートにより得られる積層体は、ヒートシール層と、バリアフィルム、中間層、包装基材との間に接着層を備えると言うことができる。
リサイクル適性の観点から、バリア基材層、シーラント層はいずれもポリオレフィンを用いることが好ましい。本発明ではボイル、レトルト用途を想定して、耐熱性を有するポリプロピレンフィルムを用いる。
ポリオレフィンの含有量は、積層体の全量を基準として90質量%以上であってよく、95質量%以上であってもよい。ポリオレフィンの含有量の上限は特に制限されないが、リサイクル適性の観点から98質量%とすることができる。
(バリアフィルム)
バリアフィルム1はバリア基材1aとバリア層1bを備える。バリア層としては無機酸化物層からなるバリア層1bを用いることができる。さらにアンカー層やオーバーコート層を備えていても良い。さらにコート層からなるバリア層を用いることも可能である。
(バリア基材)
バリア基材1aとしては前述したようにポリプロピレンフィルムを用いる。また、ポリプロピレンフィルムとしては延伸ポリプロピレンフィルムを用いることが好ましい。
ポリプロピレンは、ホモポリマー、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーのいずれであってもよい。ポリプロピレンホモポリマーとは、プロピレンの単独重合体であり、ポリプロピレンランダムコポリマーとは、プロピレンとプロピレン以外の他のα-オレフィン(例えばエチレン、ブテン-1、4-メチル-1-ペンテン等)などとのランダム共重合体であり、ポリプロピレンブロックコポリマーとは、プロピレンからなる重合体ブロックと、上記したプロピレン以外の他のα-オレフィンからなる重合体ブロックを有する共重合体である。
これらポリプロプロピレンの中でも、透明性の観点からは、ホモポリマー又はランダムコポリマーを用いることができる。積層体の剛性や耐熱性等を重視する場合にはホモポリマーを用いることができ、耐衝撃性等を重視する場合にはランダムコポリマーを用いることができる。
ポリプロピレンとして、バイオマス由来のポリプロピレンや、メカニカルリサイクル又はケミカルリサイクルされたポリプロピレンを用いてもよい。
また、基材層が複数層から構成されていてもよい。この場合、各層はドライラミネートにより積層されてよい。基材層を構成する層の内の少なくとも一層は無機酸化物層の支持層(無機酸化物層を形成するための層)であってよい。
バリア基材1aは、所期の効果が発現される限り、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃化剤、無機充填材、有機充填剤、染料、顔料等を含むことができる。
バリア基材1aにおけるポリオレフィンの含有量は、85質量%以上とすることができ、95質量%以上であってもよい。
バリア基材1aには表面処理が施されていてもよい。これにより、隣接する層との密着性を向上することができる。表面処理の方法は特に限定されず、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス及び/又は窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理などの物理的処理、並びに化学薬品を用いた酸化処理等の化学的処理が挙げられる。
バリア基材1aの厚さ(複数層を備える場合はその総厚)は、15~70μmとすることができ、15~50μmであってもよく、20~40μmであってもよい。基材層の厚さが上記範囲内であることで、印刷、ラミネート等の加工がし易くなる。
(無機酸化物層)
バリア基材1a上に無機酸化物層からなるバリア層1bを備えることができる。
無機酸化物層により、酸素及び水蒸気の透過がより抑制されるため、内容物の保存安定性がより向上する。
包装体とすることを想定すると、バリア性の観点から、無機酸化物層は基材層の内容物とは反対側の面上に設けることができる。
無機酸化物層は酸化アルミニウム又は酸化ケイ素を含むことができる。
アルミニウム箔やアルミニウム蒸着膜等の金属層を使用する態様に比して、内容物を充填包装後に金属探知機を用いて金属異物の検査を行うことができる。
無機酸化物層は可視光を充分に透過する層(透明又は半透明)であってよい。
これにより内容物の色や透明度を外部から視認し易い。前述の無機酸化物層の支持層上に無機酸化物層を備えるフィルムを透明バリアフィルムということができる。
無機酸化物層は無機酸化物蒸着層であってよい。
すなわち、基材層表面に、物理気相成長法、化学気相成長法等による蒸着方式により無機酸化物層が形成されてよい。
無機酸化物層の厚さは、5~100nmとすることができ、好ましくは10~50nmの範囲内である。
無機酸化物層の厚さが上記下限以上であることで、充分なバリア性を発現し易くなり、上記上限値以下であることで、クラックによるバリア性の劣化を抑制し易くなる。
