JP2024071494A - Laminate and standing pouch using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、包装用の積層体に関する。特にスタンディングパウチに適用可能な積層体に関する。 The present invention relates to a laminate for packaging. In particular, it relates to a laminate applicable to a stand-up pouch.
包装体は、包装する内容物の性質、内容物の量、内容物の変質を保護するための後処理、包装体を運搬する形態、包装体を開封する方法、廃棄する方法などによって、さまざまな素材が組み合わせて用いられている。 Packaging materials are made from a variety of materials that are combined depending on the nature and quantity of the contents, post-processing to protect the contents from deterioration, the form in which the package is transported, the method of opening the package, and the method of disposal.
たとえば、スタンディングパウチは、店頭の商品棚で商品を目立たせることが可能で、採用の範囲が広がっている。スタンディングパウチが、途中で折れ曲がることなく、全面が見えるようにするためには、パウチを構成する積層体に剛性が求められる。また、内容物が液体であれば、落下した際に破袋しないような強度が求められる。これらの機能に対応するため、ポリエステルフィルムやナイロンフィルム、ポリオレフィンフィルムなどを組み合わせた積層体が用いられてきた。 For example, stand-up pouches are becoming more widely used because they allow products to stand out on store shelves. To ensure that the entire surface of a stand-up pouch is visible without bending along the way, the laminate that makes up the pouch must be rigid. Also, if the contents are liquid, the pouch must be strong enough not to break if dropped. To meet these requirements, laminates that combine polyester film, nylon film, polyolefin film, etc. have been used.
しかしながら、近年の環境問題への意識の高まりから、各種製品の省資源、再利用などの機能が求められるようになり、包装体に用いられる積層体にも同様の機能が求められている。 However, with the recent increase in awareness of environmental issues, there is a demand for products that conserve resources and are recyclable, and similar functions are also being sought for the laminates used in packaging.
各種素材が複合化された積層体を再利用する一つの方法は、各素材ごとに再分離する方法であるが、包装体として所定の強度を付与した積層体を分離するには熱的、化学的、機械的な各種作用を行う必要がある。また、分離された素材を分別するためにも、比重による物理的な作用や、素材ごとに異なる分光学的な手法などにより行わねばならないが、これら分離、分別の精度を上げようとするほど、よりエネルギーを費やすなど効率的ではなかった。 One method for reusing laminates that combine various materials is to separate each material again, but in order to separate a laminate that has been given a certain strength as a package, various thermal, chemical, and mechanical actions must be carried out. In addition, to separate the separated materials, physical actions based on specific gravity and spectroscopic methods that differ for each material must be used, but the more precision you try to give to this separation and sorting, the more energy you end up using, which is not efficient.
他の手法として、もとの積層体を同系統の素材で構成して、積層体を一体の素材として再利用することが挙げられる。特に熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系などの各種系統の素材がある。それぞれが、分子量や、分子量分布、熱処理、配向、延伸などの状態、処理によりさまざまな特性を付与することができる。特にポリオレフィン系の素材は、融点が低いことから加工性もよく、また、共重合体などによりさまざまな素材が製造されていることから、用いやすい。そのため、これまでにも、さまざまな手法が提案されてきている。 Another method is to reconstruct the original laminate from materials of the same type, and reuse the laminate as a single material. Thermoplastic resins in particular come in a variety of types, such as polyolefin, polyester, and polyamide. Each can be given a variety of properties depending on the molecular weight, molecular weight distribution, heat treatment, orientation, stretching, and other conditions and treatments. Polyolefin materials in particular have good processability due to their low melting point, and are easy to use, as various materials are produced from copolymers, etc. For this reason, various methods have been proposed.
特許文献1には、印刷層を挟んで、外側ウェッブと内側ウェッブと称する二つのフィルムを積層した積層体を提案している。外側ウェッブ、内側ウェッブともに高密度ポリエチレンや低密度ポリエチレンの多層構造となっているが、それぞれ共押出のフィルムとなっているため、特別な装置が必要となる。また、内側ウェッブは、包装体においてシーラント層として働くが、ここにエチレン-酢酸ビニル(EVA)やアイオノマーも推奨されている。しかしながら、これら樹脂はリサイクル中に架橋などの化学変化を生じやすく、繰り返しによりゲルなどの不純物を生じやすくなる。 Patent Document 1 proposes a laminate in which two films, an outer web and an inner web, are laminated with a printed layer in between. Both the outer web and the inner web have a multi-layer structure of high-density polyethylene and low-density polyethylene, but because they are co-extruded films, special equipment is required. The inner web also functions as a sealant layer in the packaging, and ethylene-vinyl acetate (EVA) and ionomers are also recommended for this purpose. However, these resins are prone to chemical changes such as crosslinking during recycling, and repeated use can easily result in impurities such as gels.
