JP4423190B2 - 硬化性組成物の包装袋材料 - Google Patents

Description

本発明は、各種活性エネルギー線硬化型のレジストインキ、接着剤、塗料、印刷インキ等の硬化性組成物の包装袋材料に関し、特に硬化性組成物の経時安定性を確保すると共に、輸送時の安全性と品質を確保し、環境に対しても配慮した包装袋材料に関する。

従来、熱、赤外線、可視光線、紫外線や電子線硬化型などの各種活性エネルギー線硬化型のレジストインキ材料や接着剤、塗料、印刷インキ等の硬化性組成物は、内容物の漏出防止のための密閉性、酸素や水蒸気、さらには、溶剤や各種揮発成分などの気体に対するガスバリア性、ならびに内容物の変質防止のための遮光性を有するスチール容器又はプラスチック容器に充填され用いられている。

このような容器によれば、確かに密閉性やガスバリア性、遮光性などに効果がある。しかしながら、前記スチール容器やプラスチック容器は、空き容器の重量と容量が嵩ばるため、環境に対する配慮から使用後の空き容器の重量と容量の減量化が求められている今日において、環境負荷が大きい。

これに対し、例えば食料品の包装分野においては、空き容器の重量と容量の大幅な減量化を図れる包装形態として、ガスバリア性と遮光性を合成樹脂種の選択や着色によって付与した合成樹脂シートからなる包装袋や、さらに必要に応じて、ガスバリア性と遮光性を有する金属薄膜層を設けた積層シートからなる包装袋に食料品を充填したものがある。

しかしながら、このような包装袋を硬化性組成物の包装袋として用いた場合、合成樹脂シートのみからなる包装袋では、充分なガスバリア性と遮光性を得ることができない。また、ガスバリア性と遮光性を向上させるために金属薄膜層を設けた積層シートからなる包装袋では、可とう性があるため、運搬時や作業時などにおいて、屈曲された部分の金属薄膜層に屈曲痕ひいてはクラックが生じ、そのクラックから金属薄膜層の破片などが内容物に混入し、特にレジストインキ材料などの電子部品に関わる硬化性組成物を充填した包装袋では導電性物質の僅かな混入によって品質を維持することができなくなる。

そこで、金属薄膜層を設けた積層シートからなる包装袋において、金属薄膜層が損傷ないし破損している場合であっても、内容物の使用前に内容物への導電性物質の混入があるか否かを確認する手段が求められている。

本発明は、従来の包装袋が抱えている上述した課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、レジストインキや接着剤、塗料、印刷インキ等の硬化性組成物の包装袋材料として特に、ガスバリア性や遮光性に優れ、保管時の硬化性組成物の経時安定性を確保できると共に、金属薄膜層の破片などの混入を簡単な操作で確認できることで硬化性組成物の品質を確保し、使用後の包装容器の大幅な減量化ができ、環境に対しても配慮した包装袋材料を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明によれば、内面がヒートシール可能な合成樹脂層からなるシーラント層と、金属薄膜層を含むバリア層とを、押出しポリエチレン層を介して積層してなる構造を有する包装袋材料であって、前記シーラント層の、前記押出しポリエチレン層との界面には、該ポリエチレン層との関係で剥離可能な合成樹脂層を設け、該剥離可能な合成樹脂層と前記押出しポリエチレン層との界面で剥離可能に構成したことを特徴とする硬化性組成物の包装袋材料が提供される。
好適な態様においては、前記バリア層における金属薄膜層は、アルミニウム箔又はアルミニウム蒸着層である。

本発明にかかる硬化性組成物の包装袋材料によれば、ガスバリア性や遮光性に優れ、保管時の硬化性組成物の経時安定性を確保できると共に、金属薄膜層の破片などの混入を簡単な操作で確認できることで硬化性組成物の品質を確保し、環境に対しても配慮した包装袋を提供することができる。
この包装袋の好適な態様としては、前記した包装袋材料を用いて作製した包装袋内に、ラジカル重合性組成物と空気が収容されている包装形態が好ましい。

