JP6318624B2 - 高耐性包材 - Google Patents

Description

本発明は、積層体およびこれを用いた包材に関するものである。

近年、環境問題に対する意識の高まりから、ガラス瓶やプラスチックボトル等の充填容器を、バリア機能を持たせた積層体による高耐性包材（包装袋、複合紙容器、スタンディングパウチ、口栓付きパウチ、ラミチューブ等）に転換する機会が増えている。これら高耐性包材に充填する内容物の中には、強力な浸透力を有する成分（揮発性物質（リモネンやメントール等の香料、薬効成分、アルコール等の有機溶剤）、界面活性剤、酸性物質、アルカリ性物質等）が含まれる場合がある。

しかし、包装される内容物に強力な浸透力を有する成分（以下、強浸透性物質と呼ぶ）が含まれる場合、強浸透性物質が最内層のシーラント層を透過して接着層にまで浸透する結果、ラミネート強度の経時低下や、これに起因するプラスチック基材の剥離が生じることがあった。

すなわち、接着層に用いるアンカーコート剤（以下、AC剤と呼ぶ）は、一般的には、ポリエステルポリオール等の主剤と、イソシアネート化合物等の硬化剤を配合したものである。接着層に到達した強浸透性物質によって、主剤であるポリエステルポリオール成分の膨潤、分子量の低下等が起こり、接着層の凝集力が低下する。このため、ラミネート強度が経時的に低下する。

プラスチック基材とシーラント層間のラミネート強度の経時低下を抑制した積層体として、例えば、特許文献１に示されているように、ポリエステル、ナイロンまたはポリプロピレンのいずれかからなるプラスチック基材の上に、イソシアネート化合物からなる接着層を介してシーラント層を設けた積層体が提案されている。

しかし、特許文献１に記載の積層体においては、プラスチック基材上に無機酸化物からなる透明蒸着薄膜層を形成した場合、透明蒸着薄膜層とイソシアネート化合物からなる接着層との間のラミネート強度が弱いため、初期ラミネート強度が充分に得られないといった問題があった。

この問題を改善した例として、特許文献２では、イソシアネート化合物と金属アルコキシドを含む組成物の質量比を定めた接着層と透明蒸着薄膜層との架橋メカニズムにより接着力を高めた積層体が提案されている。

しかし、特許文献２に記載の積層体を用いて高耐性包材を成形する場合、透明蒸着薄膜層が屈曲に弱い為、成形時に包材を折込んだ箇所にクラックが発生する。そして、強浸透性物質がこのクラック箇所を起点に接着層にまで浸透し、経時的にピンホールができるといった問題があった。

図４は従来技術による積層体の一実施例を示した概略図である。従来積層体４は、リニアポリエチレン（LLDPE）からなる基材４１と、LLDPE層４１上に設けられＡＣ剤を含む接着層４２と、接着層４２上に成形された透明蒸着薄膜層４３と、透明蒸着薄膜層４３上に設けられたシーラント層４４とを有する。

すなわち、接着層４２にAC剤を含むため、強浸透性物質が浸透した際にAC剤の凝集力が
低下しラミネート強度が経時低下していた。また、透明蒸着薄膜層４３を有するため、図２に示すように包材成形時に積層体を折込んだ箇所２１の屈曲によりクラックが生じていた。

特開２００５−３３５３７４号公報 特開２００８−０９４０５１号公報

本発明はこれらの問題を鑑みたものであり、強浸透性物質を含有する内容物を内包した場合においてもラミネート強度が低下せず、かつ包装袋形成時に包材を折込んだ箇所においてクラックやピンホールが生じない積層体を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン、ポリエチレンをこの順に積層して構成される多層積層体を、シーラント層上に積層して構成される積層体であって、前記多層積層体のポリエチレンと前記シーラント層とが、アンカーコート剤を介することなく、溶融ポリエチレン樹脂を用いた押出しラミネート法によって貼り合わされていることを特徴とする積層体である。

請求項１の発明によれば、多層積層体の最下層をポリエチレン層としているため、AC剤を使用することなく多層積層体と基材とを貼り合わせることができる。従って、強浸透性物質を含有する内容物を本発明の積層体による包材に充填した場合においても、強浸透性物質が接着層の接着力を弱めることがないため、ラミネート強度を維持することが可能である。

かつ本発明の積層体では、バリア機能をEVOH層やナイロン層を含む層構成により付与しているため、包材の屈曲箇所においてクラックやピンホールが生じないという効果がある。

請求項２の発明によれば、多層積層体の最上層にポリエチレンの融点以上からなる材料を用いて形成しているため、製袋する工程にて積層体の最下層であるポリエチレン層が溶融する温度で加熱した際に、最上層が同時に溶融することを防ぐことができる。従って、製袋時に積層体の最上層同士が貼りつくことを防止する効果を得られる。

請求項３の発明によれば、多層積層体の層構成をEVOH／ナイロン／ポリエチレン／（ポリフィルム側）とすることで、強浸透性物質を含有する内容物を充填した場合でもラミネ
ート強度を維持でき、かつ屈曲箇所においてクラックやピンホールを生じさせない効果を得られる。

請求項４の発明によれば、押出しラミネート法により多層積層体と基材を貼り合わせることで、ＡＣ剤を使用しない層構成を得られる。

本発明の一実施例を示した積層体の概略図である。 本発明の積層体性経時の押出しラミネーションの概略図である。 積層体を用いた包装袋成形時の折込部を例示している。 従来技術の一実施例を示した積層体の概略図である。

本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明を簡単にするため、各図の対応する部位には同じ符号を付している。

