JP6932566B2 - 包装材料 - Google Patents
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Description
1. 基材層、第1ヒートシール層、第2ヒートシール層及び機能層を順に含む包装材料であって、
(1)第1ヒートシール層が、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を含み、
(2)第2ヒートシール層が、a)ポリオレフィン系樹脂を含むマトリックスと、b)前記マトリックス中に含まれるポリエチレン粒子とを含み、
(3)機能層が、疎水性粒子及び疎油性粒子の少なくとも1種の機能性粒子を含む、
ことを特徴とする包装材料。
2. 第1ヒートシール層が2.0〜50.0g/m2の積層量であり、第2ヒートシール層が0.5〜10.0g/m2の積層量である、前記項1に記載の包装材料。
3. ポリエチレン粒子は、a)平均粒径D50が10〜50μmであり、b)融点が110〜180℃であり、c)比重が0.93〜1.06である、前記項1又は2に記載の包装材料。
4. 機能性粒子の付着量が0.01〜10g/m2である、前記項1〜3のいずれかに記載の包装材料。
5. 包装材料の機能層どうしを対面させた状態で熱接着するに際し、機能性粒子が第1ヒートシール層及び/又は第2ヒートシール層中に埋め込まれる、前記項1〜4のいずれかに記載の包装材料。
6. 包装袋又は包装製品を製造するために用いられる、前記項1〜5のいずれかに記載の包装材料。
7. 包装袋又は包装製品を製造する方法であって、前記項1〜5のいずれかに記載の包装材料の機能層どうしを対面させた状態で熱接着する工程を含む、包装袋又は包装製品の製造方法。
本発明の包装材料(本発明包材)は、基材層、第1ヒートシール層、第2ヒートシール層及び機能層を順に含む包装材料であって、
(1)第1ヒートシール層が、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を含み、
(2)第2ヒートシール層が、a)ポリオレフィン系樹脂を含むマトリックスと、b)前記マトリックス中に含まれるポリエチレン粒子とを含み、
(3)機能層が、疎水性粒子及び疎油性粒子の少なくとも1種の機能性粒子を含む、
ことを特徴とする。
基材層としては、特に限定的ではなく、例えば一般に包装用に使用されているフィルム状、シート状又は箔状の材料(成形品)を使用することができる。これらの材料は、市販品(市販のフィルム等)も使用することもできる。基材の材質としては、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂等の合成樹脂、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属(金属箔)、紙、合成紙等の繊維質材料、あるいはこれらの複合材料(例えば、樹脂フィルム表面に金属蒸着層が形成されてなる複合フィルム等)を用いることができる。従って、例えば基材層の材質としてポリエチンテレフタレート(PET)を好適に用いることもできる。
第1ヒートシール層は、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を含む。本発明では、第1ヒートシール層の構成成分として本発明共重合体を用いることによって、より確実に高いヒートシール性を得ることができる。
第2ヒートシール層は、a)ポリオレフィン系樹脂を含むマトリックスと、b)前記マトリックス中に含まれるポリエチレン粒子とを含む。
機能層は、疎水性粒子及び疎油性粒子の少なくとも1種の機能性粒子を含む。これにより、機能層は、撥水性及び撥油性の少なくも一方を発揮することができる。このため、機能層に内容物が接触した場合でも、内容物の一部が脱落して機能層に付着する現象を抑制ないしは防止することができる。この場合、水分が多い内容物であっても、好適に付着を抑制することができる。
本発明包材は、前記で述べた方法により各層を形成する工程を含む方法によって製造することができる。積層順序は、特に限定されず、例えば基材層上に第1ヒートシール層を形成する第1工程、前記第1ヒートシール層上に第2ヒートシール層を形成する第2工程、機能層を前記第2ヒートシール層上に形成する第3工程を含む方法等を好適に採用することができる。
本発明包材の使用形態は、特に限定されず、包装袋(内容物が装填される前の状態のもの)又は包装製品(内容物が装填された後に包装体内に密閉された製品)のいずれの製造にも好適に用いることができる。
1)第1ヒートシール層の形成
厚み25μmの市販の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムと、第1塗工液として市販のエチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂コート剤(ヒートシールコート剤)とを用意した。第1塗工液を基材の内容物と接触する面にバーコーターによって塗工し、120℃で10秒の条件で乾燥した。乾燥後の目標塗工量は10.0g/m2とした。このようにして第1ヒートシール層を形成した。
2)第2ヒートシール層の形成