また、包装用の積層体には、酸素バリア性や水蒸気バリア性などの特性が求められる場合が多いが、特許文献1ではEVOHなどの樹脂を推奨しているが、その場合には接着性樹脂を介さねば上下の層との接着強度が得られず、さらにEVAなどと同様に、繰り返しの熱処理によりゲルなどが生じやすく、再利用の障害となりうる。 Furthermore, laminates for packaging are often required to have properties such as oxygen barrier properties and water vapor barrier properties. Patent Document 1 recommends resins such as EVOH, but in such cases, adhesive resins must be used in between to obtain sufficient adhesive strength between the upper and lower layers, and furthermore, like EVA, repeated heat treatments can easily cause gels to form, which can be an obstacle to reuse.
特許文献2には、一軸延伸したポリオレフィン系樹脂フィルムとポリオレフィン系のヒートシール層からなる積層体が開示されている。この発明の主眼は、一軸延伸フィルムによる易引裂き性を有する積層体であるが、結果として同系統の樹脂からなる積層体となっている。しかしながら、包装体としての強度について規定されるものはなく、必要に応じて二軸延伸ナイロンやポリエステルなどのフィルムを積層しておくことも可能とあり、環境問題に対した課題に対応したものではない。 Patent Document 2 discloses a laminate consisting of a uniaxially stretched polyolefin resin film and a polyolefin heat seal layer. The focus of this invention is a laminate with easy tearing properties due to the uniaxially stretched film, but the result is a laminate consisting of the same type of resin. However, there are no regulations regarding the strength as a packaging material, and it is possible to laminate a film such as biaxially stretched nylon or polyester as needed, so it does not address environmental issues.
本発明が解決しようとする課題は、ガスバリア性を有する積層体であって、再利用性に優れ、特にスタンディングパウチに好適に使用できる積層体を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a laminate that has gas barrier properties, is highly reusable, and is particularly suitable for use in standing pouches.
上記課題を解決するため、本発明の請求項1に係る発明は、少なくともバリアフィルム層、接着剤層、シーラント層とがこの順に積層され、前記バリアフィルム層が、密度0.940~0.980g/cm3の高密度ポリエチレンからなる厚さ20~40μmのフィルムと前記フィルム上に形成されたバリア層とからなり、前記シーラント層が、密度0.910~0.920g/cm3の直鎖状低密度ポリエチレンからなる厚さ100~150μmのフィルムからなることを特徴とする積層体である。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention is a laminate comprising at least a barrier film layer, an adhesive layer, and a sealant layer laminated in this order, the barrier film layer comprising a film having a thickness of 20 to 40 μm and made of high-density polyethylene having a density of 0.940 to 0.980 g/ cm3 and a barrier layer formed on the film, and the sealant layer comprising a film having a thickness of 100 to 150 μm and made of linear low-density polyethylene having a density of 0.910 to 0.920 g/ cm3 .
また、本発明の請求項2に係る発明は、前記積層体の高密度ポリエチレンフィルム同士のヒートシール開始温度と、前記積層体の直鎖状低密度ポリエチレン同士のヒートシール強度が飽和するヒートシール飽和温度との差が30℃以上あることを特徴とする請求項1に記載の積層体である。 The invention according to claim 2 of the present invention is the laminate described in claim 1, characterized in that the difference between the heat seal initiation temperature between the high-density polyethylene films of the laminate and the heat seal saturation temperature at which the heat seal strength between the linear low-density polyethylene films of the laminate becomes saturated is 30°C or more.
