JP3035191B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
製造に好適に用いられる積層体と、これを用いて製造し
た食品,薬品等を収納、包装する為の低温シール性、密
封性、開封性に優れた易開封性容器に関する。
の殺菌処理を行い、保存流通する容器が増加している。
また、消費者が使用する際に電子レンジにより加熱する
ケースもあり、内容物が油を含む場合には内容物の温度
が高温になる場合もあり、消費者のニーズとしては調理
における耐熱性、密封性に優れ、さらに開封性が優れて
いる事にある。密封性、易開封性に優れた容器として、
使用時の開封を一般に行われているシール部の剥離で行
うのではなく、容器として、多層容器を用いて、多層容
器の層間を開封剥離面とし、密封性と易開封性を両立さ
れた容器が数多く提案されている(特開昭50−375
98号公報、特公平5−63385号公報、特公平5−
79587号公報)。しかしこれらの容器は、剥離層が
PE(ポリエチレン)であることから、高温処理条件が
120℃が上限であること、特に油分を多く含んでいる
調理食品を充填した場合、剥離層に膨潤が見られるこ
と,および蓋材との密封が高温によるシール層の軟化の
為、破壊される等の欠点があった。これらの欠点を補う
目的で、特公平7−2409号公報に示されているよう
なポリプロピレン系樹脂を最内層として、耐熱性を増し
た層構成の容器が提案され、従来のPE最内層のものに
比較して耐熱性は向上するが、これらの構成では剥離を
可能とさせる為に依然としてPEを中間層として用いて
おり、ある程度の耐熱性の向上は認められるものの、さ
らに高温の殺菌(ex 130℃)になると中間層の軟
化、溶融のため急激に中間層と表面層との間のラミネー
ト強度が低下し、殺菌中に剥離が発生し、密封性が損な
われるという欠点があった。また、シール層が一般に用
いられているビカット軟化点が140℃よりも高いポリ
プロピレンである場合、内容物充填後の蓋材とのシール
時に180℃以上のシール温度が必要となり従来より用
いられているPEシーラントに比べ高温となるので、シ
ール作業効率の低下や、蓋材の溶融により密封性が損な
われるという欠点もあった。
トシール層と開封剥離層とを別にする易開封性容器の製
造に好適に用いられる積層体であって、180℃以下の
低温シールが可能であり、且つ開封剥離層(シール層)
の易剥離性を確保しつつ、耐熱性、耐油性を有する積層
体を提供するものである。
を達成する為に鋭意検討を行った結果、易開封性容器の
製造に用いられる積層体を特定な層構成とすることによ
り、前記課題を解決できることを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、
内側より第1層がビカット軟化点が140℃以下のポリ
プロピレンであるシール層(A)、第2層がポリプロピ
レン20〜90重量%と4メチルペンテン1樹脂80〜
10重量%の混合物よりなる隣接層(B)、第3層がメル
トインデックス(JIS K6758)0.5〜30の
ポリプロピレンよりなる中間層(C)、最外層がメルト
インデックスが0.01〜4のポリプロピレンよりなる
基材層(D)を有し、シール層(A)のメルトインデッ
クスは中間層(C)のメルトインデックスの1.1倍以
上であり、(A)(B)間の層間剥離強度が(B)
(C)間の層間剥離強度よりも弱く該剥離強度が0.2
〜2.5kg/15mm(引っ張り速度 300mm/
分)であり少なくとも4層以上からなることを特徴とす
る積層体であり、必要により中間層(B)が、ポリプロピ
レン20〜90重量%と4メチルペンテン1樹脂80〜
10重量%からなる混合物100重量部に対し、ポリエ
チレン又は不飽和カルボン酸変性ポリプロピレンを3〜
20重量部を添加してなる組成物である積層体であり、
好ましくは最内層(A)の厚みが、3〜80μ以下である
積層体である。
点が140℃(JIS K7206)以下、のポリプロ
ピレン(以下PPと記す)よりなっており、このPPを
用いる事により、180℃以下の低温シールが可能とな
り、また耐熱性、耐油性を有する積層体を得ることがで
きる。また、(A)に用いられるPPのメルトインデッ