ポリエチレン粒子(平均粒径D50:12μm、融点:136℃、比重:0.94)と、市販のポリオレフィン樹脂コート剤(ヒートシールコート剤)とを用意した。前記ポリオレフィン樹脂コート剤100重量部(固形分濃度:20.2重量%)に前記ポリエチレン粒子10重量部を混合分散し、第2塗工液を調製した。第2塗工液を第1ヒートシール層表面にバーコーターによって塗工した後、80℃で10秒の条件で乾燥した。乾燥後の目標塗工量は3.0g/m2とした。このようにして第2ヒートシール層を形成した。
3)機能層の形成
市販の酸化ケイ素微粒子(製品名「AEROSIL 200」日本アエロジル(株)製、BET比表面積:200m2/g、平均一次粒子径12nm)5gを反応槽に入れ、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら市販の表面処理剤500gをスプレーし、次いで200℃で30分間攪拌した後、冷却した。これにより表面改質シリカ微粒子(金属酸化物複合粒子)の粉末を機能性粒子として得た。上記の表面処理剤としては、ポリフルオロオクチルメタクリレート、2−N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート及び2,2’−エチレンジオキシジエチルジメタクリレートのコポリマーの水分散液(固形分濃度:20重量%)を用いた。
上記の金属酸化物複合粒子をエタノール100mlに分散させてコート液を調製した。このコート液を第2ヒートシール層上にバーコーターを用いて塗工した後、100℃で10秒の条件で乾燥した。乾燥後の目標塗工量は0.6g/m2とした。
このようにして、「二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニルを含む第1ヒートシール層/ポリオレフィン樹脂マトリックス中にポリエチレン粒子が分散してなる第2ヒートシール層/金属酸化物複合粒子を含む機能層」が順に積層された包装材料を得た。
機能層を構成する機能性粒子として疎水性酸化物微粒子(製品名「AEROSIL R812S」エボニック デグサ社製、BET比表面積:200m2/g、平均一次粒子径7nm)を用いた。この疎水性酸化物微粒子3.5gをエタノール100mlに分散させてコート液を調製した。これ以外は、実施例1と同様の方法により包装材料を作製した。
機能層を形成しなかったほかは、実施例1と同様の方法により包装材料を作製した。
第2ヒートシール層としてアクリル樹脂とポリエステル樹脂を混合比4:6(重量比)で混合し、実施例1と同じポリエチレン粒子を加えてこれを乾燥後の目標塗工量は3.0g/m2となるように第1ヒートシール層上にバーコーターによって塗工し、120℃で10秒の条件で乾燥した。これ以外は、実施例1と同様にして包装材料を作製した。このようにして「二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を含む第1ヒートシール層/アクリル樹脂及びポリエステル樹脂の混合樹脂マトリックス中にポリエチレン粒子が分散してなる第2ヒートシール層/金属酸化物複合粒子を含む機能層」が順に積層された包装材料を得た。
機能層を構成する機能性粒子として実施例2に記載の疎水性酸化物微粒子に変更した以外は、比較例2と同様の方法により包装材料を作製した。すなわち、「二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を含む第1ヒートシール層/アクリル樹脂及びポリエステル樹脂の混合樹脂マトリックス中にポリエチレン粒子が分散してなる第2ヒートシール層/疎水性酸化物微粒子を含む機能層」が順に積層された包装材料を得た。
機能層を形成しなかったほかは、比較例2と同様の方法により包装材料を作製した。
第2ヒートシール層及び機能層を積層せず、「二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を含む第1ヒートシール層」が順に積層された構成とした以外は、実施例1と同様の方法により包装材料を作製した。
第1ヒートシール層を形成するためにポリエステル樹脂コート剤を使用し、乾燥後の目標塗工量は10.0g/m2とした以外は、実施例1と同様の方法により包装材料を作製した。すなわち、「二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/ポリエステル樹脂を含む第1ヒートシール層/ポリオレフィン樹脂マトリックス中にポリエチレン粒子が分散してなる第2ヒートシール層/金属酸化物複合粒子を含む機能層」が順に積層された包装材料を得た。
機能層を構成する機能性粒子を実施例2に記載の疎水性酸化物微粒子に変更した以外は、比較例6と同様の方法により包装材料を作製した。
機能層を形成しなかったほかは、比較例6と同様の方法により包装材料を作製した。
第2ヒートシール層としてアクリル樹脂とポリエステル樹脂を混合比4:6(重量比)で混合し、実施例1と同じポリエチレン粒子を加えて、これを乾燥後の目標塗工量は3.0g/m2となるように第1ヒートシール層上にバーコーターによって塗工した後、120℃で10秒の条件で乾燥した以外は、比較例6と同様にして包装材料を得た。すなわち、「二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/ポリエステル樹脂を含む第1ヒートシール層/アクリル樹脂及びポリエステル樹脂の混合樹脂マトリックス中にポリエチレン粒子が分散してなる第2ヒートシール層/金属酸化物複合粒子を含む機能層」が順に積層された包装材料を得た。
