JP4974893B2 - 包装積層材料 - Google Patents
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Description
中身製品の品質を維持するためには、中身製品の芳香、風味などが包装材料を透過して外部に飛散することを防止する、又はその芳香、風味などを、中身製品と接触する包装材料が吸収することを防止する、若しくは、包装材料から異臭物などが中身製品に染み出しその芳香、風味など阻害することを防止する保香性と、中身製品の品質を阻害する気体(酸素ガスなど)が包装容器の積層材料器壁などを透過して中身製品を保護するガスバリア性が包装材料に必要になり、保香性及びガスバリア性を十分に具える包装材料が好ましい。
線形低密度ポリエチレン(LLDPE)も使用されている。特に、メタロセン触媒を用いて重合したエチレンーαオレフィン共重合体(いわゆる、メタロセンPE、mLLDPEと称される)は、低温シール性、フイルムの加工性及び分子量分布が狭いことからの衛生性に良好であり、容器に応用できることが知られている。(特許文献2参照)
この発明の包装積層材料によれば、熱可塑性樹脂外層、基材層、ガスバリア層及び、ヒートシールなどに寄与するシーラント層を含む。熱可塑性樹脂外層が、外部水分による浸透から液吸収性基材層を効果的に保護し、ヒートシール性を包装材料に付与する。基材層が包装容器の機械的強度を保証して容器形状を規定する。
エチレン−酢酸ビニルランダム共重合体けん化物(EVOH)であるガスバリア層は、層内で電子密度の高い部分と低い部分とがはっきり分かれて極性が強いために極性のない酸素ガスとは親和性がなく、ポリマー中で水酸基(OH)同士が強く引きあって層内にほとんど隙間がないなどのために、酸素ガスが容易にバリア層内を通過することができない。
層内が海島構造となることで、線形低密度ポリエチレンの特性と、熱可塑性エラストマーの特性がその層内で並立することが可能になる。この発明の包装積層材料における熱可塑性エラストマーが、ガスバリア層のエチレン−酢酸ビニルランダム共重合体けん化物の水酸基及び/又は極性基と親和性を有する特性もその層内で維持される。
その親和性によって、ガスバリア層を隣接する層の熱可塑性エラストマーが、ガスバリア層(EVOH)との界面でEVOHの水酸基及び/又は極性基と化学的に結合し、接着力を発揮する。
第1接着層の熱可塑性エラストマーがEVOHとの接着性を担い、ガスバリア層(EVOH)との界面の近くに効果的に偏在させることができる。
他方、線形低密度ポリエチレンが、シーラント層のみならず第1接着層にも存在するので、ヒートシールに比較的多く使用するポリエチレンを第1接着層からも供給を受けることができる。確実なシールに寄与する。
他方、線形低密度ポリエチレンが、シーラント層のみならず第1接着層にも存在するので、ヒートシールに比較的多く使用するポリエチレンを第1接着層からも供給を受けることができる。確実なシールに寄与する。
なお、本明細書において、線形低密度ポリエチレンと少量の熱可塑性エラストマーとの海島構造ブレンドポリマーを以下「Bl」を略記することもある。
2 ・・・基材層
3 ・・・ガスバリア層
4 ・・・Bl含有接着層
5 ・・・シーラント層
6 ・・・熱可塑性エラストマー
7 ・・・線形低密度ポリエチレン
この発明の包装積層材料の実施形態において、次の層構造の例がある。
熱可塑性樹脂外層/基材層/EVOH層/Bl含有シーラント層
熱可塑性樹脂外層/基材層/EVOH層/Bl含有接着層/シーラント層
熱可塑性樹脂外層/基材層/Bl含有接着層/EVOH層/Bl含有接着層/シーラント層
熱可塑性樹脂外層/基材層/Bl含有接着層/EVOH層/Bl含有シーラント層
図1は、熱可塑性樹脂外層1/基材層2/EVOH層3/Bl含有接着層4/シーラント層5の層構成を有する包装積層材料の実施形態の一部拡大概略断面図である。
Bl含有接着層4は、線形低密度ポリエチレン7と少量の熱可塑性エラストマー6との海島構造ブレンドポリマーからなる。
この発明の包装積層材料の実施形態において、基材層は、紙、合成紙、ポリプロピレンにタルクや炭酸カルシウムなどの無機微細粒子を混ぜたフィルム等を含む。