図１は本発明による積層体の一実施例を示した概略図である。積層体１は、ポリエチレンフィルムからなるシーラント層１１上に、ポリエチレン層１２と、ポリエチレン層１２より上側に形成されたナイロン層１３と、ナイロン層１３より上側に形成されたエチレンビニル共重合樹脂（EVOH）層１４とを包含する多層積層体１０を、図３に示すような押出しラミネート法により積層するものである。

シーラント層１１の厚さは、包材の用途等に応じて適宜決定すればよく、特に限定されない。

多層積層体１０は、ポリエチレン層１２と、ポリエチレン層１２より上側に形成されたナイロン層１３と、ナイロン層１３より上側に形成されたEVOH層１４とを共押出し法或いはサンドラミネート法等の既知の手法により作成することができる。

つまり、多層積層体１０は、シーラント層１１と接する位置にあたる多層積層体１０の最下層にポリエチレン層１２を形成している。本層構成とすることで、図３に示すように、ポリエチレン層１２とTダイ３２から供給される溶融ポリエチレン樹脂３１の親和性が高いため、シーラント層１１と多層積層体１０を押出しラミネートによりAC剤を用いることなく貼り合わせることが可能となる。従って、本発明による積層体を用いた包材に強浸透性物質を含む内容物を封入した場合においても、図４に示した従来技術のように接着層４２の凝集力低下によるラミネート強度の経時低下が起こらず、層間剥離が生じない。

さらに、積層体にバリア機能をもたらしていた透明蒸着薄膜層４３を用いず、EVOH層やナイロン層を含む多層積層体によりバリア性を付与しているため、図２に例示した包材成形時に積層体を折込んだ場合においてもクラックやピンホールが発生しない。

多層積層体１０には上記層構成の他に、目的に応じて他の層を適宜設けてもよい。

本発明の積層体を含んだ包材としては、スタンディングパウチや、包装袋、複合紙容器、口栓付きパウチ、ラミチューブ、蓋材等が挙げられるが、この他に様々な用途に使用できる。

以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、包材としての用途を考慮し、要求される剛性、耐久性等を向上する目的で、他の層を任意に形成できることはいうまでもない。

本発明による包材の強浸透性物質からの耐性を調べる為、下記の試験を実施した。
以下、実施例を示す。

（実施例１）
シーラント層としてポリエチレンフィルムを用いた。また、多層積層体はナイロン、EVOH、ナイロン、低密度ポリエチレンをこの順で積層したものを使用した。ポリエチレンフィルムと多層積層体を押出しラミネート法により接着し、実施例１に係る積層体を得た。

（実施例２）
シーラント層として直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いた。また、多層積層体はポリエチレンテレフタレート、接着剤、EVOH、ナイロン、ポリエチレンをこの順で積層したものを使用した。直鎖状低密度ポリエチレンフィルムと多層積層体を押出ラミネート法により接着し、実施例２に係る積層体を得た。

（実施例３）
シーラント層としてポリエチレンフィルムを用いた。また、多層積層体はグリコール変性ポリエステル、ナイロン、EVOH、ナイロン、ポリエチレンをこの順で積層したものを使用した。ポリエチレンフィルムと多層積層体を押出ラミネート法により接着し、実施例３に係る構成を得た。

実施例１〜３の積層体を用いて作成した包材に強浸透性物質を含む内容物を充填したものを４８袋用意した。該包材群をダンボールケースに入れ、輸送試験並びに集積落下試験を実施した。輸送試験としては、２０００ｋｍ相当を想定した。また、集積落下試験として該包材群を入れたダンボールケースに対し高さ６０ｃｍからの落下試験を１０回繰り返した。両試験実施後に該包材群を放置し、経過を観察した結果を表１に示す。

以下に、本発明の比較例について説明する。

（比較例１）
ナイロンと透明蒸着ポリエチレンテレフタレートとをドライラミネート接着剤によって貼り合わせたものと、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムとをAC剤を使用した押出ラミネートによって貼り合わせたものを使用して比較例１に係る包材を得た。該包材に強浸透性物質を含む内容物を充填し、実施例１と同じ条件の下で輸送試験並びに集積落下試験を実施した。このときの結果を表１に合わせて示す。

表１からも明らかなように、実施例１〜３に係る積層体は、強浸透性物質を含有する内容物を充填してもラミネート強度の低下が見られず、長期にわたって内容物の漏れが発生しなかった。

これに対し、比較例１に係る積層体は、試験３日後から内容物が漏れる包材が散見されるなど、強浸透性物質を含有する内容物を充填する包材としての使用には適さないことが判明した。

１・・・本発明における積層体
１０・・・多層積層体
１１・・・シーラント層
１２・・・ポリエチレン層
１３・・・ナイロン層
１４・・・エチレンビニル共重合樹脂（EVOH）層
２０・・・包材例
２１・・・屈曲による影響が大きい箇所
３０・・・ポリエチレン層１２を除いた多層積層体１０
３１・・・溶融ポリエチレン樹脂
３２・・・Tダイ
３３・・・冷却ロール
４・・・従来技術における積層体
４１・・・基材
４２・・・接着層
４３・・・透明蒸着薄膜層
４４・・・シーラント層

Claims (1)

1. エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン、ポリエチレンをこの順に積層して構成される多層積層体を、シーラント層上に積層して構成される積層体であって、前記多層積層体のポリエチレンと前記シーラント層とが、アンカーコート剤を介することなく、溶融ポリエチレン樹脂を用いた押出しラミネート法によって貼り合わされていることを特徴とする積層体。