クス(JIS K6758)は、(C)に用いられるP
Pの1.1倍より大きい必要がある。本発明者等はPP
のメルトインデックス(以下MIと記す)の違いによ
り、隣接層(B)との層間剥離が制御されることを見い
だした。つまり(B)を挟む2つの層間剥離強度は
(B)と隣接するPPのMIの影響を受け、MIの大き
い方の層間剥離強度がより小さくなることを見いだし
た。本発明の場合には、(A)(B)間で剥離させる必
要があり、(A)のMIを(C)のMIの1.1倍以上
にすると(A)(B)間の層間剥離強度は(B)(C)
間より小さくなり易開封に好適になる。また、(A)の
厚みは、3μ〜80μが好ましく、更に好ましくは、5
μ〜50μである。3μより小さくなると密封不足とな
り、逆に80μより大きくなると開封感を損ねる恐れが
ある。使用するPPとしては、ビカット軟化点が140
℃以下であり、MIが(C)の1.1倍以上であれば任
意のものを用いることができる。蓋とのシール性及び成
形性を考慮して、PPが100重量部に対して3〜20
重量のポリエチレンをブレンドすることも可能である。
またポリエチレンの他に不飽和カルボン酸変性ポリオレ
フィンやエチレン酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂のブレン
ドも中間層との耐熱剥離性を損なわない範囲で可能であ
る。
度、耐熱性、成形性の保持を目的とする。また、該中間
層の目的の1つとして隣接層(B)との層間剥離強度の
調整もあり、MIが1〜30以下である必要がある。M
Iが30以上になると(A)(B)間と(B)(C)間
との層間剥離強度の調整が難しく層間剥離強度の差を設
けることが困難となる。また、これらの条件を満たす
と、成形性等を調整する目的でポリエチレン等の任意の
熱可塑性樹脂をブレンドすることも可能である。本発明
の(D)の基材層は、MIが0.01〜4のPPであ
り、該基材層(D)は積層体の多くの厚み比率を占め成
形性等に影響を与えるので成形性を向上させる為にはM
Iを0.01〜4にする必要がある。MIが4より大き
くなると積層体を成形する為に加熱した際にドローダウ
ンが大きくなり満足できる成形品が得られない。又、M
Iが0.01〜4のポリプロピレンを用いれば成形性等
を向上させる為に任意のポリエチレン等の熱可塑性樹脂
のブレンドも可能である。
て最も重要な役割を果たすものであり、この層はポリプ
ロピレンと4メチルペンテン1樹脂のブレンド物を主体
とする。ブレンド比は任意であるが、ポリプロピレン量
として90〜20重量%及び4メチルペンテン1樹脂と
して80〜10重量%が好ましいが、最も好適な配合比
はポリプロピレン量として80〜40重量%である。ポ
リプロピレンの量が90重量%以上になると開封が困難
となり、逆に20%以下となると層間剥離強度が弱くな
りデラミネーションをおこす恐れがある。また微妙な層
間剥離強度を調整する為に、ポリエチレンをブレンドす
ることも可能であるが、ブレンド量が多すぎると目的と
する耐熱性を損なう場合があり、ブレンド量としてはポ
リプロピレン100重量部に対して、20重量部を上限
とし、またブレンド量が少ないとその層間剥離強度を調
整することができない為、3重量部を下限とすることが
望ましい。また同様に微妙な層間剥離強度を調整する為
に、不飽和カルボン酸変性ポリプロピレンをブレンドす
ることがあるが、このブレンドについても、ブレンド量
が多すぎると、剥離強度を強め、かつブレンド量が少な
いと層間剥離強度を失うことがある為20重量部以下3
重量部以上が望ましい。
(D)層の外側や(C)層と(D)層の間に任意の樹脂
を積層できることができる。積層する樹脂としては、ポ
リカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート
(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、
ポリプロピレン(PP)、塩化ビニリデン樹脂(PVD
C)、エチレンビニルアルコール共重合体(EVO
H)、無機物充填ポリプロピレン等がある。また(D)
の外層や(B)層と(C)層の間は単層に限らず、多層