また、本発明の請求項3に係る発明は、前記バリアフィルム層のバリア層が、蒸着法によって形成された金属酸化物層と前記金属酸化物層上に形成されたガスバリア皮膜層とからなり、前記ガスバリア皮膜層が、水溶性高分子と1種類以上の金属アルコキシド又はその加水分解生成物を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の積層体である。 The invention according to claim 3 of the present invention is the laminate according to claim 1 or 2, characterized in that the barrier layer of the barrier film layer is composed of a metal oxide layer formed by a vapor deposition method and a gas barrier coating layer formed on the metal oxide layer, and the gas barrier coating layer contains a water-soluble polymer and one or more types of metal alkoxides or hydrolysis products thereof.
また、本発明の請求項4に係る発明は、前記金属酸化物層にAL、Siのいずれかが含まれていることを特徴とする請求項3に記載の積層体である。 The invention according to claim 4 of the present invention is the laminate described in claim 3, characterized in that the metal oxide layer contains either Al or Si.
また、本発明の請求項5に係る発明は、前記バリアフィルム層の前記高密度ポリエチレンフィルムと前記バリア層との間にアンカーコート剤を含有する密着層を備えることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の積層体である。 The invention according to claim 5 of the present invention is a laminate according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an adhesive layer containing an anchor coating agent is provided between the high density polyethylene film of the barrier film layer and the barrier layer.
また、本発明の請求項6に係る発明は、請求項1から5のいずれかに記載の積層体を用いたスタンディングパウチである。 The invention according to claim 6 of the present invention is a standing pouch using the laminate according to any one of claims 1 to 5.
ガスバリア性を有するポリオレフィン系の積層体を提供することにより、リサイクル性に優れた包装体を製造することができる。特に、バリアフィルム層とシーラント層とのヒートシール特性から、スタンディングパウチに好適な積層体を製造することができる。 By providing a polyolefin-based laminate with gas barrier properties, it is possible to manufacture packaging with excellent recyclability. In particular, due to the heat seal properties of the barrier film layer and the sealant layer, it is possible to manufacture a laminate that is suitable for a standing pouch.
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention.
本発明におけるバリアフィルム層は、高密度ポリエチレンからなるフィルムとバリア層とが積層されたものである。 The barrier film layer in the present invention is a laminate of a film made of high-density polyethylene and a barrier layer.
高密度ポリエチレンは各種の密度やMFRのものを用いることができるが、密度が0.940~0.980g/cm3のものが好ましい。密度が0.940g/cm3より小さいと、フィルムとしての剛性が不足し、密度が0.980g/cm3より大きいと、透明性が不足する。また、高密度ポリエチレン中に造核剤などを添加して、透明性を調整してもよい。また、高密度ポリエチレンフィルムは、延伸処理や熱処理によりその機械的強度を調製してよく、さらにコロナ処理などの表面処理により、表面の接着性を調整してもよい。 High density polyethylene of various densities and MFRs can be used, but a density of 0.940 to 0.980 g/ cm3 is preferred. If the density is less than 0.940 g/ cm3 , the film will lack rigidity, and if the density is more than 0.980 g/ cm3 , the film will lack transparency. A nucleating agent or the like may be added to the high density polyethylene to adjust the transparency. The mechanical strength of the high density polyethylene film may be adjusted by stretching or heat treatment, and the surface adhesiveness may be adjusted by surface treatment such as corona treatment.
バリアフィルム層に用いるバリア層としては、ポリビニルアルコール(PVA)やEVOHなどに無機フィラーを添加したコーティング材を用いることができる。これらの材料を用いる場合は、厚さ数μm程度のコーティング層として使用することができる。 As the barrier layer used in the barrier film layer, a coating material in which inorganic fillers are added to polyvinyl alcohol (PVA) or EVOH, etc., can be used. When using these materials, they can be used as a coating layer with a thickness of about several μm.
バリア層としてさらに好ましくは、金属酸化物からなる蒸着層を用いることである。金属酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化マグネシウム、またはこれらの混合物を使用することができるが、好ましくは酸化ケイ素、酸化アルミニウムが望ましい。蒸着層の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法またはプラズマ気相堆積法を利用することができる。 More preferably, the barrier layer is a vapor deposition layer made of a metal oxide. As the metal oxide, silicon oxide, aluminum oxide, tin oxide, magnesium oxide, or a mixture of these can be used, with silicon oxide and aluminum oxide being preferred. The vapor deposition layer can be formed by vacuum vapor deposition, sputtering, ion plating, or plasma vapor deposition.