本発明の包装袋材料は、内面がヒートシール可能な合成樹脂層からなるシーラント層と、金属薄膜層を含むバリア層とを、押出しポリエチレン層を介して積層してなる構造を有する点に第一の特徴がある。
このような構成とすることにより、本発明の包装袋材料は、包装袋として遮光性やガスバリア性に優れ、経時安定性を確保できると共に、可撓性の袋状であるために取り扱いが容易で、さらに使用後の包装容器の大幅な減量化ができ、環境に対して配慮した包装袋材料として最適である。

また、本発明の包装袋材料は前記シーラント層の、前記押出しポリエチレン層との界面に、該ポリエチレン層との関係で剥離可能な合成樹脂層を設け、該剥離可能な合成樹脂層と前記押出しポリエチレン層との界面で剥離可能に構成した点に第二の特徴がある。
このような構成とすることにより、本発明の包装袋材料は、前記界面で容易に剥離できるので、運搬時や作業時などにおいて、屈曲された部分の金属薄膜層に屈曲痕ひいてはクラックが生じた場合に、そのクラックから金属薄膜層の破片などが内容物に混入したか否かを、使用前にシーラント層の上記剥離可能な合成樹脂層と、押出しポリエチレン層との界面を剥離することによって容易に確認することができる。

本発明の包装袋材料は、前記した特徴により各種活性エネルギー線硬化型のレジストインキ、接着剤、塗料、印刷インキ等の硬化性組成物の包装袋材料として適しているが、特にレジストインキ等のラジカル重合性組成物を収容する場合、包装袋内にラジカル重合性組成物と共に空気が入っている包装形態（例えば、組成物充填時に包装袋内を真空引きせずに空気が入り込んだ状態で充填、シールするなど）とすれば、酸素阻害によってラジカル重合性組成物の重合が抑制され、これによってラジカル重合性組成物の保存安定性を確保できる。これは、熱、紫外線等により生起するラジカル反応を空気に含まれている酸素ラジカルで抑えることによって、組成物中の硬化性樹脂やモノマー成分の重合を妨げ、高分子化を防ぐためである。それによって、保管中にラジカル重合性組成物がゲル化を生じることもなく、レジストインキ等のラジカル重合性組成物の経時安定性を確保できる。

上記空気の量としては、充填するラジカル重合性組成物の容量に対して１％以上で効果が見られるが、５０％を越えると包装体自体の容積が増え、梱包に適さないので好ましくない。好ましい空気量は５％〜３０％の範囲である。

以下、本発明の包装袋材料を構成する各層について説明する。
まず、上記シーラント層としては、内面がヒートシール可能な合成樹脂層から構成されていればよく、単一合成樹脂層或いは異なる複数層の合成樹脂層から形成される積層体を用いることができる。

上記ヒートシール可能な合成樹脂としては、ヒートシール可能であればいかなる物も使用できる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン等のポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル；ナイロン等のポリアミドなどの高分子量の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの合成樹脂は、自由に組み合わせて使用することができる。また、これらの合成樹脂は、樹脂合成の時に低、中、高など、任意の密度又は結晶性を持たせた物が作られる。

一方、バリア層は、少なくとも１層の金属薄膜層を含む必要がある。このように金属薄膜層を含むバリア層を設けることにより、ガスバリア性及び遮光性を付与もしくは向上させ、紫外線等による硬化性組成物の重合や、溶剤の揮散及びそれに起因するゲル化や変質・変色を防止することができる。

使用する金属薄膜層としては、アルミニウム、ステンレス、鉄、銅、ニッケル、鉛などの箔や蒸着層が使用可能であるが、安価で遮光性能に優れる点からアルミニウム箔又はアルミニウム蒸着層が好ましい。

なお、アルミニウム箔などの金属薄膜層は最外部に露出しないことが好ましいので、バリア層の外側層として保護層を設けることが好ましい。保護層としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミドなどが使用できる。これらはフィルム又はシートに成形され、延伸されていると強度が向上し、好ましい。なかでも、ポリエステルの場合、運搬時のアルミニウム箔等の金属薄膜層の損傷を防止する効果に優れ、特にアルミニウム箔との接触面側にポリエステル層を配するとこの効果が大きい。

