JP7225552B2 - 易開封性ガスバリア積層体、及び該積層体からなる易開封性ガスバリア包装材料と包装袋 - Google Patents
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Description
また、本発明の包装材料は、各種包装用袋やレトルト用袋に最適である。
しかし、ガスバリア層としての金属箔は、高い酸素バリア性を達成することができるが、蒸着膜などに比べて厚く、その結果、金属箔を使用した包装材料も厚くなり、耐折り曲げ性に劣ることが知られている。
これに対し、金属あるいは金属酸化物の蒸着膜等を使用すると膜厚を薄くすることができ、折り曲げ性等に優れているが、蒸着膜表面は凹凸を有することからか、十分な酸素バリア性を達成することが困難であるという問題を有していた。
該樹脂硬化物中には、メタキシレンジイソシアネート由来の骨格構造が20%質量以上含有され、かつ前記(A)および(B)の内、3官能以上の化合物の占める割合が、(A)と(B)の総量に対して7質量%以上であることを特徴とする熱硬化型酸素バリア性ポリウレタン樹脂を使用したガス(酸素)バリア性複合フィルム(基材フィルム層と熱硬化型ガスバリア性ポリウレタン樹脂を含む層とを有する)が記載されている。
1.少なくとも、基材層(A)と、ガスバリア性有機接着剤層(B)と、ガスバリア無機蒸着層(C)と、易開封性シーラント層(D)とを有する易開封性ガスバリア積層体であって、
基材層(A)の厚みは、5~50μm以下であり、
ガスバリア無機蒸着層(C)とガスバリア性有機接着剤層(B)とは隣接して積層されており、
ガスバリア性有機接着剤層(B)の厚みは、0.6~6.0μmである、
易開封性ガスバリア積層体。
2.基材層(A)は、ポリプロピレン系樹脂を含む二軸延伸フィルムからなり、
基材層(A)の厚みは、18~40μmである、
上記1に記載の易開封性ガスバリア積層体。
3.基材層(A)は、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を含む二軸延伸フィルムからなり、
基材層(A)の厚みは、5~40μmである、
上記1に記載の易開封性ガスバリア積層体。
4.更に、基材層(A)とガスバリア性有機接着剤層(B)との間に、ガスバリア塗布膜層(E)を有する易開封性ガスバリア積層体であって、
ガスバリア塗布膜層(E)は、金属アルコキシドと水溶性高分子とを含む樹脂組成物から生成された、ゾルゲル法加水分解重縮合物を含有する、
上記1~3の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体。
5.更に、基材層(A)とガスバリア性有機接着剤層(B)との間に、印刷層(F)を有する、
上記1~4の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体。
6.ガスバリア無機蒸着層(C)は、アルミニウム蒸着層、アルミナ蒸着層、及び、シリカ蒸着層、なる群から選ばれる1種または2種以上を有する層である、
上記1~5の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体。
7.ガスバリア無機蒸着層(C)が、アルミニウム蒸着層を有する層である、
上記1~5の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体。
8.ガスバリア無機蒸着層(C)の厚みが、1~100nmである、
上記1~7の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体。
9.23℃90%RH環境下における酸素透過度が、0.05~2cc/m2/day/atmであり、
40℃90%RH環境下における水蒸気透過度が、0.01~2g/m2/day/atmである、
酸素バリア用及び水蒸気バリア用の、
上記1~8の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体。
10.縦ピロー充填機で1回の充填負荷を与えた後の、23℃90%RH環境下における酸素透過度の、前記充填負荷を与える前からの増加値が、ゼロまたは20cc/m2/day/atm以下である、
