JP2656321B2 - 多層構造体 - Google Patents

多層構造体

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JP2656321B2 JP63245317A JP24531788A JP2656321B2 JP 2656321 B2 JP2656321 B2 JP 2656321B2 JP 63245317 A JP63245317 A JP 63245317A JP 24531788 A JP24531788 A JP 24531788A JP 2656321 B2 JP2656321 B2 JP 2656321B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、主として食品包装用容器、特に高温スチー
ムによるレトルト殺菌が可能な容器として用いられ、熱
成形時に生じる厚みムラ、クラツク等が無く、信頼性の
高いガスバリアー性を有する多層構造体、とくに食品包
装用容器を提供することにある。
B.従来の技術 エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(以下EVOH)
は、酸素ガスバリアー性が熱可塑性プラスチツクの中で
最高の性能を有しており、広く食品包装分野で多量に使
用されている。最近、特にポリプロピレン(PP)とEVOH
とを積層したシートから熱成形した容器を高温スチーム
殺菌(以下レトルト処理)し、食品の長期保存したもの
を、そのまま皿などに移し替えることなく、電子レンジ
により加熱する方法が普及しつつある。これらの方法で
最も重要な点は、長期保存性及び信頼性を左右するガス
バリアー性樹脂EVOHの性能及び成形性である。
一般にEVOHのガスバリアー性は、EVOHに含まれるエチ
レン含有量に支配されており、エチレン含有量が低いほ
どガスバリアー性は良好となり、長期保存性が確保出来
る反面、熱成形に関しては、エチレン含有量が低いほ
ど、熱成形時、ムラ、クラツクが生じやすく、容器内に
局部的なガスバリアー性の悪い部分が発生し、長期保存
性に対する信頼性の低下及び外見不良が問題であり、低
エチレン含有EVOHを有する容器が製造市販されていない
のが現状である。
そこで、EVOHに各種ポリマー{ホリアミド、エチレン
−酢酸ビニル共重合体(EVAc)、部分ケン化EVAcなど}
をブレンドし、EVOHの成形性を改善するこころみもなさ
れてはいるが(特開昭和52−73966号)、熱成形性改善
効果の大きなものは、ガスバリアー性が悪く、使用に耐
えない状況にある。また、PP層とEVOH層を不飽和カルボ
ン酸変性の熱可塑性樹脂層を介して積層した、耐衝撃剥
離性の優れた容器を得ることも行なわれているが(特公
昭和59−33113号)、ここで開示されているような方法
により得られた容器では後述の比較例1〜3からも明ら
かなように、編肉ムラが認められ、またガスバリアー性
のバラツキも大きい。
C.発明が解決しようとする課題 本発明は、PP層およびEVOH層を少なくとも含む多層シ
ートの熱成形において、熱成形時、EVOH層のクラツク、
ムラが生ぜず、信頼性の高いガスバリアー性を有し、か
つ高温、高湿下での処理後のガスバリアー性も良好な多
層構造体、とくに容器を提供するものである。
D.課題を解決するための手段 本発明者らは、EVOHに種々のPPを積層したシートを共
押出方法で作成し、熱成形機での容器を作成した。そし
て該容器の外見及びガスバリアー性の評価を実施した。
その結果、PPの銘柄により熱成形性が大幅に異なり、ガ
スバリアー性のバラツキも大きいものが多かつた。
そこで本発明者らは、鋭意検討を行なつた結果、意外
にも、下記(I)式を満足する場合に、熱成形時のEVOH
層の厚みムラ、クラツクが無い、外見良好な成形物が得
られるだけでなく、ガスバリアー性の信頼性(バラツ
キ)も高い容器が得られる事を見い出し、本発明を完成
するにいたつた。
ただし a:EVOHのDSC(スキヤンニングスピード10℃/min)によ
る主吸熱ピーク温度(℃)より30℃高い温度で測定した
多層構造体の溶融延伸張力(g) E:EVOHのエチレン含有量(モル%) 本発明のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物とし
ては、エチレン含有率が20〜30モル%、けん化度90%以
上のものが使用出来る。エチレン含有率が20モル%未満
では、溶融成形性が悪く、一方30モル%以上ではレトル
ト後のガスバリアー性が不足する。また、けん化度が90
%未満では、ガスバリアー性及び熱安定性が悪く使用出