蒸着層の厚さは、薄すぎると蒸着層を均一な連続膜として形成することが難しく、十分なガスバリア性が得られない。厚みが厚いと、柔軟性が低く、撓みや引張に対して亀裂を生じやすく、やはりガスバリア性が低下する。蒸着層の厚さとしては5nm~500nmの範囲が好ましい。 If the thickness of the deposition layer is too thin, it is difficult to form the deposition layer as a uniform continuous film, and sufficient gas barrier properties cannot be obtained. If the thickness is too thick, the flexibility is low and cracks are likely to occur when flexed or stretched, which also reduces the gas barrier properties. The thickness of the deposition layer is preferably in the range of 5 nm to 500 nm.
また、前記金属酸化物からなるバリア層上に、ガスバリア皮膜層を設けることができる。前記ガスバリア皮膜層は、前記金属酸化物からなるバリア層を機械的な劣化から保護することでより高いバリア性を付与するものであり、水溶性高分子と1種類以上の金属アルコキシドまたはその加水分解生成物を含んだ材料で構成することができる。前記ガスバリア皮膜層は、水溶性高分子と1種類以上の金属アルコキシドまたはその加水分解生成物を含んだ水溶液あるいは水・アルコール混合溶液を主成分としたコーティング剤を塗布、乾燥することで得ることができる。 A gas barrier coating layer can be provided on the barrier layer made of the metal oxide. The gas barrier coating layer provides higher barrier properties by protecting the barrier layer made of the metal oxide from mechanical deterioration, and can be made of a material containing a water-soluble polymer and one or more metal alkoxides or their hydrolysis products. The gas barrier coating layer can be obtained by applying and drying a coating agent whose main component is an aqueous solution or a water-alcohol mixed solution containing a water-soluble polymer and one or more metal alkoxides or their hydrolysis products.
前記水溶性高分子としては、たとえば、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはそれらの混合物を使用することができる。特に、PVAを使用する場合、最もガスバリア性に優れたガスバリア性皮膜層を形成することができる。 As the water-soluble polymer, for example, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium alginate, or a mixture thereof can be used. In particular, when PVA is used, a gas barrier coating layer with the most excellent gas barrier properties can be formed.
前記PVAは、ポリ酢酸ビニルを鹸化することにより得られるものであるが、アセチル基が数10%残存している部分鹸化PVAからアセチル基が数%しか残存していない完全PVAまでさまざまな鹸化PVAを使用することができる。PVAの分子量に制限はなく、たとえば、重合度が300から数千の範囲にあるものを使用することができる。 The PVA is obtained by saponifying polyvinyl acetate, and various types of saponified PVA can be used, ranging from partially saponified PVA in which several tens of percent of acetyl groups remain to complete PVA in which only a few percent of acetyl groups remain. There is no restriction on the molecular weight of the PVA, and for example, PVA with a degree of polymerization ranging from 300 to several thousand can be used.
金属アルコキシドは、一般式M(OR)nで表される化合物である。ここで、Mは、Ti、AL、Zr糖の金属またはSiを示し、Rは、CH3基、C2H5基等のアルキル基を示している。nは、元素Mの価数を示している。金属アルコキシドとしては、たとえば、テトラエトキシシラン〔Si(OC2H5)4〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔AL(O-2’-C3H7)3〕などがあげられ、中でもテトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムは加水分解後、水を含んだ溶液中で比較的安定に存在することができる。 Metal alkoxides are compounds represented by the general formula M(OR) n . Here, M represents a metal such as Ti, Al, or Zr, or Si, and R represents an alkyl group such as a CH3 group or a C2H5 group. n represents the valence of the element M. Examples of metal alkoxides include tetraethoxysilane [Si( OC2H5 ) 4 ] and triisopropoxyaluminum [ AL (O-2' - C3H7 ) 3 ], among which tetraethoxysilane and triisopropoxyaluminum can exist relatively stably in a solution containing water after hydrolysis.
