JP7354672B2 - 樹脂フィルム及びラミネートチューブ容器 - Google Patents
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Description
更に、本発明者らは、ラミネートチューブ容器の上記樹脂フィルムにおいて、環境負荷の更なる低減を目的として、樹脂フィルムの厚さを薄くしたところ、ラミネートチューブ容器の胴体部分が屈曲し、ラミネートチューブ容器が倒立し難くなるという現象が生じることが判明した。
そして、鋭意検討した結果、各層間の密度、及び剛性パラメータの数値を特定の範囲内とすることにより、上記したような問題点を解決できるとの知見を得た。本発明は係る知見によるものである。
また、本発明の別の目的は、この樹脂フィルムを備えるラミネートチューブ容器を提供することである。
前記第1層が、前記樹脂フィルムの少なくとも一方の最外層を構成し、
前記第1層と、前記第2層とが、直接積層され、
前記第1層が、化石燃料由来のポリエチレン樹脂から構成され、
前記第2層が、バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレンを含む樹脂により構成され、
前記第2層の密度が、前記第1層の密度よりも小さく、
以下の式により規定される前記樹脂フィルムの剛性パラメータ(K)が、3.5以上6.5以下である、樹脂フィルムである。
K=ρ40×t
ρ:樹脂フィルムの密度
t:樹脂フィルムの厚さ
前記第3層が、前記樹脂フィルムの他方の最外層を構成し、
前記第2層と、前記第3層とが、直接又は熱可塑性樹脂層を介して積層され、
前記第3層が、化石燃料由来のポリエチレン樹脂から構成されていることが好ましい。
前記頭部の前記肩部と連結した胴部と、
を備えたラミネートチューブ容器であって、
前記胴部が、外側シーラント層と、基材層と、内側シーラント層とを少なくとも順に備える積層体から構成され、
前記外側シーラント層が、上記樹脂フィルムを備え、前記外側シーラント層が備える前記樹脂フィルムの第1層が、前記胴部の最外面に位置しているか、又は前記内側シーラント層が、上記樹脂フィルムを備え、前記内側シーラント層が備える前記樹脂フィルムの第1層が、前記胴部の最内面に位置している、ラミネートチューブ容器である。
前記外側シーラント層が備える前記樹脂フィルムの第1層が、前記胴部の最外面に位置しており、前記内側シーラント層が備える前記樹脂フィルムの第1層が、前記胴部の最内面に位置していることが好ましい。
また、本発明によれば、この樹脂フィルムを備えるラミネートチューブ容器を提供することができる。
本発明の樹脂フィルムは、第1層と、第2層とを少なくとも備え、第1層と、第2層とは、直接積層されている。樹脂フィルムは、第3層を更に備えてもよく、第2層と、第3層とは、直接又は熱可塑性樹脂層を介して積層されていてもよい。本発明の樹脂フィルムについて、図面を参照しながら説明する。
本発明において、剛性パラメータ(K)は、以下の式により規定されるものである。
K=ρ40×t
ρ:樹脂フィルムの密度
t:樹脂フィルムの厚さ
樹脂フィルムの密度(ρ)は、単位が「g/cm3」の場合の数値であり、樹脂フィルムの厚さ(t)は、単位が「μm」の場合の数値である。なお、樹脂フィルムの密度の数値は、小数点第4位を四捨五入した値とする。
本実施の形態においては、短冊の短辺の長さを20mmとし、長辺の長さを130mmとした。また、ループ長を60mmとし、圧子とチャック間距離を15mmとした。この時、圧縮速度は3.3mm/s、保持時間は3秒とした。剛性を測定する剛性試験機としては、例えば、東洋精機社製のループステフネステスタを用いることができる。
樹脂フィルム同士の静止摩擦係数(μS)及び動摩擦係数(μD)の測定は、JIS K-7125に準じて、2つの樹脂フィルムの第1層表面同士で行う。測定機器として、(株)東洋精機製作所製 TR-2を用いることができる。
樹脂フィルム対金属の静止摩擦係数(μS)及び動摩擦係数(μD)の測定は、JIS K-7125に準じて、樹脂フィルムの第1層表面と金属の表面とで行う。測定機器として、(株)東洋精機製作所製 TR-2を用いることができる。
なお、樹脂フィルムの密度は、JIS K6760-1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112-1980のうち、A法に規定された方法に従って測定される値である。
第1層は、樹脂フィルムの少なくとも一方の最外層を構成し、化石燃料由来のポリエチレン樹脂から構成されている。これにより、樹脂フィルム表面の滑り性を向上することができる。化石燃料由来のポリエチレン樹脂とは、化石燃料由来の原料のみで製造されたポリエチレン樹脂であり、化石燃料由来のポリエチレン樹脂におけるバイオマス由来のエチレン濃度は0%である。従って、化石燃料由来のポリエチレン樹脂のバイオマス度は0%となる。
なお、第1層の密度は、JIS K6760-1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112-1980のうち、A法に規定された方法に従って測定される値である。