上記1~9の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体。
11.総構成層数が6以下である、上記1~10の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体。
12.上記1~11の何れかに記載の易開封性ガスバリア積層体を用いた、易開封性ガスバリア包装材料。
13.上記12に記載の易開封性ガスバリア包装材料を用いた、易開封性ガスバリア包装袋。
14.上記12に記載の易開封性ガスバリア包装材料を用いた、易開封性ガスバリアピロー包装袋。
また、易開封性シーラント層(D)を有するため、易開封性を発現することができる。
本発明における、総構成層数とは、積層体を構成する、基材層、ガスバリア層、接着剤層、及びシーラント層等の層の詳細な数であり、各層における蒸着層やACコート等の特殊処理コート層をも含む層数のことである。例えば、アルミニウム蒸着層付きPETフィルム層は、2層として数える。
図1~3は、本発明の易開封性ガスバリア積層体の層構成の一例を示す概略的断面図である。
は別個のガスバリア無機蒸着層と、ガスバリア塗布膜層(E)とを積層した構成であってもよい。
本発明において使用される樹脂名は、業界において慣用されるものを用いることとする。また、本発明は、以降の列記された諸々の具体例に限定されるものでは無い。
基材層(A)としては、化学的ないし物理的強度に優れ、無機蒸着膜を形成する条件等に耐え、それら無機蒸着膜等の特性を損なうことなく良好に保持し得ることができる金属、金属酸化物等の無機材料や樹脂等の有機材料を例えばフィルムやシートとして使用することができる。
基材層(A)の厚さは、成形性、透明性、屈曲後のガスバリア性維持の観点から、5μm以上、50μm以下であり、好ましくは15μm以上、40μm以下である。上記範囲よりも薄いと、積層体の剛性が低すぎる為に屈曲時にガスバリア性に寄与する層が破壊され易く、また、積層体の強度が不足し易い。またこれより厚いと、積層体の剛性が高くなりすぎる為に屈曲時にガスバリア性に寄与する層が破壊され易く、また、積層体の加工が困難になり易い。
基材層(A)の厚みは、基材層(A)がポリプロピレン系樹脂を含む二軸延伸フィルムからなる場合には18~40μmが好ましく、基材層(A)がポリエチレンテレフタレート系樹脂を含む二軸延伸フィルムからなる場合には5~40μmであるが好ましい。
また、基材層(A)及び基材層(A)を構成するフィルム又はシートは、ガスバリア性有機接着剤層(B)等の各接着剤層あるいはガスバリア無機蒸着層(C)等の各無機蒸着層との密着性を向上させるために、ラミネートあるいは蒸着前に基材層(A)及び基材層(A)を構成するフィルム又はシートの密着させる表面に、必要に応じて、前もって、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理などの物理的な処理や、化学薬品を用いた酸化処理などの化学的な処理や、接着剤層、プライマーコート剤層、アンダーコート層、あるいは、蒸着アンカーコート剤層等を形成する処理、及びその他処理を施してもよく、該表面処理後に無機蒸着層を設け、さらに、該無機蒸着層上に、後述のガスバリア塗布膜層(E)等のバリアコート層を設けた構成としてもよい。
基材層(A)に用いる樹脂のフィルム又はシートとしては、例えば、前記の樹脂の群から選ばれる1種又は2種以上の樹脂を使用し、押し出し法、キャスト成形法、Tダイ法、切削法、インフレーション法等従来から使用されている製膜化法により、又は、2種以上の樹脂を使用して多層共押し出し製膜化法により製造することができる。さらに、フィルムの強度、寸法安定性、耐熱性の観点から、例えば、テンター方式、あるいは、チューブラー方式等を利用して1軸ないし2軸方向に延伸することができる。
基材層(A)に用いる樹脂のフィルム又はシートは、必要に応じて、加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料等のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができ、その添加量としては、他の性能に悪影響を与えない範囲で目的に応じて、任意に添加することができる。