金属アルコキシドとしてアルコキシシランを使用する場合、このアルコキシシランとしては、たとえば、Si(OR1)4またはR2Si(OR3)3で表される化合物またはそれらの混合物を使用することができる。ここで、R1およびR3はCH3基、C2H5基、C2H4OCH3基などの加水分解性基を示し、R2は有機官能基を示している。 When an alkoxysilane is used as the metal alkoxide, the alkoxysilane may be, for example, a compound represented by Si( OR1 ) 4 or R2Si ( OR3 ) 3 , or a mixture thereof, where R1 and R3 represent hydrolyzable groups such as a CH3 group, a C2H5 group, or a C2H4OCH3 group, and R2 represents an organic functional group.
また本発明に用いる高密度ポリエチレンフィルムとバリア層との間には、アンカーコート剤を含有する密着層を設けてもよい。密着層は、高密度ポリエチレンフィルムと金属酸化物からなるバリア層との密着性向上と、フィルムの平滑性を向上して後工程の蒸着層の欠陥を低減することができる。密着層の材質としては、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂などが挙げられる。中でも、耐熱性及び層間接着強度の観点から、ポリエステル系ポリウレタン樹脂が好ましい。 An adhesive layer containing an anchor coating agent may be provided between the high-density polyethylene film and the barrier layer used in the present invention. The adhesive layer can improve the adhesion between the high-density polyethylene film and the barrier layer made of metal oxide, and can improve the smoothness of the film to reduce defects in the deposition layer in the subsequent process. Examples of materials for the adhesive layer include polyester-based polyurethane resins and polyether-based polyurethane resins. Among these, polyester-based polyurethane resins are preferred from the viewpoints of heat resistance and interlayer adhesive strength.
密着層の厚さは特に限定されないが、0.05~2μmの範囲であることが好ましい。薄すぎる膜厚では、密着性の向上が期待できず、厚い場合には積層体の再利用時の不純物が増加する。 The thickness of the adhesion layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.05 to 2 μm. If the thickness is too thin, improvement in adhesion cannot be expected, and if it is too thick, impurities will increase when the laminate is reused.
本発明に用いることのできるシーラント層としては、密度0.910~0.920g/cm3の直鎖状低密度ポリエチレンを用いることができ、シーラント層の厚みは100~150μmが好ましい。密度が0.910g/cm3よりも小さくなるとフィルムがブロッキングしやすくなり、密度が0.920g/cm3よりも大きくなると、融点が上昇し、積層した高密度ポリエチレンとの融点が近づいて包装体として製袋することが困難になってくる。また、シーラントの厚みは、薄くなると液体などの内容物に対する包装体として強度が不足し、厚くなると包装体としてヒートシールが困難となる。 As the sealant layer that can be used in the present invention, a linear low-density polyethylene having a density of 0.910 to 0.920 g/cm 3 can be used, and the thickness of the sealant layer is preferably 100 to 150 μm. If the density is less than 0.910 g/cm 3 , the film is prone to blocking, and if the density is more than 0.920 g/cm 3 , the melting point increases and approaches the melting point of the laminated high-density polyethylene, making it difficult to form a bag as a package. In addition, if the sealant is too thin, it will not have enough strength as a package for contents such as liquids, and if it is too thick, it will be difficult to heat seal the package.
本発明におけるバリアフィルム層を構成する高密度ポリエチレンフィルムのヒートシール特性とシーラント層を構成する直鎖状低密度ポリエチレンフィルムのヒートシール特性とが以下の関係となるときに、本発明からなる積層体を用いた包装体の製袋工程が生産性の高いものとなる。すなわち、本積層体の高密度ポリエチレンフィルム側同士(以下、基材間)のヒートシール開始温度THDと、本積層体の直鎖状低密度ポリエチレンフィルム側同士(以下、シーラント間)のヒートシール強度が飽和するヒートシール飽和温度TLLとの差が30℃以上となる場合である。すなわち、THDとTLLとの差が30℃以上であることを特徴とする積層体である。 When the heat seal properties of the high density polyethylene film constituting the barrier film layer of the present invention and the heat seal properties of the linear low density polyethylene film constituting the sealant layer satisfy the following relationship, the bag-making process for packaging materials using the laminate of the present invention can be highly productive. That is, when the difference between the heat seal initiation temperature T HD between the high density polyethylene film sides of the present laminate (hereinafter, between substrates) and the heat seal saturation temperature T LL at which the heat seal strength between the linear low density polyethylene film sides of the present laminate (hereinafter, between sealants) becomes saturated is 30° C. or more. That is, the laminate is characterized in that the difference between T HD and T LL is 30° C. or more.