なお、メルトフローレートとは、JIS K7210-1995に規定された方法において、温度190℃、荷重21.18Nの条件で、A法により測定される値である。
第2層は、バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレンを含む樹脂により構成されている。これにより、環境負荷低減性を向上することができると共に、樹脂フィルムのシール強度及び落下強度等の耐衝撃性を向上することができる。
第3層は、樹脂フィルムの他方の最外層を構成し、化石燃料由来ポリエチレン樹脂から構成されている。これにより、他の層と積層体を形成した際に、他の層との密着性を向上することができる。
熱可塑性樹脂層は、いずれか2層をラミネートにより貼合するために形成される層である。熱可塑性樹脂層は、従来公知の方法、例えば溶融押出しラミネート法やサンドラミネート法により形成することができる。熱可塑性樹脂層の材料としては、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂、又は環状ポリオレフィン系樹脂、又はこれら樹脂を主成分とする共重合樹脂、変性樹脂、又は、混合体(アロイを含む)を用いることができる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)、メタロセン触媒を利用して重合したエチレン-αオレフィン共重合体、エチレン-ポリプロピレンのランダムもしくはブロック共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン-マレイン酸共重合体、アイオノマー樹脂、また、層間の密着性を向上させるために、上記したポリオレフィン系樹脂を、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂等を用いることができる。また、ポリオレフィン樹脂に、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、エステル単量体をグラフト重合、又は、共重合した樹脂等を用いることができる。これらの材料は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン-プロピレン共重合体、ポリメチルペンテン、ポリブテン、ポリノルボネン等の環状ポリオレフィン等を用いることができる。これらの樹脂は、1種又は2種以上を組み合せて使用できる。熱可塑性樹脂層は、バイオマス由来の材料を含んでもよく、化石燃料由来の材料を含んでもよい。
本発明の樹脂フィルムの製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法により製造することができる。樹脂フィルムは、共押出成形されてなることが好ましく、共押出成形が、Tダイ法又はインフレーション法により行われることがより好ましい。以下、Tダイ法及びインフレーション法により樹脂フィルムを製造する方法の一例を説明する。
溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。
溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。
本発明によるラミネートチューブ容器について図面を参照しながら説明する。図4は、本発明のラミネートチューブ容器の一例を示す図であり、図5は、図4のA―A断面図である。図4に示すように、チューブ容器20は、頭部21と、胴部22とを備えている。
頭部21は、胴部の一端部と連接した肩部23と、肩部に連接している注出口部24とからなり、樹脂組成物を用いて圧縮成形法や射出成型法等の成形法により一体的に形成することができる。以下、チューブ容器の頭部21に使用される樹脂組成物について説明する。
頭部の成形に使用される樹脂組成物は、ポリオレフィンを主成分として含むものであってもよい。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン及びこれらを含む共重合体等が挙げられ、これらの中でもポリエチレンであることが好ましい。ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、及び後述する直鎖状低密度ポリエチレン等が挙げられ、これらの中でも、高密度ポリエチレンが好ましい。また、ポリオレフィンとして、ポリエチレンを用いる場合、化石燃料由来のポリエチレン樹脂に代えて、バイオマス由来のポリエチレン樹脂を用いてもよい。
胴部22は、頭部21の肩部23と連接されている。胴部22は、積層体を筒状に丸めて、その両端を重ね合せ、その重合部分を溶着して溶着部26を形成し、筒状の容器を形成している。図6は、チューブ容器20の胴部22を形成する積層体30の部分断面図である。図6に示すように、胴部22を形成する積層フィルム30は、外側シーラント層31、基材層32、及び内側シーラント層33を備え、外側シーラント層31、基材層32、及び内側シーラント層33を、胴部22の外面側から内面側に向かってこの順に積層して構成されている。