本発明におけるガスバリア性有機接着剤層(B)は、接着剤組成物が塗布、乾燥され、更に硬化されて形成された層であり、積層体中でガスバリア無機蒸着層(C)と隣接して積層されており、ガスバリア性、特に酸素と水蒸気に対するバリア性を有する。
。上記範囲よりも高い場合は、室温付近での硬化塗膜の柔軟性が低下して基材への密着性が劣ることで接着力が低下するおそれがある。上記範囲よりも低い場合は、常温付近での硬化塗膜の分子運動が大きくなり得ることによって十分な酸素バリア性が発揮され難いおそれや、凝集力不足による接着力低下のおそれがある。
接着剤樹脂組成物は、2液硬化型接着剤組成物が好ましい。
接着剤樹脂組成物は、ラミネート時には、例えば、溶剤に溶かして低粘度化して用いられる。
ポリオール(J)は、1分子内に水酸基を2個以上有し、主骨格がポリエステル構造、ポリエステルポリウレタン構造、ポリエーテル構造、及びポリエーテルポリウレタン構造なる群から選ばれる1種または2種以上を有するものである。前記ポリエステル構造は、例えば、多価カルボン酸類と多価アルコールとを公知慣用の方法で重縮合反応させて得ることができるが、合成ルートはこれに限定されない。
具体的な脂肪族多価カルボン酸類としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。
酸及びこれらジカルボン酸の無水物あるいはエステル形成性誘導体;p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の多塩基酸等が挙げられる。
多価カルボン酸類としては、これらを単独で或いは2種以上を併用することができる。
脂肪族多価アルコールとしては、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等を例示することができる。
イソシアネート化合物(K)は、分子内にイソシアネート基を2個以上有し、芳香族または脂肪族のどちらでもよく、低分子化合物または高分子化合物のどちらでもよく、イソシアネート基が2個のジイソシアネート化合物や、3個以上のポリイソシアネート化合物等の公知の化合物が使用できる。イソシアネート化合物(K)としては、公知のイソシアネートブロック化剤を用いて公知慣用の適宜の方法より付加反応させて得られたブロック化イソシアネート化合物であってもよい。
リン酸変性化合物(L)は、無機系部材に対する接着強度を向上させる効果を有するものであり、公知慣用のものを用いることができる。
具体的には、リン酸、ピロリン酸、トリリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、ビス(2-エチルヘキシル)ホスフェート、イソドデシルアシッドホスフェート、ブトキシエチルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、2-ヒドロキシエチルメタクリレートアシッドホスフェート、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、等が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
溶剤は、ポリオール(J)とイソシアネート化合物(K)とを溶解し、リン酸変性化合物(L)や板状無機化合物(M)を均一に分散可能で、積層体の製造工程上の適切な沸点や揮発性を有するものならば、特に制限は無い。
該接着剤樹脂組成物に、例えば極性が高い溶剤を使用している場合には、作業性に乏しくなりやすい。例えばアセトンのような溶解性の高い溶剤を使用した場合には、沸点が低く且つ外気の水を取り込みやすいため、水とイソシアネートとの反応によって該接着剤樹脂組成物の粘度が上昇しやすいといった問題が発生することがある。
板状無機化合物(M)は、ガスバリア性有機接着剤層(B)のラミネート強度とガスバリア性を向上させる効果を有する。