ここでヒートシール開始温度とは、ヒートシール強度を測定した際に、ヒートシール強度が0より大きくなる温度である。また、ヒートシール飽和温度とは、ヒートシール強度を測定した際に、ヒートシール曲線の立ち上がり部から飽和強度に達するところのヒートシール温度であり、ヒートシール強度測定の際にシーラントが凝集破壊する条件ともいえる。 Here, the heat seal initiation temperature is the temperature at which the heat seal strength becomes greater than 0 when the heat seal strength is measured. The heat seal saturation temperature is the heat seal temperature at which the heat seal strength reaches saturation strength from the rising part of the heat seal curve when the heat seal strength is measured, and can also be said to be the condition at which the sealant undergoes cohesive failure when the heat seal strength is measured.
THDとTLLとの差が小さい場合は、高密度ポリエチレンの融点と直鎖状低密度ポリエチレンとの融点に十分な差があるも、シーラント層の厚みが厚い場合である。シーラント間のヒートシール強度を高めるために所定の時間を要してしまうため、その間に高密度ポリエチレン層の軟化、融解などが生じて、高分子ポリエチレンフィルムが薄膜化したり、ヒートシールバーとブロッキングを生じたりして、包装体のシール部として不良が生じる。 When the difference between T HD and T LL is small, the sealant layer is thick even if there is a sufficient difference between the melting points of the high density polyethylene and the linear low density polyethylene. A certain time is required to increase the heat seal strength between the sealants, during which time the high density polyethylene layer softens, melts, etc., causing the high molecular weight polyethylene film to become thinner or blocking with the heat seal bar, resulting in defects in the sealed portion of the package.
他の場合は、シーラント層の厚みが薄く構成されていても、高密度ポリエチレンの融点と直鎖状低密度ポリエチレンの融点に十分な差がない場合である。この場合にも、シーラント間のヒートシール強度が高くなる以前に、高密度ポリエチレン層の軟化、融解が生じてしまうためである。 In other cases, even if the sealant layer is thin, there is not enough difference between the melting points of the high-density polyethylene and the linear low-density polyethylene. In this case too, the high-density polyethylene layer softens and melts before the heat seal strength between the sealants increases.
本発明からなる積層体は、ドライラミネート法やノンソルラミネート法などのラミネート法により、バリアフィルム層とシーラント層とを積層・接着することで製造することができ、接着剤層を形成する接着剤は、接着方法に合わせて選定することができるが、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤などを用いることができる。 The laminate of the present invention can be produced by laminating and bonding a barrier film layer and a sealant layer using a lamination method such as a dry lamination method or a non-sol lamination method. The adhesive that forms the adhesive layer can be selected according to the bonding method, and examples of the adhesive that can be used include urethane adhesives and polyester adhesives.
また、本発明からなる積層体のバリアフィルム層上には、文字情報や図柄などの印刷を行ってよく、グラビア印刷、フレキソ印刷などが可能である。 In addition, text information, patterns, etc. may be printed on the barrier film layer of the laminate of the present invention, and gravure printing, flexographic printing, etc. are possible.
本発明からなる積層体を用いた包装形態はピロー包装、四方シール包装など、特に限定されるものではないが、シーラントの厚みの設計から液体を充填するスタンディングパウチに好適である。 The packaging form using the laminate of the present invention is not particularly limited, and may be pillow packaging, four-sided sealed packaging, etc., but due to the design of the sealant thickness, it is suitable for a standing pouch filled with liquid.
以下実施例に基づき、さらに詳細に説明する。 The following provides a more detailed explanation based on examples.
積層体を構成する高密度ポリエチレンフィルムおよびシーラント層として表1に示す材料を用いた。 The materials shown in Table 1 were used for the high-density polyethylene film and sealant layer that make up the laminate.
高密度ポリエチレンフィルム上に形成するバリア層に関しては、各積層体構成共通で以下の通り作製した。 The barrier layer formed on the high-density polyethylene film was prepared as follows for each laminate structure:
密着層は、以下の手順で調製した。
[塗液1]:三井化学(株)製接着剤溶液(ポリエステル系ポリウレタン樹脂溶液)
主剤:タケラックA-525(内 ウレタン樹脂の前駆体50質量%、酢酸エチル50質量%)
硬化剤:タケネートA-52(内 ウレタン樹脂の硬化剤55質量%、酢酸エチル45質量%)
溶媒:酢酸エチル
これらをA-525:A-52:酢酸エチル=9:1:165(固形分濃度3質量%)で配合した。
The adhesive layer was prepared by the following procedure.