前記したように、本発明の包装袋材料は、前記シーラント層とバリア層とを、押出しポリエチレン層を介して積層してなる構造を有すること、及び前記シーラント層の、前記押出しポリエチレン層との界面には、該ポリエチレン層との関係で剥離可能な合成樹脂層（以下、対ＰＥ易剥離性合成樹脂層という）を設けたことを特徴としている。

この対ＰＥ易剥離性合成樹脂層としては、ポリエチレン以外のポリオレフィン、ナイロンなどのポリアミド、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ならびにそれらのフィルムを好適に用いることができる。それらのフィルムは延伸されていると剥離容易な積層体とし易く好ましい。特に二軸延伸ポリエチレンテレフタレートは、剥離容易な積層体とし易く、また強度にも優れ、安価であるのでより好ましい。なお、この対ＰＥ易剥離性合成樹脂層は、前記押出しポリエチレン層との界面側にコロナ処理などの密着性向上処理を行わないことが望ましい。

前記シーラント層に設けた対ＰＥ易剥離性合成樹脂層上に、ポリエチレンを押出積層することで、剥離可能に押出しポリエチレン層を接着することができると共に、強度向上も図ることができる。

ポリエチレンの押出積層は、予めドライラミネートや押出ラミネートなどを単独で又は適宜併用して、公知の方法で積層して製造されたシーラント層とバリア層のいずれか少なくとも一方に設けた対ＰＥ易剥離性合成樹脂層上に、従来公知の押出ラミネート法やドライラミネート法によって容易に行なうことができる。

本発明の包装袋材料の合計厚さは、厚ければ厚いほどガスバリア性、遮光性、耐摩耗性に優れるが、３００μｍより厚くした場合には、シートが硬くなるので取り扱いが困難になり、逆に３０μｍより薄くした場合には、耐摩耗性等が低下し、輸送時に穴があいたりしてレジストインキ等の硬化性組成物の包装に適さなくなる。従って、上記包装袋材料の合計厚さは３０〜３００μｍであることが好ましい。

各層の厚さについては、前記シーラント層の厚さ（シーラント層が複数層からなる場合にはその合計厚さ）は、５〜１００μｍの範囲内にあることが望ましく、好ましくは１５〜８０μｍである。シーラント層の厚さが５μｍよりも薄くなると接着力が弱くなり、一方、１００μｍよりも厚くなると前記合計厚さを確保でき難くなるので実用的でない。

また、バリア層の厚さ（複数層からなる場合にはその合計厚さ）は、１０〜２００μｍの範囲内にあることが望ましく、好ましくは１５〜８０μｍである。バリア層の厚さが１０μｍよりも薄くなると、金属薄膜層に亀裂が入り易くなり、一方、２００μｍよりも厚くなると前記合計厚さを確保でき難くなるので実用的でない。バリア層における金属薄膜層の厚さは、５〜１００μｍの範囲内にあることが望ましく、好ましくは５〜４０μｍである。金属薄膜層の厚さが厚いほどガスバリア性、遮光性、耐摩耗性に優れるが、１００μｍよりも厚くなると包装袋材料自体が硬くなるので好ましくない。また、上記包装袋材料の合計厚さから自ずからその上限は制限される。一方、金属薄膜層の厚さが５μｍより薄い場合には、輸送時に金属薄膜層自体に穴（ピンホール）があき易くなり、期待される効果が少なくなるので使用する意味が薄くなる。

押出しポリエチレン層の厚さは、１〜６０μｍの範囲内にあることが望ましく、好ましくは５〜４０μｍである。押出しポリエチレン層の厚さが１μｍよりも薄くなると接着力が弱くなり、一方、６０μｍよりも厚くなると前記合計厚さを確保でき難くなるので実用的でない。

さらに、対ＰＥ易剥離性合成樹脂層の厚さは、５〜１００μｍの範囲内にあることが望ましく、好ましくは１０〜４０μｍである。対ＰＥ易剥離性合成樹脂層の厚さが５μｍよりも薄くなると、剥離時の袋強度が低く、袋の破壊を生じ易くなり、一方、１００μｍよりも厚くなると前記合計厚さを確保でき難くなるので実用的でない。