板状無機化合物(M)としては、具体的には、カオリナイト-蛇紋族粘土鉱物(ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディッカイト、ナクライト等、アンチゴライト、クリソタイル等)、パイロフィライト-タルク族(パイロフィライト、タルク、ケロライ等)等が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
多価カルボン酸変性ポリエステルポリオール(N)は、1分子内に1個または2個以上のカルボキシル基と2個以上の水酸基を有する化合物である。
多価カルボン酸変性ポリエステルポリオール(N)は、例えば、1分子内に3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオールの水酸基の一部に、多価カルボン酸類を反応させることにより得ることができる。
ガスバリア無機蒸着層(C)は、酸素ガスおよび水蒸気等の透過を防ぐガスバリア性を有するバリア膜であり、無機物または無機酸化物からなる蒸着膜が挙げられる。
一般的に、無機蒸着層表面には超微細な凹凸が生じており、超微細レベルでは、無機蒸着層の厚みは均一では無く、薄い部分は面方向のガスバリア性が弱い。
ガスバリア無機蒸着層(C)は、易開封性シーラント層(D)上に直接、ガスバリア性有機接着剤層(B)等の接着層を介さずに設けることができる。
また、その際に、易開封性シーラント層(D)表面に必要に応じて前処理が可能であり、具体的には、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理などの物理的な処理や、化学薬品などを用いて処理する酸化処理などの化学的な処理を施してもよい。
易開封性シーラント層(D)は、本発明に係る積層体及び該積層体からなる包装材料にヒートシール性と耐屈曲性、耐衝撃性等の機能を付与するものであり、特に耐屈曲性を付与することで屈曲後のガスバリア性の低下を抑制することができるものが望ましい。
そして更に、本発明においては、易開封性シーラント層(D)には、易開封性を付与するために、イージーピールフィルムが用いられる。
イージーピールフィルムとしては、界面剥離タイプ、凝集剥離タイプ、層間剥離タイプの何れでも適用可能であり、包装体の種類や要求特性に応じて適宜選択して用いることができる。
易開封性の指標としては、該包装体のシール強度は2~20N/15mmの範囲であることが好ましく、該範囲のシール強度を与えることが可能なイージーピールフィルムが用いられる。
上記の樹脂には、必要に応じて、公知の耐屈曲性改良剤、無機又は有機添加剤等を配合することができる。
本発明においては、上記のような諸条件を充足する材料を任意に使用することができる。
易開封性シーラント層(D)の厚さは、任意に選択し得るが、包装材料としての強度等の観点から、5~500μm位の範囲から選択して使用することができ、好ましくは10~250μm、更に好ましくは15~100μmの範囲である。これより薄いとヒートシールしても充分なラミネート強度が得られず、包装材料としては機能しないし耐突き刺し性等が抵下する。また、これより厚いと、コスト上昇を招くと共にフィルムが硬くなり作業性が悪くなる。
本発明においては、基材層(A)とガスバリア性有機接着剤層(B)との間に、酸素ガスおよび水蒸気等のガスへのバリア性を高めるために、更に、ガスバリア塗布膜層(E)を設けることができる。ガスバリア塗布膜層(E)は、基材層(A)に積層されたガスバリア無機蒸着層の上に設けられてもよい。
ガスバリア塗布膜層(E)は、金属アルコキシドと水溶性高分子とを含む樹脂組成物から、ゾルゲル法触媒、水及び有機溶剤等の存在下で生成された、ゾルゲル法加水分解重縮合物を含有する層であることが好ましい。
R1 nM(OR2)m
(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1~8の有機基を表し、Mは金属原子を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表し、n+mはMの原子価を表す。)
金属アルコキシドは、1種ないし2種以上を混合して用いてもよい。