[Coating liquid 1]: Adhesive solution (polyester-based polyurethane resin solution) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
Base: Takelac A-525 (50% by weight of urethane resin precursor, 50% by weight of ethyl acetate)
Hardener: Takenate A-52 (55% by weight of urethane resin hardener, 45% by weight of ethyl acetate)
Solvent: ethyl acetate These were mixed in a ratio of A-525:A-52:ethyl acetate=9:1:165 (solids concentration: 3% by mass).
ガスバリア皮膜層は、以下の手順で調製した。
[塗液2]:
(a)テトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4;以下、TEOSと略記)17.9gとメタノール10gに0.1N塩酸72.1gを加えて30分間攪拌して加水分解させた固形分5%(重量比SiO2換算)の加水分解溶液。
The gas barrier coating layer was prepared by the following procedure.
[Coating liquid 2]:
(a) A hydrolysis solution with a solid content of 5% (weight ratio calculated as SiO2 ) obtained by adding 72.1 g of 0.1N hydrochloric acid to 17.9 g of tetraethoxysilane (Si( OC2H5 ) 4 ; hereinafter abbreviated as TEOS ) and 10 g of methanol and hydrolyzing the mixture for 30 minutes by stirring.
(b)ポリビニルアルコール(PVA)の5%(重量比)、水/メタノール=95/5(重量比)溶液。 (b) 5% (by weight) polyvinyl alcohol (PVA) solution in water/methanol = 95/5 (by weight).
(c)1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートを水/イソプロピルアルコール=1/1溶液で固形分5%(重量比R2Si(OH)3換算)に調製した加水分解溶液。 (c) A hydrolysis solution prepared by dissolving 1,3,5-tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate in a water/isopropyl alcohol=1/1 solution to a solid content of 5% (weight ratio calculated as R 2 Si(OH) 3 ).
上記(a)~(c)溶液の配合比率を、a液/b液/c液=70/20/10(固形分重量比率)となるように混合し、[塗液2]を得た。 The above solutions (a) to (c) were mixed in a ratio of solution a/solution b/solution c = 70/20/10 (solids weight ratio) to obtain [coating solution 2].
各高密度ポリエチレンフィルムのコロナ処理面側に、グラビアコート機を用いて、前記塗液1をグラビアロールコート法にて張力70N/m、乾燥温度60℃にて塗工し、ポリウレタン樹脂を0.1g/m2の塗布量として硬化させた。 The above-mentioned coating liquid 1 was applied to the corona-treated surface of each high-density polyethylene film by a gravure roll coating method using a gravure coater at a tension of 70 N/m and a drying temperature of 60°C, and the polyurethane resin was cured in an amount of 0.1 g/ m2 .
次に蒸着層として電子ビーム式真空蒸着法により、酸素を導入しながらアルミを蒸発させ、厚み10nmのAlOx蒸着膜を形成した。次いで前記塗液2を、張力60N/m、乾燥温度70℃の条件でコーティング加工を順次行った。 Next, aluminum was evaporated while oxygen was introduced using the electron beam vacuum deposition method to form an AlOx deposition film with a thickness of 10 nm. Next, the coating liquid 2 was applied under the conditions of a tension of 60 N/m and a drying temperature of 70°C.
これにより密着層(0.1g/m2)/AlOx層(10nm)/ガスバリア皮膜層(0.3g/m2)からなる透明なガスバリア積層体を得た。 As a result, a transparent gas barrier laminate consisting of an adhesion layer (0.1 g/m 2 )/AlOx layer (10 nm)/gas barrier coating layer (0.3 g/m 2 ) was obtained.
得られたバリアフィルムは、高密度ポリエチレンフィルムの密度、厚みによらず、酸素透過度0.7cc/m2・day・MPa、水蒸気透過度4.5g/m2・dayであった。 The obtained barrier film had an oxygen permeability of 0.7 cc/m 2 ·day ·MPa and a water vapor permeability of 4.5 g/m 2 ·day, regardless of the density and thickness of the high-density polyethylene film.