熱可塑性エラストマーには、スチレン系熱可塑性エラストマー(SBC)、塩ビ系熱可塑性エラストマー(TPVC)、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、ウレタン系熱可塑性エラストマー(PU)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ニトリル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPAE)、フッ素系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン熱可塑性エラストマー(CPE)、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーなどがある。
この発明の熱可塑性エラストマーは、ガスバリア層のエチレン−酢酸ビニルランダム共重合体けん化物の水酸基及び/又は極性基と親和性を有する。
この発明の包装積層材料の実施形態における熱可塑性エラストマーは、線形低密度ポリエチレン92〜98重量%に対して、熱可塑性エラストマーを2〜8重量%の配合量を有する。好ましくは、3〜6重量%である。
mLLDPEの樹脂として、具体的には、三菱化学株式会社製の商品名「カ−ネル」、三井石油化学工業株式会社製の商品名「エボリュ−」、米国、エクソン・ケミカル(EXXON CHEMICAL)社製の商品名「エクザクト(EXACT)」、米国、ダウ・ケミカル(DOWCHEMICAL)社製の商品名「アフィニティ−(AFFINITY)、商品名「エンゲ−ジ(ENGAGE)」等がある。
[実施例1]
高圧法による低密度ポリエチレン(密度=0.920g/cm3、MI=5.1)を厚さ20μmで紙基材(坪量=320g/m2)上に押出温度330℃にて押出コーティングして低密度ポリエチレン外層を積層する。引き続き、紙基材の内側裏面に、押出グレードのEVOH樹脂のEVOH層及び、塩ビ系熱可塑性エラストマー(TPVC)4重量%とメタロセン触媒で重合した線形低密度ポリエチレン(mLLDPE)と高圧法による低密度ポリエチレンとをブレンドしたブレンドポリマー96重量%とのBl含有シーラント層をそれぞれ10ミクロン及び30ミクロンの層厚で共押出する。
得られる包装材料の層構成は、低密度ポリエチレン外層(20μm)/紙基材層/EVOH層(10μm)/Bl含有シーラント層(30μm)である。
上記包装材料から屋根型容器を成形し、この屋根型容器を評価する。
高圧法による低密度ポリエチレン(密度=0.920g/cm3、MI=5.1)を厚さ20μmで紙基材(坪量=320g/m2)上に押出温度330℃にて押出コーティングして低密度ポリエチレン外層を積層する。引き続き、紙基材の内側裏面に、押出グレードのEVOH樹脂のEVOH層及び、極性基が導入されたスチレン系熱可塑性エラストマー(SBC)6重量%とメタロセン触媒を用いて製造された線形低密度ポリエチレン(mLLDPE)(密度0.920)94重量%とのBl含有接着剤層、メタロセン触媒で重合した線形低密度ポリエチレン(mLLDPE)と高圧法による低密度ポリエチレンとをブレンドしたブレンドポリマーとシーラント層をそれぞれ10ミクロン、2ミクロン、及び30ミクロンの層厚で共押出する。
得られる包装材料の層構成は、低密度ポリエチレン外層(20μm)/紙基材層/EVOH層(10μm)/Bl含有接着剤層(2μm)/シーラント層(30μm)である。
上記包装材料から屋根型容器を成形し、この屋根型容器を評価する。
熱可塑性エラストマーに導入される極性基としては、カルボシキル基、アミノ基、シアン基、ヒドロキシル基、カルボニル基などがある。
高圧法による低密度ポリエチレン(密度=0.920g/cm3、MI=5.1)を厚さ20μmで紙基材(坪量=320g/m2)上に押出温度330℃にて押出コーティングして低密度ポリエチレン外層を積層する。引き続き、紙基材の内側裏面に、EVOHフィルム層(10ミクロン層厚)及び、ウレタン系熱可塑性エラストマー(PU)8重量%とメタロセン触媒を用いて製造された線形低密度ポリエチレン(mLLDPE)(密度0.920)92重量%とのBl含有シーラント層(30ミクロンの層厚)のフィルムを、Bl含有接着剤(10ミクロン層厚)でラミネートする。