上記のようなシランカップリング剤は、1種ないし2種以上を混合して用いてもよい。本発明において、上記のようなシランカップリング剤は、上記のアルコキシドの合計量100質量部に対して1~20質量部程度の範囲内で含有することができる。
アミン系化合物としては、水に実質的に不溶であり、且つ有機溶媒に可溶な第3級アミンが好適である。具体的には、例えば、N,N-ジメチルベンジルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン等を使用することができる。特に、N,
N-ジメチルべンジルアミンが好適であり、金属アルコキシド100質量部当り、例えば0.01~1.0質量部、特に0.03~0.3質量部を含有することが好ましい。0.01質量部よりも少ないと触媒効果が小さすぎ、1.0質量部よりも多いと触媒効果が強すぎて反応速度が速くなり過ぎ、不均一になり易い傾向になる。
まず、金属アルコキシド、水溶性高分子、ゾルゲル法触媒、水、有機溶媒、および、必要に応じてシランカップリング剤等を混合して、樹脂組成物から成る塗工液を調製する。該塗工液中では次第に重縮合反応が進行する。
本発明に係る積層体は、必要に応じて、例えば、基材層(A)とガスバリア性有機接着剤層(B)との間に、特に例えば、図3に示すように、ガスバリア塗布膜層(E)とガスバリア性有機接着剤層(B)との間に、文字、図形、記号、その他の所望の絵柄を通常の印刷方式にて任意に形成した印刷層(F)を設けることができる。
従来の積層体においては、十分なガスバリア性を得る為には、AC(アンカー)コートや金属蒸着層等を含めると、総構成層数に8層程度以上が必要であり、そのために製造工
程が長く、複雑化していたが、本発明に係る積層体は、総構成層数を従来よりも少なくすることが可能であり、6層以下で従来と同等以上のガスバリア性を発現することが可能である。
エージングは、30~50℃で、1~3日が好ましい。上記範囲よりも低温又は短時間だと、エージングの効果が充分には発揮され難い場合が有り、上記範囲よりも高温または長時間だと、エネルギーまたは長時間を要する割にはエージングの効果がそれ以上には向上され難く、生産性が悪化し易い。
本発明に係る包装袋は、本発明に係る包装材料から作製されたものであり、ガスバリア性と易開封性と耐屈曲性に優れる。包装袋の具低例としては、例えば、ピロー包装袋等が挙げられる。
本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。
PETフィルム1:東洋紡社製PETフィルム、T4100。片面コロナ処理。10μm厚。
PETフィルム2:東レフィルム加工(株)社製PETフィルム、1310。片面アルミニウム蒸着処理(40nm厚)。12μm厚。
OPPフィルム1~6:東洋紡(株)社製OPP(2軸延伸ポリプロピレン)フィルム、2161。片面コロナ処理。厚さ18、20、25、30、40、60μm。
ONYフィルム1:東洋紡社製ONYフィルム、N1100。片面コロナ処理。15μm厚。
ACコート剤1:(株)日本触媒社製、エポミンP-1000。
ガスバリア塗布膜用樹脂組成物1:下記で作製。
ガスバリア性有機接着剤組成物1:下記で調製。
2液硬化型ウレタン接着剤1:東洋モートン(株)社製、トモフレックスTM-340/東洋モートン(株)社製CAT-29
低密度ポリエチレン1:日本ポリエチレン(株)製低密度ポリエチレン、LC600A。イージーピールCPPフィルム1:下記で作製。片面アルミニウム蒸着処理(40nm厚)。25μm厚。
イージーピールCPPフィルム2:三井化学東セロ(株)社製易開封性(イージーピール性)CPPフィルム、TAF-513。18μm厚。
CPPフィルム1:東レフィルム加工(株)社製、2703。片面アルミニウム蒸着処理(40nm厚)。25μm厚。
CPPフィルム2:東洋紡(株)社製CPPフィルム、P-1128。片面コロナ処理。25μm厚。
下記の原料を混合して、ガスバリア塗布膜層(E)用の、ガスバリア塗布膜用樹脂組成物1を調製した。
テトラエトキシシラン 100質量部
エバールEP-F101 20質量部
N,N-ジメチルべンジルアミン 0.2質量部