外側シーラント層31及び内側シーラント層33は、図6に示すように、基材層32の両面にそれぞれ設けられている。外側シーラント層及び内側シーラント層は、熱によって相互に融着し得るヒートシール性樹脂フィルムにより形成される層である。
本発明のラミネートチューブ容器の胴部において、外側シーラント層又は内側シーラント層は、本発明の樹脂フィルムを備える。また、外側シーラント層が本発明の樹脂フィルムを備える場合には、樹脂フィルムの第1層は、ラミネートチューブ容器の胴部の最外面に位置しており、内側シーラント層が本発明の樹脂フィルムを備える場合には、樹脂フィルムの第1層は、ラミネートチューブ容器の胴部の最内面に位置している。これにより、環境負荷低減性を向上することができると共に、滑り性及び剛性に優れるラミネートチューブ容器とすることができる。また、ラミネートチューブ容器の生産性を向上することができる。本発明のラミネートチューブ容器の胴部においては、外側シーラント層及び内側シーラント層の両方が、本発明の樹脂フィルムを備え、外側シーラント層が備える樹脂フィルムの第1層が、胴部の最外面に位置しており、内側シーラント層が備える樹脂フィルムの第1層が、胴部の最内面に位置していることが好ましい。
基材層は、胴部を構成する積層体を支持する機能を有するものであり、積層体を支持できるような材料であれば特に制限なく使用することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコ-ル系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体ケン化物(EVOH)、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂、その他等の各種の樹脂、及び紙等を使用することができる。また、上記した樹脂は、化石燃料由来の樹脂だけでなく、バイオマス由来の樹脂を用いてもよい。例えば、上記したバイオマス由来のポリエチレン樹脂の他、特開2012-116082号公報に記載されているようなバイオマス由来のエチレングリコールをジオール成分として使用したバイオマスポリエステルや、ポリ乳酸樹脂、でんぷん、セルロース等を使用することができる。
積層体は、外側シーラント層、基材層及び内側シーラント層以外に、その他の層を少なくとも1層有してもよい。その他の層としては、例えば、ガスバリア層、遮光層、印刷層を挙げることができる。その他の層を2層以上有する場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
印刷層は、全面に設けてもよく、あるいは一部に設けてもよく、また2層以上であってもよい。
印刷層の形成は、例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、凸版印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷により行うことができる。
PEフィルム/接着剤層/PET/印刷層/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/EVOH/印刷層/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/PET/蒸着層/ガスバリア性塗布膜/印刷層/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/PET/蒸着層/ガスバリア性塗布膜/印刷層/接着剤層/CPP
PEフィルム/接着剤層/PET/蒸着層/ガスバリア性塗布膜/印刷層/接着剤層/乳白PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/ガスバリア性塗布膜/蒸着層/PET/印刷層/接着剤層/乳白PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/PET/印刷層/接着剤層/ガスバリア性塗布膜/蒸着層/PET/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/PET/印刷層/接着剤層/蒸着層/PET/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/PET/印刷層/接着剤層/AL/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/PET/印刷層/接着剤層/AL/接着剤層/PET/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/PET/印刷層/接着剤層/AL/PE/PEフィルム/PE/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/PE/AC/PET/印刷層/AC/PE/乳白PEフィルム/AC/EMAA/AL/EMAA/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/PET/印刷層/接着剤層/蒸着層/PET/EAA/AL/EAA/PEフィルム