なお、バリア基材の無機酸化物層を形成する面にはプラズマ処理などを施しても良い。また、アンカー層などを設けても良い。
また、無機酸化物層上にはオーバーコート層を設けても良い。オーバーコート層としては、金属アルコキシドと水溶性高分子との樹脂組成物から構成されるガスバリア性塗布膜を用いることができる。
また、金属アルコキシドと、水溶性高分子以外さらにシランカップリング剤を加え、これらの樹脂組成物から構成されるガスバリア性塗布膜を用いても良い。
オーバーコート層はロ-ルコ-ト、グラビアロ-ルコ-ト、キスコ-ト、その他等のコ-ティング方式、グラビア印刷、オフセット印刷、転写印刷、その他等の印刷方式等により形成することができる。
オーバーコート層の厚みとしては50nm~500nmの範囲内のものを用いることができる。
なお、本発明では隣接する無機酸化物層に近接する層に熱的に耐性のある接着層を用いることを特徴としている。オーバーコート層の厚みは比較的薄いため、加熱時の形状安定性に優れるものでなくても前述の接着性の効果を阻害する可能性は高くないものの、約40~50℃の温度において、一定の形状安定性を有するものを用いることが好ましい。このようなものとしてTGが20℃以上、好ましくは30℃以上のオーバーコート層を用いることができる。
(中間層)
本発明では必要に応じて中間層3を備えることも可能である。
中間層3としては基材と同様のものを用いることができる。具体的には例えば延伸ポリプロピレンフィルムである。
中間層は複数層設けても良いし、多層基材を用いてもよい。厚みは積層体全体で前述の層厚を超えないようであれば特に制限するものではない。
(シーラント層)
シーラント層は、ヒートシール性を有する表面基材層でありシーラント層同士を重ね、ヒートシールすることで包装体とすることができる。なお、チューブなどにする場合はさらに第二のシーラント層を用いることができる。シーラント層に用いる材料と第二のシーラント層を用いるは同様のものを用いることができる。
ポリオレフィンとしては特に制限されず、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。リサイクル性の観点から、基材と同じポリプロピレンを用いる。
ポリプロピレンとしては、リサイクル性の観点から未延伸ポリプロピレン(CPP)を用いることができる。
ポリプロピレンとしては、例えば、プロピレンのホモポリマー、プロピレンと不飽和カルボン酸との共重合体、プロピレンと不飽和カルボン酸エステルとの共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体、エチレン-プロピレン共重合体のランダムコポリマー又はブロックコポリマー、等が挙げられる。
不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いてプロピレンと共重合することができる。不飽和カルボン酸エステルとしては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、無水マレイン酸エステル、フマル酸エステル等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いてプロピレンと共重合することができる。
ポリオレフィンとして、バイオマス由来のポリエチレン又はポリプロピレンや、メカニカルリサイクルされたポリプロピレンを用いてもよい。
シーラント層はポリオレフィンを含む単層から構成されていてもよく、ポリオレフィンを含む複数層から構成されていてもよい。ヒートシール層が複数層から構成される場合、各層は共押出により積層されてよく、また各層の材料は同一でも異なっていてもよい。
シーラント層は、所期の効果が発現される限り、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃化剤、無機充填材、有機充填剤、染料、顔料等を含むことができる。
シーラント層におけるポリオレフィンの含有量は、85質量%以上とすることができ、95質量%以上であってもよい。
シーラント層の厚さは、50~120μmとすることができ、70~110μmであってもよい。
シーラント層の厚さが上記下限以上であることで、十分なシール強度及び優れた自立性を得易くなる。また、上記上限値以下であることで、積層体全体の層厚が厚くなり良すぎることを防ぎ、良好なハンドリング性を有するものとすることができる。また特にラミネートチューブする場合などに優れた絞出し適性を得易くなる。
ラミネートチューブとする場合、良好な真円度を有するスリーブを得る観点から、シーラント層の厚さに対する第二のシーラント層の厚さの割合は0.9~1.1であり、0.95~1.05であってもよく、1であってもよい。第一のシーラント層の厚さと第二のシーラント層の厚さとが同等であることで、すなわちシーラント層に関して表裏対称とすることで、スリーブ形成時に良好な真円度を維持することができる。