得られる包装材料の層構成は、低密度ポリエチレン外層(20μm)/紙基材層/Bl含有接着剤層(2μm)/EVOH層(10μm)/Bl含有シーラント層(30μm)である。
上記包装材料から屋根型容器を成形し、この屋根型容器を評価する。
高圧法による低密度ポリエチレン(密度=0.920g/cm3、MI=5.1)を厚さ20μmで紙基材(坪量=320g/m2)上に押出温度330℃にて押出コーティングして低密度ポリエチレン外層を積層する。引き続き、紙基材の内側裏面に、EVOHフィルム層及び、ニトリル系熱可塑性エラストマー3重量%とメタロセン触媒を用いて製造された線形低密度ポリエチレン(mLLDPE)(密度0.920)97重量%とのBl含有接着剤層、メタロセン触媒で重合した線形低密度ポリエチレン(mLLDPE)と高圧法による低密度ポリエチレンとをブレンドしたブレンドポリマーとシーラント層それぞれ10ミクロン、2ミクロン、及び30ミクロンの層厚のフィルムを、ニトリル系熱可塑性エラストマー3重量%とメタロセン触媒を用いて製造された線形低密度ポリエチレン(mLLDPE)(密度0.920)97重量%とのBl含有接着剤層(2μm)でラミネートする。
得られる包装材料の層構成は、低密度ポリエチレン外層(20μm)/紙基材層/Bl含有接着剤層(2μm)/EVOH層(10μm)/Bl含有接着剤層(2μm)/シーラント層(30μm)である。
上記包装材料から屋根型容器を成形し、この屋根型容器を評価する。
熱可塑性エラストマーを含まないシーラント層を用いたこと以外、実施例1と同様に、包装材料を得、屋根型容器を成形し、この屋根型容器を評価する。
得られる包装材料の層構成は、低密度ポリエチレン外層(20μm)/紙基材層/EVOH層(10μm)//シーラント層(30μm)である。
なお、EVOH層とシーラント層との接着性が弱いので、従来と同様に、コロナにより前処理される。
また、実施例1のBl含有シーラント層の断面を、拡大写真で観察すると、線形低密度ポリエチレンと熱可塑性エラストマーとの海島構造が観察される。
Claims (5)
- 熱可塑性樹脂外層、基材層、ガスバリア層及び、シーラント層を含む包装積層材料であって、
該ガスバリア層が、エチレン−酢酸ビニルランダム共重合体けん化物からなり、
該ガスバリア層の少なくとも内側に隣接する層が、線形低密度ポリエチレン92〜98重量%と熱可塑性エラストマー2〜8重量%との、海島構造を有するブレンドポリマーからなり、該熱可塑性エラストマーが、該ガスバリア層のエチレン−酢酸ビニルランダム共重合体けん化物の水酸基及び/又は極性基と親和性を有する、
ことを特徴とする包装積層材料。 - 前記包装積層材料が、少なくとも、熱可塑性樹脂外層、基材層、ガスバリア層、第1接着層及び、シーラント層を含み、
該第1接着層が、該ガスバリア層の内側に隣接する層であって、線形低密度ポリエチレン92〜98重量%と熱可塑性エラストマー2〜8重量%との、海島構造を有するブレンドポリマーからなり、
該シーラント層が、線形低密度ポリエチレンからなる、
請求項1記載の包装積層材料。 - 前記シーラント層が、該ガスバリア層の内側に隣接する層であって、線形低密度ポリエチレン92〜98重量%と熱可塑性エラストマー2〜8重量%との、海島構造を有するブレンドポリマーからなる、
請求項1記載の包装積層材料。 - 前記包装積層材料が、少なくとも、熱可塑性樹脂外層、基材層、第2接着層、ガスバリア層、第1接着層及び、シーラント層を含み、
該第1接着層及び該第2接着層が、該ガスバリア層に隣接する層であって、線形低密度ポリエチレン92〜98重量%と熱可塑性エラストマー2〜8重量%との、海島構造を有するブレンドポリマーからなり、
該シーラント層が、線形低密度ポリエチレンからなる、
請求項1記載の包装積層材料。 - 前記包装積層材料が、少なくとも、熱可塑性樹脂外層、基材層、第2接着層、ガスバリア層及び、シーラント層を含み、
該シーラント層及び該第2接着層が、該ガスバリア層に隣接する層であって、線形低密度ポリエチレン92〜98重量%と熱可塑性エラストマー2〜8重量%との、海島構造を有するブレンドポリマーからなる、
請求項1記載の包装積層材料。
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