に積層したもの等任意に選択できる。この場合その接着
層(AD)としては不飽和カルボン酸変性ポリプロピレ
ンが好ましい。即ち(D)層の外側や(C)層と(D)
層の間に加える層としては、PP/AD/EVOH/A
D/PP、PP/AD/PVDC/AD/PP等任意に
選択できる。またその他としてはプラスチックに限ら
ず、アルミニウム箔、スチール箔等の金属層も使用する
ことができる。特に積層体の酸素ガスバリア性を向上さ
せる必要がある場合には、エチレンビニルアルコール共
重合体が(D)層の外側や(C)層と(D)層の間に積
層されて用いられ、そのエチレン重合比率としては20
〜50重量%のものが目的にあわせ任意に用いられる。
また、エチレンビニルアルコール共重合体を(C)層と
(D)層との間に用いる場合は、成形性を考慮すると
(C)層の次に(C)層と同じ種類のPPか別の種類の
PPを介して用いると成形性がよくなる。即ち層構成は
A/B/C/PP/AD/EVOH/AD/Dの8層と
するのが好ましい。本発明の層構成は、前記の樹脂を用
いて、共押出,ラミネート加工等で得ることができる。
ラミネート加工としては、エキストルーションラミネー
ト,共押出ラミネート,ドライラミネート,サーマルラ
ミネート等の任意の方法を用いることができる。
カット軟化点が140℃以下のPPを用いたこと、及び
隣接層であるポリプロピレンと4メチルペンテン1樹脂
をブレンドしたことにある。シール層にビカット軟化点
140℃以下のPPを用いることにより180℃以下で
の低温シールが可能となる。よって、内容物充填後の蓋
材とのシール作業においても、従来より用いられている
PEシーラントタイプに比べても作業効率の低下もな
く、また蓋材の溶融による密封不足も解消できる。ま
た、ポリプロピレンの融点は通常、ランダムPPで約1
50℃,ホモPPで約160 ℃である。一方4メチル
ペンテン1の融点は約240℃である。これらをブレン
ドすることにより従来のポリエチレンを主体とする中間
層に比較して、15℃以上の耐熱性を有し、内容物の温
度が殺菌時に高温(例えば140℃以上)になっても中
間層が軟化および溶融することがない。例えば従来のP
Eのケースと比較すると最も耐熱性の優れたHDPE
(高密度ポリエチレン)の融点は、135℃付近であ
る。120℃を越すと軟化が急激に進み、シール層と中
間層の層間剥離強度は、120℃以下では、1.0〜1.
5kg/15mm巾あったものでも、125℃の熱を一
時的にも経験すると剥離強度は0〜0.2kg/15m
mと急激に低下してしまう。この為、125℃以上の高
温である殺菌では、殺菌中の圧力変化が少しでも蓋材が
膨らむような事が生じると、シール層と中間層は容易に
剥離してしまい、密封容器としての形態をとどめられな
い状態となる。一方、本発明によると中間層を用いる
と、130℃以上の高温処理でも中間層自体の耐熱性が
優れている為、前述のような形態になる事はなく、安定
した高温処理が可能となる。また、ポリプロピレンと4
メチルペンテン1樹脂とのブレンド物を積層した場合に
易剥離性を発現する。その強度は、ブレンド比により左
右されるが、例えば混合比がポリプロピレン重量比で5
0〜90%重量%の範囲では層間接着強度が0.5〜2.
5kg/15kgの易剥離強度の範囲となる。この為、
シール層の剥離は容易に行う事ができる。
られ、蓋材とシールされるが、蓋の開封は(A)層と
(B)層の間で行われ、易開封性でなければならない。
従って(A) (B) 間の層間剥離強度が0.2〜2.5kg
/15mm(引張り速度 300mm/分)でなければ
ならず、この時剥離をスムーズに行う為には(C)
(D)間の層間剥離強度も考慮に入れる必要がある。
(B)(C)間の層間剥離強度が(A)(B)間の層間
剥離強度よりも小さい時、層間剥離が(B)(C)間で
行われる場合もあり、開封が安定しない。よって開封を
容易に行うには(A)(B)間の層間剥離強度を(B)
(C)間の層間剥離強度よりも小さくする必要がある。
この為、(A)と(C)に用いるPPのMIを変化させ
ることにより強度を調整することが可能となる。すなわ
ち(A)のPPのMIを(C)のPPのMIより、1.