(接着層)
積層体において、シーラント層、バリアフィルム、中間層はドライラミネート法により積層されている。
本発明では積層に用いる接着層の中で、バリアフィルムの無機酸化物層に接する接着層(接着層2)として一定の耐熱性を有するものを用いることを特徴とする。
本発明ではモノマテリアル化のため、バリア基材1aとしてポリプロピレン材料を用いることを特徴としている。
ポリプロピレン材料は、耐熱性はあるものの、Tg(ガラス転移点)が約0℃と低いため、製造工程時における例えば40~50℃程度の加熱工程の際の形状安定性が劣るという問題点がある。そのため、無機酸化物層が形成されたポリプロピレン基材が一定時間数十度以上の熱に晒された場合、ポリプロピレン基材が軟化し形態維持が困難となり基材上に設けられた無機酸化物層が崩れて劣化し、バリア性が低下してしまう。
そのため、加熱工程の際にはポリプロピレン材料より加熱時の形状安定性に優れ、無機酸化物層の形態を保持できるだけの層が近接していることが好ましい。
そこで本発明では、無機酸化物層のポリプロピレン基材とは反対側の面に隣接又は近接する接着層に一定の耐熱性を持たせることで、加熱工程時の熱によるポリプロピレン基材の軟化の影響による無機酸化物層の劣化を防ぐことを可能にする。
想定される加熱工程としては層間の貼り合わせに用いるドライラミネート用接着剤の溶剤を飛ばす際に行う約40~50℃、5~6秒程度の加熱工程や、ドライラミネート後に約40~50℃で24時間程度エージング処理を行う工程がある。また、包材化する際のシーラントのヒートシール工程も無機酸化物層に影響を与える可能性がある。
ドライラミネート用接着剤はこの工程の加熱の際に形態を維持できるだけの耐熱性が必要であり、具体的には約40~50℃の温度において、一定の形状安定性を有するものを用いる。
このようなものとしてTgが20℃以上のものを用いることが好ましい。Tgが20℃であると20℃で軟化が始まるもののすぐに形状を維持できないほど軟化するわけではなく、40~50℃程度ではそれほど軟化が進まない。40~50℃で24時間程度の加熱処理時の無機酸化物層の劣化を防ぐために必要な形状安定性としてはTg20℃程度あれば効果がある。なお、Tgが30℃以上であるとより好ましく、さらに好ましくは40℃以上である。また、2液硬化型の接着剤を用いても良い。2液硬化型の接着剤は一般的に一定の耐熱性を有しており、概ねTgが20℃以上となっているからである。
この範囲のものを用いることでラミネート等の加熱の際に接着層が一定の硬さを保つことができ、バリアの劣化を防ぐことができる。
接着層は、ロールコート、グラビアコート、キスコート等のコート法や印刷法によって接着剤を基材層上に塗布し、乾燥させることで形成される。
また、厚みは接着剤の使用量換算で2.5g/m以上であることが好ましい。乾燥膜厚で言うと1μm~10μmの範囲内、好ましくは2μm~5μmの範囲内がよい。
これより薄いと加熱工程の熱の影響による接着層の軟化が早まり、形態を維持することが困難となってしまう。この範囲とすることで、溶剤を飛ばす程度の時間の間であれば、無機酸化物層の劣化に影響を与える程度の接着層の軟化は生じない。これより厚くなると積層体全体の厚みが厚くなりすぎハンドリング性が低下する。
なお、無機酸化物層のポリプロピレン基材とは反対側の面と他の層を積層する場合は、他の層に接着層を設けておき貼り合わせすることが好ましい。このようにすることでそれ以降の工程で加熱工程があるときに、熱が加わってもポリプロピレン基材の変形の影響を受けにくくすることができ、バリア性能の低下を防ぐことができる。
このようなものとして、柔軟性と屈曲性に優れる接着剤層とする観点から、接着剤としてはポリウレタン系接着剤を用いることができ、例えば、ポリエーテルポリウレタン系樹脂、ポリエステルポリウレタン系樹脂、ポリアクリレートポリウレタン系樹脂を主成分とする接着剤を用いることができる。
ポリウレタン系接着剤を用いることで、ラミネート加工、印刷加工等の加工適性が向上し易い、という利点もある。
接着剤の態様として、水性型、溶液型、エマルジョン型、分散型等が挙げられる。接着剤の形態として、フィルム状、シート状、粉末状、固形状等が挙げられる。接着剤の反応機構として、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶着型、熱圧型等が挙げられる。
なお、バリアフィルムの無機酸化物層に接する接着層(接着層2)以外の接着層(接着層4)は特に限定するものではないが、接着層2と同様のものを用いることができる。
(印刷層)
積層体は、基材層の表面に更に印刷層を備えてよい。印刷層は文字、柄、記号及びこれらの組み合わせからなる画像を含む。印刷層の形成方法としては、特に限定されるものではなく、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法等の従来公知の印刷法を挙げることができる。