なお、積層体各層の厚さは前記範囲内及び合計厚さの範囲内で適宜設定でき、また、積層体各層の組み合わせと厚みを適宜選択することによって運送の際の破袋強度を向上させることができる。

前記した本発明の包装袋材料から作製される包装袋の形状としては、平袋、スタンディング型、ガゼット型のいずれの形状とすることもできるが、絞り出し易い平袋の形状が好ましい。また、絞り出しを容易にするためにスパウト（突起状排出口部）等をヒートシールで接着した物とすることもできる。

また、硬化性組成物を充填した包装袋は、外容器としてスチール容器やプラスチック容器を用いて、この中に本包装袋単位で複数個をランダムに詰め込んでも、輸送においても充分な安全性と破袋強度が得られる。

次に、添付図面に示す実施例を説明しつつ、本発明の包装袋材料の好適な態様についてより具体的に説明する。
図１は、シーラント層１とバリア層３が、押出しポリエチレン層２を介して積層された包装袋材料の断面構造の一例を示している。

作製される包装袋の内側に配されるシーラント層１は、内側から外側に向かってヒートシール可能なポリエチレン層４、接着剤層５、対ＰＥ易剥離性合成樹脂層としてのポリエステル層６から構成され、一方、バリア層３は、同様に内側から外側に向かってアルミニウム箔７、接着剤層８、保護層としてのポリエステル層９から構成されている。

シーラント層１は、共押出によって得られたものでもよいが、図示のように接着剤層５によって積層したものが好ましい。使用できる接着剤としてはウレタン系接着剤など、通常、ドライラミネート用として用いられる接着剤でよい。なお、最内層（ポリエチレン層４）としては、樹脂中に含有される成分の硬化性組成物への移行汚染等を防止するためには、低溶出タイプのポリエチレンフィルムなどが好ましい。

一方、バリア層３は、アルミニウム箔７とポリエステル層９とを接着剤層８で接着・積層したものであり、使用する接着剤としては前述したものでよい。
このアルミニウム箔とポリエステルの積層シートに代えて、ポリエステルフィルムにアルミ蒸着したものを使用してもよい。

上記のような構造の包装袋材料を、ヒートシール可能なポリエチレン層４を内側にしてヒートシールし、製袋した包装袋は、対ＰＥ易剥離性合成樹脂層としてのポリエステル層６とその上に積層された押出しポリエチレン層２の界面では接着力が弱いため、この界面において押出しポリエチレン層２とバリア層３の積層部分を手で剥がすことができる。従って、万が一、運搬中に層間のアルミニウム箔８が破損した場合、上記積層部分を引き剥がし、穴が空いているか否か、また内容物にアルミニウム箔８の破片が混入していないかどうかを容易に確認することができる。

以下、本発明の効果について具体的に確認した試験例について説明する。
試験例１
太陽インキ製造（株）製レジストインキの主剤（ＰＳＲ−４０００Ｚ２６）と硬化剤（ＣＡ−４０Ｚ２６Ｋ）及び下記溶剤を、それぞれ、下記包装袋材料から作製した包装袋内に充填し、５０℃に放置し、所定日数経過後、重量変化（減量％）を測定した。その結果を表１〜表３に示す。

使用溶剤：
＜溶剤Ａ＞イプゾール＃１５０（出光石油化学社製）、
＜溶剤Ｂ＞ダワノールＤＰＭ（ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダウケミカル社製）、
＜溶剤Ｃ＞メトキシプロパノール（プロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイセル化学工業社製）、
＜溶剤Ｄ＞ジューキゾールＣＡ（ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、大阪有機化学社製）

包装袋材料の構成：
＜包装袋材料Ａ＞内側から、ポリエチレン（４０μｍ）／ウレタン系接着剤（１μｍ）／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）／押し出しポリエチレン（１０μｍ）／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）、合計厚さ７５μｍ
＜包装袋材料Ｂ＞内側から、ポリエチレン（２５μｍ）／ウレタン系接着剤（１μｍ）／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）／押し出しポリエチレン（１０μｍ）／金属箔（９μｍ）／ウレタン系接着剤（１μｍ）／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）、合計厚さ７０μｍ