イソプロピルアルコール 300質量部
下記の接着剤と溶剤を混合して、ガスバリア性有機接着剤層(B)用の、ガスバリア性有機接着剤組成物1を調製した。
接着剤:PASLIM VM001/VM102CP(DIC(株)社製) 19質量部溶剤:酢酸エチル 15質量部
ポリエチレン/ポリプロピレン&ポリエチレンの混合物/ポリプロピレン、の3層フィルムを製膜し、厚み25μmのフィルムを得た。
更に、得られたフィルムに対して、巻取式真空蒸着機によって、アルミニウムを誘導加熱して、5×10-4Torr下でアルミニウム蒸着処理を行い、ガスバリア無機蒸着層(C)として40nm厚の片面アルミニウム蒸着層を有する、厚み25μmのイージーピールCPP(未延伸ポリプロピレン)フィルム1を得た。
基材層(A)としてPETフィルム1、ガスバリア性有機接着剤層(B)としてガスバ
リア性有機接着剤組成物1、易開封性シーラント層(D)としてイージーピールCPPフィルム1を用いて、PETフィルム1のコロナ処理面と、イージーピールCPPフィルム1のアルミニウム蒸着面とを、ガスバリア性有機接着剤組成物1を介して、ドライラミネートし、次いで40℃で1日間エージング処理し、積層体を得た。
このときのガスバリア性有機接着剤組成物1の塗布量は、硬化後の厚さが2μmになる量とした。
得られた積層体について各種評価を実施した。結果を表1に示す。
層構成:PETフィルム1(10μm)/接着剤樹脂組成物1硬化物(2μm)/アルミニウム蒸着(40nm)/イージーピールCPPフィルム1(25μm)
基材層(A)用のフィルムを、表1に記載のフィルムに変えた以外は、実施例1と同様に操作して、同様に評価した。結果を表1に示す。
基材層(A)としてOPPフィルム2、ガスバリア性有機接着剤層(B)としてガスバリア性有機接着剤組成物1、易開封性シーラント層(D)としてイージーピールCPPフィルム1、ガスバリア塗布膜層(E)としてガスバリア塗布膜用樹脂組成物1を用いた。
OPPフィルム2のコロナ処理面に、ガスバリア塗布膜用樹脂組成物1を塗布して、乾燥後に、該ガスバリア塗布膜用樹脂組成物1の乾燥面と、イージーピールCPPフィルム1のアルミニウム蒸着面とを、ガスバリア性有機接着剤組成物1を介して、ドライラミネートし、次いで40℃で1日間エージング処理し、積層体を得た。
このときの、ガスバリア塗布膜用樹脂組成物1の塗布量は、乾燥後の厚さが2μmになる量と、ガスバリア性有機接着剤組成物1の塗布量は、硬化後の厚さが3μmになる量とした。
得られた積層体について、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
ガスバリア性有機接着剤層(B)の厚みを表1に記載の値に変えた以外は、実施例3と同様に操作して、同様に評価した。結果を表1に示す。
ガスバリア性有機接着剤組成物1を2液硬化型ウレタン接着剤1に変えて、イージーピールCPPフィルム1をCPPフィルム1に変えて、エージング条件を25℃1日間に変えた以外は、実施例3と同様に操作して、積層体を得て、同様に評価した。結果を表1に示す。
OPPフィルム2のコロナ処理面とPETフィルム2のアルミニウム蒸着面とを2液硬化型ウレタン接着剤1を介してドライラミネートして積層体前駆体を得た。このときの2液硬化型ウレタン接着剤1の塗布量は、接着剤層の硬化後の厚さが3μmになる量とした。
次いで、該積層体前駆体のPETフィルム2の非アルミニウム蒸着面と、CPPフィルム2のコロナ処理面とを、2液硬化型ウレタン接着剤1を介してドライラミネートした。このときの2液硬化型ウレタン接着剤1の塗布量は、接着剤層の硬化後の厚さが3μmになる量とした。そして、25℃1日間エージング処理し、積層体を得て、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
OPPフィルム2のコロナ処理面にACコート剤1を塗布して乾燥し、該ACコート剤1乾燥面とPETフィルム2のアルミニウム蒸着面とを、溶融押出された低密度ポリエチレン1を介して、押出しラミネートして積層体前駆体を得た。このときの低密度ポリエチレン1層の厚みは7μmになるように調整した。