包装体としてラミネートチューブとする場合、積層体からラミネートチューブの胴部を形成する場合、意匠性の観点から、印刷層は基材層の無機酸化物層側の面上に設けることができる。
<包装体>
上記積層体は、サシェ、ガゼットなどの包装材料や、ボトルドパウチ、スタンディングパウチ、レトルトパウチ等の各種パウチやラミネートチューブ等のチューブなど、バックインボックスの内袋のようなものに用いることができる。
チューブにする際は、図1、2に記載されているような両面にシーラント層を備える包装材料用積層体を用い、長尺状に切り出し、環状にして長辺が重なるようにし、一方のシーラント層と他方のシーラント層をヒートシールし胴部を形成し、一報の端部を閉じ他方の端部に抽出口部、キャップを設けることで形成することができる。
具体的には図4に示すように、ラミネートチューブ500は、上記包装材料用積層体からなる胴部510と、胴部510の一端に取り付けられた注出口部520と、注出口部520に取り付けられるキャップ530と、を備える。胴部510は、シール部513で積層体のヒートシール層同士が貼り合わされ、かつ注出口部520が取り付けられる一端とは反対側の他端に位置する底部511が閉塞されることで、内容物を収容することができるように形成された筒状の部材である。注出口部520は、内容物を排出する口栓部522と、胴部510に保持され内容物を口栓部522に導くための肩部521とで構成される。キャップ530は、口栓部522の開口の閉塞及び開放を可能とする部材である。
ラミネートチューブの形状としては、最後まで内容物を絞り出せるように、肩部を胴部に対しテーパーを設けず垂直に設けることもできる。ラミネートチューブの注出口部及びキャップの材料は特に限定されないが、基材層やヒートシール層と同じ樹脂を用いることで、さらにリサイクル適性を向上させることができる。
以下、本発明について実施例を挙げて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
<包装材料用積層体の作製>
(実施例1)
まず、バリア基材として厚さ18μmのOPPフィルムを用い、このOPPフィルムに厚さ30nmの酸化ケイ素蒸着層を設けた。
次に、中間基材として厚さ20μmのOPPフィルム(三井化学東セロ株式会社製、U-1)を用い、中間基材にドライラミネート用接着剤を用いて接着層を形成した。接着剤としては、二液反応型ポリエステルポリウレタン系樹脂(三井化学株式会社製、Tg26℃)を用い、接着剤の厚みは3μm(乾燥状態)、とした。乾燥は45℃、5秒で行った。
そしてバリア基材の酸化ケイ素蒸着層を設けた面と中間基材の接着層を設けた面を貼り合わせ、40℃24時間静置し、(バリア基材/酸化ケイ素蒸着層/接着層/中間基材)からなる積層体を得た。
次にこの積層体の両面、すなわちバリア基材と中間基材の外側の面に、ドライラミネート用接着剤を用いて接着層を形成した。用いた接着剤は二液反応型ポリエステルポリウレタン系樹脂(三井化学株式会社製、Tg26℃)を用い、接着剤の厚みは3μm(乾燥状態)とした。乾燥は45℃、5秒で行った。
その後、接着層を設けた積層の両面に、シーラント層として厚さ100μmのCPPフィルム(オカモト株式会社製、UT100)を貼り合わせ、40℃24時間静置し、(シーラント層/接着層/バリア基材/酸化ケイ素蒸着層/接着層/中間基材/シーラント層)からなる包装材料用積層体を得た。
(実施例2)
まず、バリア基材として厚さ20μmのOPPフィルムを用い、このOPPフィルムに厚さ30nmの酸化ケイ素蒸着層を設けた。
次にシーラント層として厚さ100μmのCPPフィルムを2つ用意し、それぞれの一方の面にドライラミネート用接着剤を用いて接着層を形成した。用いた接着剤は二液反応型ポリエステルポリウレタン系樹脂(三井化学株式会社製、Tg26℃)を用い、接着剤の厚みは3μm(乾燥状態)とした。乾燥は45℃、5秒で行った。
その後、2つのシーラント層の接着層を設けた面で酸化ケイ素蒸着層を設けたバリア基材を挟んで貼り合わせ、40℃24時間静置し、(シーラント層/接着層/バリア基材/酸化ケイ素蒸着層/接着層/シーラント層)からなる包装材料用積層体を得た。
(実施例3)
まず、バリア基材として厚さ20μmのOPPフィルムを用い、このOPPフィルムに厚さ30nmの酸化ケイ素蒸着層を設けた。
次にシーラント層として厚さ100μmのCPPフィルムを用意し、一方の面にドライラミネート用接着剤を用いて接着層を形成した。用いた接着剤は二液反応型ポリエステルポリウレタン系樹脂(三井化学株式会社製、Tg26℃)を用い、接着剤の厚みは3μm(乾燥状態)とした。乾燥は45℃、5秒で行った。
その後、シーラント層の接着層を設けた面と酸化ケイ素蒸着層を設けたバリア基材の酸化ケイ素蒸着層側を貼り合わせ、40℃24時間静置し、(バリア基材/酸化ケイ素蒸着層/接着層/シーラント層)からなる包装材料用積層体を得た。
