JP3035191B2 - 積層体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、包装分野、特に容器の
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。

【０００２】

【従来の技術】食品をプラスチック容器に密封し、高温
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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ヒー
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。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
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。

【０００５】本発明の（Ａ）のシール層はビカット軟化
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。

【０００６】本発明の（Ｃ）の中間層は、積層体の強
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。

【０００７】本発明の（Ｂ）の隣接層は、本発明におい
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。

【０００８】さらに（Ａ）〜（Ｄ）の４層のほかに
（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。

【０００９】

【作用】本発明の最も重要な点は、シール層（Ａ）にビ
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。

【００１０】本発明の積層体は成形して容器として用い
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。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。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。

【００１２】本実施例及び比較例において使用した樹脂
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

【００１３】本実施例及び比較例における評価は下記方
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。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】

【発明の効果】本発明の積層体は、低温シール性、及び
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)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。