来ない。また該EVOHは本発明の効果が阻害されない範囲
でプロピレン、ブチレン、ビニルシラン系化合物、ビニ
ルピロリドン系化合物を共重合したり、可塑剤、熱安定
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、フイラーなど
をブレンドする事は自由である。
本発明に用いられるポリプロピレン(PP)としては、
ホモポリプロピレン、ポリエチレン(PE)−PPブロツク
共重合体、及びPE−PPランダム共重合体あるいは、これ
らのブレンド物があげられるが、溶融粘性の高い、すな
わち、高重合度PPが好適である。とくにPPのメルトイン
デツクス(210℃−2160g)値をMIとした場合、 より好適には を満足するたものがよい。(但し、E:EVOHのエチレン含
有量モル%) しかしながら、この(II)式を満足するだけでは熱成
形性が必ずしも十分でない場合がある。そこで、さらに
検討を行なつた結果、これらのPPにさらに該PPより融点
の低い高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度PE(MDP
E)、低密度PE(LDPE)、直鎖状低密度PR(LLDPE)、高
重合度高密度PE(HMW HDPE)、高重合度低密度PE(HMW
LDPE)、不飽和カルボン酸変性PE、不飽和カルボン酸
変性PP、あるいは無機充填物などを1種あるいはそれ以
上ブレンドすると、以外にも延伸張力が大幅に増加し、
熱成形性が大幅に改善するものがある事がわかつた。と
りわけ、HMWHDPE、HMWLDPE、HMWPP及びその不飽和カル
ボン酸変性物をPPにブレンドするのが好適である。そし
てブレンド組成物中のPP成分の含有量は、30重量%以
上、さらに好適には50%以上が好ましい。すなわち30%
未満の場合、ポリプロピレン特有の強度、ヤング率、耐
熱性が得られず、不適当である。PP成分の含有量の上限
については95%以下、さらに好適には90%以下である。
また、該ポリプロピレン組成物にフイラー、着色剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、分散剤、核剤等を入れる事は
自由であり、特にフイラー等を添加する事は熱成形性の
面で好適である。
このように本発明においては、PPの種類を選ぶこと、
あるいはPPにブレンドするものを選ぶことが重要であ
る。
また本発明において最も重要なことは、上記(I)式
を満足するようにPPおよびEVOHを選択することである。
上記(I)式において、 の場合、EVOH層の伸びムラ、クラツクの発生が多くな
り、またガスバリアー性のバラツキも大きくなる。一
方、a>65−Eの場合、外見不良、ガスバリアー性のバ
ラツキが大きくなる。より好適には、 であるここで溶融延伸張力(a)は次のような方法で測
定される値である。すなわち、溶融延伸張力測定機を用
いて、多層構造体を加熱帯(シリンダー)(温度:EVOH
の融点より30℃高い温度)に入れ、10mm/分のスピード
でピストンを降下させ、1mmφ×10mmのノズルより溶融
樹脂を吐出させる。次いで吐出されたストランド状物を
カツトしてペレツト状とし、これを再び該シリンダーに
入れ、10mm/分のスピードでピストンを降下させ、1mmφ
×10mmのノズルより溶融樹脂を吐出させ、吐出した樹脂
を10m/分の速度で引き取り、この時の張力をプーリー付
きロードセルで測定したものである。
本発明の多層構造体、たとえばシートの製造方法に関
しては特に限定されるものではなく、ドライラミ、押出
ラミ、共押出ラミ、共押出しで多層シートが得られる。
より好適には、共押し製膜法があげられる。
シートの全層厚みは400μ〜4000μ、EVOH層の厚みは1
0〜300μ程度が採用される。一方シートの構成として
は、PP/Ad/EVOH、PP/Ad/EVOH/Ad/PP、PP/Ad/EVOH/Ad/シ
ートラント、PP/Ad/EVOH/Ad/PP/Ad/EVOH、PP/Reg/Ad/EV
OH、PP/Reg/Ad/EVOH/Ad/PP、PP/Reg/Ad/EVOH/Reg/PPな
どがあげられるが、これに限定されるものではない。但
し、Adとは接着性樹脂、シーラントとは、PE、アイオノ
マー、EVAcあるいはその不飽和カルボン酸変性物、また
Regとは、多層シートの回収層を示す。
シートの熱成形方法に関しては上記したとおり、EVOH
のDSCの主吸熱ピーク温度より5℃以上、好ましくは10
℃以上高い温度で熱成形され、熱成形方法としては真空
成形、真空圧空成形、プラグアシスト真空圧空成形法が
用いられる。特に熱成形ではシートの加熱方法が最も重
要であり、多層シートを製膜し、ダイスより押出された