(実施例4)
バリア基材上に設けた酸化ケイ素蒸着層上に以下の組成からなるオーバーコート層を設けた以外は実施例1と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
(オーバーコート層の組成)
ポリビニルアルコール樹脂(株式会社クラレ製、商品名:クラレポバールPVA124)、テトラエトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名:KBE-04)、1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート(信越化学工業株式会社製、商品名:KBM-9659)を10:6:1(重量比)で用いた。
オーバーコート層の膜厚は300nm(乾燥)でTgは105℃であった。
(実施例5)
バリア基材上に設けた酸化ケイ素蒸着層上に以下の組成からなるオーバーコート層を設けた以外は実施例2と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
(オーバーコート層の組成)
ポリビニルアルコール樹脂(株式会社クラレ製、商品名:クラレポバールPVA124)、テトラエトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名:KBE-04)、1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート(信越化学工業株式会社製、商品名:KBM-9659)を10:6:1(重量比)で用いた。
オーバーコート層の膜厚は300nm(乾燥)でTgは105℃であった。
(実施例6)
バリア基材上に設けた酸化ケイ素蒸着層上に以下の組成からなるオーバーコート層を設けた以外は実施例3と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
(オーバーコート層の組成)
ポリビニルアルコール樹脂(株式会社クラレ製、商品名:クラレポバールPVA124)、テトラエトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名:KBE-04)、1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート(信越化学工業株式会社製、商品名:KBM-9659)を10:6:1(重量比)で用いた。
オーバーコート層の膜厚は300nm(乾燥)でTgは105℃であった。
(実施例7)
酸化ケイ素蒸着層を厚さ14nmの酸化アルミニウム蒸着層に変えた以外は実施例1と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
(実施例8)
酸化ケイ素蒸着層を厚さ14nmの酸化アルミニウム蒸着層に変えた以外は実施例2と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
(実施例9)
酸化ケイ素蒸着層を厚さ14nmの酸化アルミニウム蒸着層に変えた以外は実施例3と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
(比較例1)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例1と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
(比較例2)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例2と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
(比較例3)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例3と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
(比較例4)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例4と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
(比較例5)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例5と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
(比較例6)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例6と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