次いで、表1に示した高密度ポリエチレンフィルムとシーラント層との組合せをノンソルラミネート法により共通の条件にてラミネートした。接着剤としてADN-369AF:ADN-369B=3:1(東洋モートン社製)を用い、塗布量1.8g/m2(ウェット)とした。以上の工程にて、構成1から6までの積層体を得た。 Next, the combinations of high density polyethylene films and sealant layers shown in Table 1 were laminated under common conditions by the non-sol lamination method. ADN-369AF:ADN-369B=3:1 (manufactured by Toyo-Morton Co., Ltd.) was used as the adhesive, and the coating amount was 1.8 g/m 2 (wet). Through the above process, laminates of configurations 1 to 6 were obtained.
次いで、構成1から6までの積層体の基材間同士、シーラント間同士のヒートシール強度を測定した。ヒートシールは、ヒートシール圧力0.2MPa、ヒートシール時間1秒を固定して、ヒートシールバーの温度を変えた。ヒートシール強度は、試験片を幅15mmとして、引張速度300mm/minの90°剥離の条件で測定した。結果を表2に示した。 Next, the heat seal strength between the substrates and between the sealants of the laminates of configurations 1 to 6 was measured. The heat seal pressure was fixed at 0.2 MPa and the heat seal time was fixed at 1 second, and the temperature of the heat seal bar was changed. The heat seal strength was measured with a test piece width of 15 mm, at a tensile speed of 300 mm/min, and at a 90° peel. The results are shown in Table 2.
次いで、構成1から構成6までの積層体を用いて、スタンディングパウチを製袋した。スタンディングパウチのサイズは、縦:235mm×幅:130mmとした。製袋時のシール温度は、センター温度を底シール部:130℃、サイドシール部:150℃、ポイントシール部:150℃とし、それぞれを10℃上下に振った3条件とした。ヒートシール特性は、シール良好/不良により評価した。また、内容物として水を350ml充填した。耐圧強度は、常温にて80kgfの荷重で1分保持し、破袋の有無により評価した。また、落下強度は、高さ1.2mから垂直落下3回、水平落下3回より破袋の有無により評価した。それぞれの結果を表3に示した。 Next, standing pouches were made using the laminates of configurations 1 to 6. The size of the standing pouches was 235 mm length x 130 mm width. The sealing temperatures during bag making were 130°C at the bottom seal, 150°C at the side seal, and 150°C at the point seal, with three conditions of 10°C above and below each temperature. The heat seal properties were evaluated as good/bad seal. In addition, 350 ml of water was filled as the contents. The pressure resistance was evaluated by the presence or absence of bag breakage after holding the bag at room temperature for 1 minute under a load of 80 kgf. In addition, the drop strength was evaluated by the presence or absence of bag breakage after dropping it vertically three times and horizontally three times from a height of 1.2 m. The results are shown in Table 3.
上記表2および表3の結果から、構成1、2ではスタンディングパウチの耐圧強度が弱く、構成5、6では落下強度が弱いことがわかり、構成3、4において好適な構成であることがわかる。 From the results in Tables 2 and 3 above, it can be seen that configurations 1 and 2 have weak pressure resistance for the standing pouch, configurations 5 and 6 have weak drop strength, and configurations 3 and 4 are the preferred configurations.
Claims (10)
前記バリアフィルム層が、密度0.940~0.980g/cm3であり且つ厚さ20~40μmである高密度ポリエチレンフィルムと前記高密度ポリエチレンフィルム上に形成されたバリア層とを備え、
前記シーラント層が、密度0.910~0.920g/cm3であり且つ厚さ100~150μmである直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを備えることを特徴とする積層体。 A laminate having at least a barrier film layer and a sealant layer laminated thereon,
The barrier film layer comprises a high-density polyethylene film having a density of 0.940 to 0.980 g/cm 3 and a thickness of 20 to 40 μm, and a barrier layer formed on the high-density polyethylene film;
The laminate, wherein the sealant layer comprises a linear low density polyethylene film having a density of 0.910 to 0.920 g/cm 3 and a thickness of 100 to 150 μm.
A standing pouch using the laminate according to any one of claims 1 to 9.
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