機能層を構成する機能性粒子を実施例2に記載の疎水性酸化物微粒子に代えたほかは、比較例9と同様の方法により包装材料を作製した。
機能層を形成しなかったほかは、比較例9と同様の方法により包装材料を作製した。
第2ヒートシール層及び機能層を形成しなかったほかは、比較例9と同様の方法により包装材料を作製した。
第1ヒートシール層を形成しなかったほかは、実施例1と同様の方法により包装材料を作製した。
機能層を構成する機能性粒子を疎水性酸化物微粒子に変更した以外は、比較例13と同様の方法により包装材料を作製した。
機能層を形成しなかったほかは、比較例13と同様の方法により包装材料を作製した。
第2ヒートシール層としてアクリル樹脂とポリエステル樹脂を混合比4:6(重量比)で混合し、実施例1と同じポリエチレン粒子を加えて、これを乾燥後の目標塗工量は3.0g/m2となるように基材上にバーコーターによって塗工した後、120℃で10秒の条件で乾燥した以外は、比較例13と同様の方法により包装材料を作製した。すなわち、「二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/アクリル樹脂及びポリエステル樹脂の混合樹脂マトリックス中にポリエチレン粒子が分散してなる第2ヒートシール層/金属酸化物複合粒子を含む機能層」が順に積層された包装材料を得た。
機能層を構成する機能性粒子として、実施例2に記載の疎水性酸化物微粒子に変更した以外は、比較例16と同様の方法により包装材料を作製した。
機能層を形成しなかったほかは、比較例16と同様の方法により包装材料を作製した。
第2ヒートシール層中にポリエチレン粒子を添加せず、第2のヒートシールに凹凸を付与しなかったほかは、比較例1と同様の方法により包装材料を作製した。
市販の約25gの棒状のスティックパンを用意し、市販の脂肪分35%のホイップクリーム10g又は純ハチミツ10gを前記スティックパン上に塗って得られたサンプルを包装袋内に充填し、ヒートシールにより密閉した後、3日間冷蔵保存(4℃)した。
なお、包装袋は、各実施例及び比較例の包装材料を用いて図3〜図4に示す構成に従って三方シールの形態(合掌袋)として作製し、開口部からサンプルを挿入した後、開口部を大気中でヒートシールすることによってサンプルを袋内に密封した。その後3日経過後、包装袋を開封し、包装袋本体内のホイップクリーム又は純ハチミツと接していた部位への食品の付着面積を評価した。
食品と接していた面積に対する付着物の面積が10%未満の場合は「〇」、10%以上30%未満の場合は「△」、30%以上の場合は「×」とした。その結果を表1に示す。
20mm×60mmの熱板を使用して160℃×3kg/cm2×1秒の条件でヒートシールを行い、その後シール幅が15mmとなるように短冊状にスリットして試験片を各3点作製した。それらの試験片のヒートシール強度をオートグラフ試験機(株式会社島津製作所製EZ−LX)で測定した。具体的には、ヒートシール強度(N)は100mm/minの速度でT剥離試験とし、各サンプルについて3点測定し、その平均過重強度(N)を求めた。実用上の包装材料のヒートシール強度を考慮し、3N/15mm以上を「〇」、1N/15mm以上3N/15mm未満を「△」、1N/15mm未満のサンプルを「×」とした。その結果を表1に示す。
Claims (7)
- 基材層、第1ヒートシール層、第2ヒートシール層及び機能層を順に含む包装材料であって、
(1)第1ヒートシール層が、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を含み、
(2)第2ヒートシール層が、a)ポリオレフィン系樹脂を含むマトリックスと、b)前記マトリックス中に含まれるポリエチレン粒子とを含み、
(3)機能層が、疎水性粒子及び疎油性粒子の少なくとも1種の機能性粒子を含み、
(4)機能層どうしを対面させて熱接着する、
ことを特徴とする包装材料。 - 第1ヒートシール層が2.0〜50.0g/m2の積層量であり、第2ヒートシール層が0.5〜10.0g/m2の積層量である、請求項1に記載の包装材料。
- ポリエチレン粒子は、a)平均粒径D50が10〜50μmであり、b)融点が110〜180℃であり、c)比重が0.93〜1.06である、請求項1又は2に記載の包装材料。
- 機能性粒子の付着量が0.01〜10g/m2である、請求項1〜3のいずれかに記載の包装材料。
- 包装材料の機能層どうしを対面させた状態で熱接着するに際し、機能性粒子が第1ヒートシール層及び/又は第2ヒートシール層中に埋め込まれる、請求項1〜4のいずれかに記載の包装材料。
- 包装袋又は包装製品を製造するために用いられる、請求項1〜5のいずれかに記載の包装材料。
- 包装袋又は包装製品を製造する方法であって、請求項1〜5のいずれかに記載の包装材料の機能層どうしを対面させた状態で熱接着する工程を含む、包装袋又は包装製品の製造方法。
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