(比較例7)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例7と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
(比較例8)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例8と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
(比較例9)
ドライラミネート用接着剤を二液反応型ポリエーテルポリウレタン系樹脂(三井化学)に変更した以外は実施例9と同様に作成し包装材料用積層体を得た。
なお、Tgは10℃であった。
<各種評価>
各例で得られた積層体に対し、以下の評価を行った。
実施例1~9、比較例1~9の包装材料用積層体について、次に示す方法で酸素透過度と水蒸気透過度を測定した。
<酸素透過度>
酸素透過度測定装置(MOCON社製、OX-TRAN2/20)を用いて、試験片の
多層基材側が酸素供給側になるようにセットして、JIS K 7126準拠して、2℃、相対湿度90%RH環境下における酸素透過度を測定した。
<水蒸気透過度>
水蒸気透過度測定装置(MOCON社製、PERMATRAN-w 3/33)を用いて、試験片の多層基材側が水蒸気供給側になるようにセットして、JIS K 7129に準拠して、40℃、相対湿度90%RH環境下における水蒸気透過度を測定した。
<評価結果>
上記評価の結果を表1に示す。
Figure 2023045899000002
実施例1~9の包装材料用積層体に対し、同様の層構成で接着剤のみ変更した比較例1~9の包装材料用積層体はいずれも酸素透過度、水蒸気透過度が劣る結果となった。
これは製造工程時における40~50℃の加熱時に無機酸化物層の基材であるポリプロピレン樹脂層が軟化して流動性が出たことに伴い、無機酸化物層に微小なクラックが入ること等によって、無機酸化物層が劣化したためと思われる。
1 バリアフィルム
1a バリア基材
1b バリア層
2 接着層(バリア層に近接する接着層)
3 中間層
4 接着層
5 シーラント層
6 第二シーラント層
10 包装材料用積層体
500 ラミネートチューブ
510 胴部
511 底部
513 シール部
520 注出口部
521 肩部
522 口栓部
530 キャップ

Claims (7)

  1. 少なくともバリアフィルム層と無延伸ポリプロピレンからなるシーラント層を備えた包装材料用積層体であって、
    バリアフィルム層が、延伸ポリプロピレンからなるバリア基材と、前記バリア基材の一方の面に形成されるバリア層を備え、
    バリア層が無機酸化物層を含み、
    バリア層とシーラント層がドライラミネーション接着層により貼りあわされてなり、
    ドライラミネーション接着層のTgが20℃以上であることを特徴とする包装材料用積層体。
  2. 少なくともバリアフィルム層と無延伸ポリプロピレンからなるシーラント層を備えた包装材料用積層体であって、
    バリアフィルム層が、延伸ポリプロピレンからなるバリア基材と、前記バリア基材の一方の面に形成されるバリア層を備え、
    バリア層が無機酸化物層を含み、
    さらにバリア層とシーラント層の間に延伸ポリプロピレンからなる中間層を備え、
    バリア層と延伸ポリプロピレンからなる中間層がドライラミネーション接着層により貼りあわされてなり、
    ドライラミネーション接着層のTgが20℃以上であることを特徴とする包装材料用積層体。
  3. 前記バリア層が無機酸化物層上にオーバーコート層を備え、
    オーバーコート層のTgが20℃以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の包装材料用積層体。
  4. 前記ドライラミネーション接着層の厚みが1μm~10μmの範囲内であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の包装材料。
  5. さらに第二のシーラント層を有し、
    バリア基材層の他方の面と第二のシーラント層が貼りあわされてなることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の包装材料。
  6. 請求項1~5のいずれか一項に記載の包装材料用積層体のシーラント層同士を対面した状態で配置されてなり、その周縁部の少なくとも一部をヒートシールされてなる包装体。
  7. 請求項5のいずれか一項に記載の包装材料用積層体のシーラント層と第二のシーラント層が接するように環状にして少なくともシーラント層と第二のシーラント層がヒートシールされてなるチューブ形状からなる包装体。
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