直後、あるいは少し表面が冷却された段階で熱成形する
のが最も好適である。一方、冷却したシートをヒーター
で再加熱した後、熱成形する場合、シートの加熱パター
ンが重要であり、一般的にPPの軟化温度までは出来るだ
けゆつくりと、たとえば20〜120℃/分のスピードで内
部まで均一に加熱し、それ以上の温度領域では、逆に高
速昇温、たとえば2〜100℃/秒の昇温速度でする事が
のぞましい。また、加熱完了後、表面温度が少し低下す
る様、加熱を止めた後、成形する事も好適である。
本発明において多層構造体とは、上記した多層シー
ト、あるいは熱成形して得た容器、さらには多層パリソ
ンあるいは該パリソンをダイレクトブロー成形あるいは
二軸延伸ブロー成形して得た容器を意味し、これらはと
くにレトルト用容器として有効である。
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
E.実施例 実施例1 EVOHとしてはエチレン含有量29モル%、けん化度99.5
%のEVOH(EVOHのDSCによる吸熱ピーク温度183℃)(ク
ラレ製EVAL F101)を使用し、PP組成物としては、ホモ
PP(三菱油化MA−8)40wt%、ブロツクPP(1)(三菱
化成8100J)40wt%、および無水マレイン酸変性HDPE(M
An HDPE)20wt%をドライブレンドした後、40mmφ押出
機でベレツト化、乾燥したものを使用した。この時のPP
含有量は70wt%であつた。またAd(接着性樹脂)として
は、無水マレイン酸変性PP(アドマーQF551)を用い
た。
該原料樹脂を、3種5層フイードブロツクタイプ共押
出し装置に投入し、PP/Ad/EVOH/Ad/PP構成であり、それ
ぞれの厚みは800μ/100μ/300μ/100μ/800μであつ
た。このシートを213℃で溶融延伸張力測定機(東洋精
機製キヤピログラフ)(ノズル1mmφ×10mm、引張速度1
0m/分)で測定した所、6.0gであつた。このシートを真
空圧空成形機にかけ(シート表面温度200℃、圧空3kg
G)、絞り比1のカツプを得た(1シヨツト、タテ8
コ、ヨコ6コ、計48コ)。この容器の外見は良好であ
り、かつEVOH層のムラ、クラツクもなかつた。またこの
容器20個の胴部を切り出し、モコン社製O2透過量測定装
置を用いて、O2透過量の測定を行なつた。その結果、20
℃−65%RHのO2透過量の平均値()は0.4cc・20μ/m2
day・atm、また、ばらつきR(最大値−最小値)は0.2c
c・20μ/m2day・atmと、ガスバリアー性が低いのみなら
ず、信頼性の高いガスバリアー容器であつた。またレト
ルト(121℃、30分)後、80℃、3hr乾燥後のガスバリア
ー性は0.8cc・20μ/m2day・atmであつた。
実施例2〜4、比較例1〜5 表1に示す条件以外は実施例1と同様の条件で容器を
得た。その結果を表1に示す。
F.発明の効果 本発明の多層構造体は、外見良好で、ガスバリアー性
の信頼度の高いものであり、また高温、高湿下での処理
後のガスバリアー性も良好であり、レトルト用食品包装
用容器としてとくに有効である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレン含有量20〜30モル%、けん化度90
    %以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物の層と
    ポリプロピレン樹脂の層を少なくとも有する多層構造体
    であり、かつ該多層構造体は下記(I)式を満足する多
    層構造体。 ただし a:エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物のDSCによる
    主吸熱ピーク温度(℃)より30℃高い温度で測定した多
    層構造体の溶融延伸張力(g) E:エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物のエチレン含
    有量(モル%) を示す。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS496192A (ja) * 1972-04-26 1974-01-19
JPS5432584A (en) * 1977-08-16 1979-03-09 Toyo Seikan Kaisha Ltd Multiilayer plastics container

Patent Citations (2)

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