PEフィルム/接着剤層/印刷層/PE/EAA/AL/EAA/PET/接着剤層/PEフィルム
PEフィルム/PE/印刷層/紙/EMAA/蒸着層/PET/AC/PE/PEフィルム
PEフィルム/PE/印刷層/紙/EMAA/AL/EMAA/PEフィルム
PE/印刷層/紙/EMAA/AL/EMAA/PEフィルム
PE/印刷層/紙/EMAA/蒸着層/PET/AC/PE/PEフィルム
印刷層/PE/PEフィルム/EMAA/AL/EMAA/PEフィルム
印刷層/PE/PEフィルム/EAA/AL/EAA/PET/接着剤層/PEフィルム
印刷層/PE/PEフィルム/PE/AC/PET/印刷層/AC/PE/乳白PEフィルム/AC/EMAA/AL/EMAA/PEフィルム
印刷層/PE/PEフィルム/PE/PET/印刷層/接着剤層/蒸着層/PET/接着剤層/PEフィルム
印刷層/PE/乳白PEフィルム/PE/PEフィルム
印刷層/PE/PEフィルム/接着剤層/EVOH/接着剤層/PEフィルム
印刷層/PEフィルム/接着剤層/PET/蒸着層/ガスバリア性塗布膜/接着剤層/PEフィルム
印刷層/PE/PEフィルム/PE/AC/PET/印刷層/接着剤層/蒸着層/PET/接着剤層/PEフィルム
印刷層/PEフィルム/接着剤層/蒸着層/PEフィルム/PE/EVOH/PE/PEフィルム
上記層構成の一例において、左側は胴部の外側を意味し、右側は胴部の内側を意味する。「/」の記号は各層の境界を示し、各層は、上述のようにドライラミネート法、サンドラミネート法又は溶融押出しラミネート法によって積層することができる。上記層構成の一例において、「PEフィルム」は、本発明の樹脂フィルムを用いることができる。なお、その他の各略称の名称は、以下のとおりである。PE:ポリエチレン、PET:ポリエチレンテレフタレート、AL:アルミニウム箔、CPP:未延伸ポリプロピレン、EVOH:エチレン-酢酸ビニル共重合体ケン化物、EMAA:エチレン-メタクリル酸共重合体、EAA:エチレン-アクリル酸共重合体、AC:アンカーコート層。
ラミネートチューブ容器の製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法により製造することができる。ラミネートチューブ容器20の製造方法の一例を、図4を参照しながら説明する。上記バイオマス原料を含む樹脂組成物を成形原料として使用し、これに、例えば、乳白顔料、その他所望の添加剤を任意に添加し、充分に混練してなる樹脂組成物を製造する。上記の樹脂組成物を使用して、これを、上記の筒状の胴部22の一方の開口部に、例えば、圧縮成形法(コンプレッション成形法)、射出成形法(インジェクション成形法)等その他の通常の成形法によって、頭部21を形成する。これにより、頭部21と胴部22とからなるラミネートチューブ容器20を成形することができる。
第1層を構成する樹脂として、100質量部の化石燃料由来の中密度ポリエチレン((株)プライムポリマー社製、商品名:UZ3520L、密度:0.931g/cm3、MFR:2.1g/10分、バイオマス度:0%)を溶融した。
次いで、第2層を構成する樹脂として、70質量部の化石燃料由来の中密度ポリエチレン((株)プライムポリマー社製、商品名:UZ3520L、密度:0.931g/cm3、MFR:2.1g/10分、バイオマス度:0%)と、30質量部のバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン(ブラスケム社製、商品名:SLL-118、密度:0.916g/cm3、MFR:1.0g/10分、バイオマス度87%)とを別途溶融した。
次いで、第3層を構成する樹脂として、100質量部の化石燃料由来の中密度ポリエチレン((株)プライムポリマー社製、商品名:UZ3520L、密度:0.931g/cm3、MFR:2.1g/10分、バイオマス度:0%)を別途溶融した。
樹脂フィルムの構成を表1及び表2に示した通りに変更したこと以外は、実施例1と同様にして樹脂フィルムを作製した。なお、「石化MDPE_B」は、化石燃料由来の中密度ポリエチレン((株)プライムポリマー社製、商品名:SP4020、密度:0.937g/cm3、MFR:1.8g/10分、バイオマス度:0%)を意味し、「石化HDPE」は、化石燃料由来の高密度ポリエチレン((株)プライムポリマー社製、商品名:HZ3300L、密度:0.950g/cm3、MFR:1.1g/10分、バイオマス度:0%)を意味し、「石化LLDPE」は、((株)プライムポリマー社製、商品名:SP2320、密度:0.920/cm3、MFR:1.9g/10分、バイオマス度:0%)を意味する。
上記実施例及び比較例で得られた樹脂フィルムを、幅20mm、長さ130mmに切り出し、剛性試験機(株式会社東洋精機製作所製、商品名:ループステフネステスタ)を用いてフィルムの剛性(mN)の測定を行った。ループの長さは60mm、ループを固定しているチャックと圧子間の距離は15mm、圧縮速度は3.3mm/s、保持時間は3秒とした。測定結果を表3にまとめた。