次いで、該積層体前駆体のPETフィルム2の非アルミニウム蒸着面にACコート剤1を塗布して乾燥し、該ACコート剤1乾燥面とイージーピールCPPフィルム2とを、溶融押出された低密度ポリエチレン1を介して、押出しラミネートした。このときの低密度ポリエチレン1層の厚みは7μmになるように調整した。そして、25℃1日間エージング処理し、積層体を得て、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
基材層(A)用のフィルムを、OPPフィルム6に変えた以外は、実施例1と同様に操作して、同様に評価した。結果を表1に示す。
ガスバリア性有機接着剤層(B)の厚みを0.55μmに変えた以外は、実施例3と同様に操作して、同様に評価した。結果を表1に示す。
[ガスバリア性]
(1)酸素透過度
各積層体をA4サイズに裁断し、米国MOCON社製OXTRAN2/20を使用し、23℃、90%RHの条件下での酸素透過度(cc/m2/day/atm)を測定した。2cc/m2/day/atm以下を合格とした。
(2)水蒸気透過度
各積層体をA4サイズに裁断し、米国MOCON社製PERMATRAN3/31を使用し、40℃、90%RHの条件下での水蒸気透過度(g/m2/day/atm)を測
定した。2g/m2/day/atm以下を合格とした。
(3)屈曲負荷後
ゲルボフレックステスターで5回の屈曲負荷を与えた後に、酸素透過度と水蒸気透過度を、上記と同一の方法及び条件下で測定した。前記屈曲負荷を与える前からの増加値が、酸素透過度は20cc/m2/day/atm以下、水蒸気透過度は20g/m2/day/atm以下を合格とした。
下記条件で、内容物無しの空袋で、縦ピロー充填性を評価した。
充填機:KBF-6100(株式会社川島製作所社製)
包装袋サイズ:巾200mm×高さ240mm
シール条件:縦シール140℃、横シール150℃
ショット数:30個/分
積層体から、幅15mmの短冊状の試験片を切り出し、テンシロン引張試験機((株)オリエンテック製RTC-1310A)を用いて、25℃雰囲気下、T字剥離方式(引張速度50mm/分)により、基材層とシーラント層間を剥離した際の最大荷重を測定し、ラミネート強度(N/15mm)とした。更には、剥離界面部位を確認した。表1内の表記は下記の意味である。ラミネート強度は、1N/15mm以上を合格とした。
蒸/シ:蒸着層/シーラント部の界面で剥離
接/蒸:接着剤/蒸着膜の界面で剥離
蒸着膜=アルミニウム、アルミナ、酸化珪素の蒸着膜。
接着剤=ガスバリア性有機接着剤組成物1、含溶剤ガスバリア性有機接着剤組成物1、2液硬化型ウレタン接着剤1、低密度ポリエチレン1。
シーラント部=CPPフィルム1~4、イージーピールCPPフィルム1の、CPP部。
2枚の積層体をシーラント層が対向するように重ねてヒートシールした後に、幅15mmの短冊状に試験片を切り出し、テンシロン引張試験機((株)オリエンテック製RTC-1310A)を用いて、25℃雰囲気下、T字剥離方式(引張速度50mm/分)により、シーラント層間を剥離した際の最大荷重を測定し、シール強度(N/15mm)とした。2~20N/15mmの場合を合格とした。
実施例1~10は、総構成層数が4~5層構成でありながらも、良好な、縦ピロー充填性と、充填前後の酸素透過度と水蒸気透過度と、ラミネート性と、シール強度とのバランスを示し、従来のガスバリア積層体である総構成層数が8層の比較例3と同等以上のガスバリア性を示した。
しかし、ガスバリア性有機接着剤層(B)と易開封性シーラント層(D)を有していない比較例1と2は、屈曲負荷前の酸素透過度及び/または屈曲負荷後の酸素透過度の増加値が高くなり、比較例2はシール強度が高すぎて易開封性に劣った結果を示した。
従来のガスバリア積層体である比較例3は、総構成層数を実施例よりも多い8層を有することによって実施例と同等のガスバリア性を示したが、ラミネート性に劣る結果を示した。
基材層(A)が厚過ぎる比較例4は、屈曲負荷後の酸素透過度と水蒸気透過度が高い結果を示した。
ガスバリア性有機接着剤層(B)の厚みが薄過ぎる比較例5は、十分な充填前の酸素透過度を示さなかった為、以降の評価を中断した。