1倍以上にすることによりこの関係が成立する事を本発
明は見いだした。そのために蓋材のシール層と最内層
(A)とは強固に接着されていなければならず、通常は
蓋材のシール層の材質は最内層(A)の材質と同質か同
じ材料が使用される。更に開封性のきれをよくするため
には最内層(A) の厚みが、3〜80μの範囲である事
が好ましい。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。表1
及び表3には実施例および比較例の積層体構成の構成樹
脂と層の厚みを、表2及び表4には実施例および比較例
これらの積層体の(A)(B)間の加熱前後のラミネー
ト強度、(B)(C)間の加熱前後のラミネート強度、
各積層体を用いて作成した容器の殺菌適正,耐内圧性、
耐熱性、開封性を示している。これらの積層体は、別々
の押出機にて混練押出され多層ダイに導かれる共押出法
により積層された。
は下記のとおりである。 ・PP1:ポリプロピレン ビカット軟化点157℃
MI=0.5 ・PP2:ポリプロピレン ビカット軟化点132℃
MI=2.0 ・PP3:ポリプロピレン ビカット軟化点142℃
MI=1.0 ・PP4:ポリプロピレン ビカット軟化点145℃
MI=3.0 ・PP5:ポリプロピレン ビカット軟化点138℃
MI=10 ・PP6:ポリプロピレン ビカット軟化点144℃
MI=35 ・PP7:ポリプロピレン ビカット軟化点135℃
MI=40 ・AD :無水カルボン酸変性ポリプロピレン ・EVOH:エチレンビニルアルコール共重合体 ・MP :4−メチルペンテン1 ・HDPE:高密度ポリエチレン ・変PP:カルボン酸変性ポリプロピレン
法で行った。 ・加熱前ラミネート強度: 積層体の(A)(B)間及び(B)(C)間のラミネー
ト強度を測定。引張り速度 300mm/分。(180
度剥離) ・加熱後ラミネート強度:積層体を135度乾熱条件に
て1時間放置しその後、積層体の(A)と(B)間、及
び(B)(C)間のラミネート強度を測定。引張り速度
300mm/分。(180度剥離) ・殺菌適正(破袋率):実施例および比較例の積層体を
用いて、口径65mmφ、高さ25mm、容量70cc
の丸型容器を真空成形により作成した。容器内に水を9
0%充填し、PET/アルミ箔/PET/PPよりなる
4層構成、厚み100μmの蓋フィルムでヒ―トシ―ル
法により密封した。その後加圧下130℃の熱水中に
て、n=10にて殺菌を行い、殺菌終了後、外観検査に
より水漏れの有無を計数した。分子が水漏れの発生した
数、分母がテスト数。 ・耐内圧性:殺菌適性評価後で殺菌後水漏れのないもの
について、圧縮エアーを漏れないように、蓋材側より注
入し、密封が解除される時の圧力を測定した。 ・開封性:殺菌適正で用いた容器を同様の殺菌処理を行
った後に、女性モニターによる開封テストを行った。開
封時に剥離層のカット性が悪く、ヒゲ状のものが発生し
たり、開封がスムーズに行えないものを不良とした。 ・低温シール性:PET/アルミ箔/PET/PPより
なる4層構成、厚み100μmの蓋フィルムを用い18
0℃以下でシール可能なものを良好とした。 ・成形性:実施例、比較例の640mm巾の積層体を用
いて、市販の連続成形機を用いて、口径65mmφ、高
さ25mm、容量70ccの丸型容器を63ヶ取りにて
成形を行った。肉厚が均一な成形品が得られる温度域が
15℃以上のものを良好とした。
高温処理後の易開封性,密封性を安定制御することがで
きる。また、この積層体から得られた易開封性容器は、
密封性及び開封性に優れ、その実用価値は大である。
Claims (3)
- 【請求項1】 内側より第1層がビカット軟化点が14
0℃以下のポリプロピレンであるシール層(A)、第2
層がポリプロピレン20〜90重量%と4メチルペンテ
ン1樹脂80〜10重量%の混合物よりなる隣接層
(B)、第3層がメルトインデックス0.5〜30のポリ
プロピレンよりなる中間層(C)、最外層がメルトイン
デックスが0.01〜4のポリプロピレンよりなる基材
層(D)を有し、シール層(A)のメルトインデックス
は中間層(C)のメルトインデックスの1.1倍以上で
あり、(A)(B)間の層間剥離強度が(B)(C)間
の層間剥離強度よりも弱く該剥離強度が0.2〜2.5
kg/15mm(引張り速度300mm/分)であり、
少なくとも4層以上からなることを特徴とする積層体。 - 【請求項2】 隣接層(B)が、ポリプロピレン20〜9
0重量%と4メチルペンテン1樹脂80〜10重量%か
らなる混合物100重量部に対し、ポリエチレン又は不
飽和カルボン酸変性ポリプロピレンを3〜20重量部を
添加してなる組成物である請求項1記載の積層体。 - 【請求項3】 最内層(A) の厚みが、3〜80μであ
る請求項1又は2記載の積層体。
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Applications Claiming Priority (1)
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JP7166498A JP3035191B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 積層体 |
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- 1995-06-30 JP JP7166498A patent/JP3035191B2/ja not_active Expired - Fee Related
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