上記表１〜３に示される結果から明らかなように、バリア層が金属薄膜（アルミニウム箔）を含まない包装袋材料Ａでは溶剤揮発によるものと考えられる減量が観察されたが、本発明のように金属薄膜層を含むバリア層を用いた包装袋材料Ｂでは、減量は殆ど生じなかった。

試験例２
下記構成の包装袋材料を作製し、「／／／」で表記した界面において手で引き剥がす試験を行なった。その剥離性の結果を表４に示す。
＜包装袋材料Ｃ＞内側から、ポリエチレン／／／ウレタン系接着剤／アルミニウム箔／ウレタン系接着剤／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート
＜包装袋材料Ｄ＞内側から、ポリエチレン／ウレタン系接着剤／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート／／／押し出しポリエチレン／アルミニウム箔／ウレタン系接着剤／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート
＜包装袋材料Ｅ＞内側から、ポリエチレン／ウレタン系接着剤／二軸延伸ポリプロピレン／／／押し出しポリエチレン／アルミニウム箔／ウレタン系接着剤／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート
＜包装袋材料Ｆ＞内側から、ポリエチレン／ウレタン系接着剤／二軸延伸６−ナイロン／／／押し出しポリエチレン／アルミニウム箔／ウレタン系接着剤／二軸延伸ポリエチレンテレフタレート

表４に示される結果から明らかなように、対ＰＥ易剥離性樹脂層／押し出しポリエチレン界面で剥離性が得られることが分かる。

試験例３
ラジカル重合性レジストインキ（太陽インキ製造（株）製レジストインキの主剤、ＰＳＲ−４０００Ｚ２６）を前記包装袋材料Ｂから作製した複数の包装袋内に充填し、５０℃に放置し、所定日数経過後、袋内の空気を注射器で吸い出し、その容量を記録した。その後開封し、ＥＨＤ型粘度計にてレジストインキの粘度を測定して粘度増加率を求めた。その結果を表５に示す。

上記表５に示される結果から明らかなように、ラジカル重合性レジストインキを充填した包装袋内の空気量が１％未満のものは、１％以上の空気量の場合に比べて、同じ経過日数では粘度増加率が極めて高くなる。

以上説明したように、本発明にかかる硬化性組成物の包装袋材料によれば、ガスバリア性や遮光性に優れ、保管時の硬化性組成物の経時安定性を確保できると共に、金属薄膜層の破片などの混入を簡単な操作で確認できることで硬化性組成物の品質を確保し、環境に対しても配慮した包装袋を提供することができ、特にレジストインキや接着剤、塗料、印刷インキ等の硬化性組成物の包装袋材料として有用である。

本発明の包装袋材料の好適な態様の断面構造を示す部分概略断面図である。

Claims (6)

1. 内面がヒートシール可能な合成樹脂層からなるシーラント層と、金属薄膜層を含むバリア層とを、押出しポリエチレン層を介して積層してなる構造を有する包装袋材料であって、前記シーラント層の、前記押出しポリエチレン層との界面には、該ポリエチレン層との関係で剥離可能な合成樹脂層を設け、該剥離可能な合成樹脂層と前記押出しポリエチレン層との界面で剥離可能に構成したことを特徴とする硬化性組成物の包装袋材料。
2. 前記バリア層における金属薄膜層が、アルミニウム箔又はアルミニウム蒸着層であることを特徴とする請求項１に記載の包装袋材料。
3. 前記ヒートシール可能な合成樹脂層が、ポリオレフィン、ポリエステル及びポリアミドよりなる群から選ばれた熱可塑性樹脂の少なくとも１層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装袋材料。
4. 前記ポリエチレン層との関係で剥離可能な合成樹脂層が、ポリエチレン以外のポリオレフィン、ポリアミド及びポリエステルよりなる群から選ばれた熱可塑性樹脂の少なくとも１種の延伸フィルムからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装袋材料。
5. 前記金属薄膜層の外側に合成樹脂保護層がさらに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装袋材料。
6. ヒートシール可能なポリエチレン層／接着剤層／易剥離性合成樹脂層としてのポリエステル層／押出しポリエチレン層／金属薄膜層／接着剤層／保護層の層構成を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の包装袋材料。

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