2 基材層(A)
3 ガスバリア性有機接着剤層(B)
4 ガスバリア無機蒸着層(C)
5 易開封性シーラント層(D)
6 ガスバリア無機蒸着層
7 ガスバリア塗布膜層(E)
8 印刷層(F)
Claims (13)
- 少なくとも、基材層(A)と、ガスバリア性有機接着剤層(B)と、ガスバリア無機蒸着層(C)と、易開封性シーラント層(D)とをこの順に有する易開封性ガスバリア積層体であって、
基材層(A)の厚みは、5μm以上、50μm以下であり、
ガスバリア無機蒸着層(C)とガスバリア性有機接着剤層(B)とは隣接して積層されており、
ガスバリア性有機接着剤層(B)は、1分子内に水酸基を2個以上有するポリオールと、1分子内にイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物とを含有する接着剤樹脂組成物からなり、
ガスバリア性有機接着剤層(B)の厚みは、0.6~6.0μmであり、
易開封性シーラント層(D)の層構成は、ポリエチレン/ポリプロピレンとポリエチレンの混合物/ポリプロピレンの多層構成であり、
該易開封性ガスバリア積層体の23℃、90%RHの条件下での酸素透過度は0.17~0.40cc/m 2 /day/atmであって、40℃、90%RHの条件下での水蒸気透過度は0.09~0.20g/m 2 /day/atmであり、
該易開封性ガスバリア積層体に、ゲルボフレックステスターで5回の屈曲負荷を与える前と後との増加値が、23℃、90%RHの条件下で酸素透過度は0.10~0.18cc/m 2 /day/atmであって、40℃、90%RHの条件下での水蒸気透過度は0.03~0.06g/m 2 /day/atmである、
上記の易開封性ガスバリア積層体。 - 基材層(A)は、ポリプロピレン系樹脂を含む二軸延伸フィルムからなり、
基材層(A)の厚みは、18~40μmである、
請求項1に記載の易開封性ガスバリア積層体。 - 基材層(A)は、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を含む二軸延伸フィルムからなり、
基材層(A)の厚みは、5~40μmである、
請求項1に記載の易開封性ガスバリア積層体。 - 更に、基材層(A)とガスバリア性有機接着剤層(B)との間に、ガスバリア塗布膜層(E)を有する易開封性ガスバリア積層体であって、
ガスバリア塗布膜層(E)は、金属アルコキシドと水溶性高分子とを含む樹脂組成物から生成された、ゾルゲル法加水分解重縮合物を含有する、
請求項1~3の何れか1項に記載の易開封性ガスバリア積層体。 - 更に、基材層(A)とガスバリア性有機接着剤層(B)との間に、印刷層(F)を有する、請求項1~4の何れか1項に記載の易開封性ガスバリア積層体。
- ガスバリア無機蒸着層(C)は、アルミニウム蒸着層、アルミナ蒸着層、及び、シリカ蒸着層、なる群から選ばれる1種または2種以上を有する層である、
請求項1~5の何れか1項に記載の易開封性ガスバリア積層体。 - ガスバリア無機蒸着層(C)が、アルミニウム蒸着層を有する層である、
請求項1~5の何れか1項に記載の易開封性ガスバリア積層体。 - ガスバリア無機蒸着層(C)の厚みが、1~100nmである、
請求項1~7の何れか1項に記載の易開封性ガスバリア積層体。 - 23℃90%RH環境下における酸素透過度が、0.05~2cc/m2/day/atmであり、
40℃90%RH環境下における水蒸気透過度が、0.01~2g/m2/day/atmである、
酸素バリア用及び水蒸気バリア用の、請求項1~8の何れか1項に記載の易開封性ガスバリア積層体。 - 総構成層数が6以下である、請求項1~9の何れか1項に記載の易開封性ガスバリア積層体。
- 請求項1~10の何れか1項に記載の易開封性ガスバリア積層体を用いた、易開封性ガスバリア包装材料。
- 請求項11に記載の易開封性ガスバリア包装材料を用いた、易開封性ガスバリア包装袋。
- 請求項11に記載の易開封性ガスバリア包装材料を用いた、易開封性ガスバリアピロー包装袋。
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