(シーラント層対シーラント層)
シーラント層と、基材層とを備える積層体を2枚準備した。基材層は12μmのPETフィルムであり、シーラント層は、上記実施例及び比較例で得られた樹脂フィルムである。シーラント層と基材層とは接着剤を用いて貼り合わせた。なお、シーラント層の樹脂フィルムの第1層は、最外面に位置している。
測定機器として、(株)東洋精機製作所製 TR-2を使用し、JIS K-7125に準じて、上記積層体のシーラント層(第1層)対シーラント層(第1層)の静止摩擦係数(μS)と動摩擦係数(μD)の測定を行った。試験回数はn=3とし、平均値を算出した。試験速度は100mm/minであった。測定結果を表3にまとめた。
シーラント層と、基材層とを備える積層体を準備した。基材層はPETフィルム12μmであり、シーラント層は、上記実施例及び比較例で得られた樹脂フィルムである。シーラント層と基材層とは接着剤を用いて貼り合わせた。なお、シーラント層の樹脂フィルムの第1層は、最外面に位置している。
測定機器として、(株)東洋精機製作所製 TR-2を使用し、JIS K-7125に準じて、上記積層体のシーラント層(第1層)対金属板の静止摩擦係数(μS)と動摩擦係数(μD)の測定を行った。試験回数はn=3とし、平均値を算出した。試験速度は100mm/minであった。なお、金属板としては、SUS304を用いた。測定結果を表3にまとめた。
上記実施例及び比較例で得られた樹脂フィルムのCO2排出量を算出した。各樹脂フィルムのCO2排出量は、各樹脂フィルムの1kgあたりのCO2排出量に、樹脂フィルムの平均密度及び樹脂フィルムの厚さを掛けたものである。計算結果を表3にまとめた。
また、本願発明の樹脂フィルムは、剛性パラメータが上限値を超える比較例2よりも環境負荷が更に低減されていることがわかる。
更に、本願発明の樹脂フィルムは、剛性パラメータが下限値未満の比較例3及び4よりも剛性が優れていることがわかる。
11:第1層
12:第2層
13:第3層
14:熱可塑性樹脂層
20:ラミネートチューブ容器
21:頭部
22:胴部
23:肩部
24:注出口部
25:底シール部
26:接着部
30:積層体
31:外側シーラント層
32:基材層
33:内側シーラント層
Claims (5)
- 第1層と、第2層とを少なくとも備える樹脂フィルムであって、
前記第1層が、前記樹脂フィルムの少なくとも一方の最外層を構成し、
前記第1層と、前記第2層とが、直接積層され、
前記第1層が、化石燃料由来のポリエチレン樹脂から構成され、
前記第2層が、バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレンを含む樹脂により構成され、
前記第2層の密度が、前記第1層の密度よりも小さく、
前記第2層と、前記第1層との密度差が、0.003g/cm 3 以上であり、
以下の式により規定される前記樹脂フィルムの剛性パラメータ(K)が、3.5以上6.5以下である、樹脂フィルム。
K=ρ40×t
ρ:樹脂フィルムの密度[g/cm 3 ]
t:樹脂フィルムの厚さ[μm] - 前記樹脂フィルムが、前記第1層とは反対側に第3層を更に備え、
前記第3層が、前記樹脂フィルムの他方の最外層を構成し、
前記第2層と、前記第3層とが、直接又は熱可塑性樹脂層を介して積層され、
前記第3層が、化石燃料由来のポリエチレン樹脂から構成されている、請求項1に記載の樹脂フィルム。 - バイオマス度が1%以上80%以下である、請求項1又は2に記載の樹脂フィルム。
- 肩部及び注出口部からなる頭部と、
前記頭部の前記肩部と連結した胴部と、
を備えたラミネートチューブ容器であって、
前記胴部が、外側シーラント層と、基材層と、内側シーラント層とを少なくとも順に備える積層体から構成され、
前記外側シーラント層が、請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂フィルムを備え、前記外側シーラント層が備える前記樹脂フィルムの第1層が、前記胴部の最外面に位置しているか、又は前記内側シーラント層が、請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂フィルムを備え、前記内側シーラント層が備える前記樹脂フィルムの第1層が、前記胴部の最内面に位置している、ラミネートチューブ容器。 - 前記外側シーラント層及び前記内側シーラント層が、請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂フィルムを備え、
前記外側シーラント層が備える前記樹脂フィルムの第1層が、前記胴部の最外面に位置しており、前記内側シーラント層が備える前記樹脂フィルムの第1層が、前記胴部の最内面に位置している、請求項4に記載のラミネートチューブ容器。
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