JPWO2016148076A1 - ヒートシール用積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
〈1〉エチレン−ビニルアルコール共重合体、及び酸変性ポリオレフィンを含有している非吸着性層、並びに
上記非吸着性層に積層されており、かつポリオレフィン及び/又は酸変性ポリオレフィンを含有している非膨張性層
を具備している、ヒートシール用積層体。
〈2〉上記非膨張性層が、酸変性ポリオレフィンを含有している、上記〈1〉項に記載のヒートシール用積層体。
〈3〉上記非吸着性層、及び上記非膨張性層に含有されている酸変性ポリオレフィンが、無水マレイン酸変性ポリオレフィンであり、上記非膨張性層がポリオレフィンを含有している、上記〈1〉又は〈2〉項に記載のヒートシール用積層体。
〈4〉上記ポリオレフィンが、ポリプロピレンである、上記〈1〉〜〈3〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
〈5〉上記非吸着性層が、酸変性ポリプロピレンを含有している、上記〈1〉〜〈4〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
〈6〉上記非吸着性層が、エチレン−ビニルアルコール共重合体75〜95質量%及び無水マレイン酸変性ポリオレフィン5〜25質量%を含有している、上記〈1〉〜〈5〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
〈7〉上記非膨張性層が、上記非膨張性層と非吸着性層との間に接着層を更に具備している、上記〈1〉〜〈6〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
〈8〉上記非膨張性層が、酸変性ポリオレフィンを20〜60質量%含有している、上記〈7〉項に記載のヒートシール用積層体。
〈9〉上記非吸着性層が、上記非膨張性層の両側に積層されている、上記〈1〉〜〈8〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
〈10〉上記非吸着性層が、ヒートシール用積層体の全厚の20〜70%の厚さを有する、上記〈1〉〜〈9〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
〈11〉10cm×10cmのサイズにカットした上記ヒートシール用積層体の非吸着性層側を、40℃環境下で3.25mg/cm3のL−メントール蒸気に1週間曝露し、吸着したメントールをメチルエチルケトンで抽出し、抽出液中のL−メントール量をガスクロマトグラフィーで定量したときに、L−メントール吸着量が0.1mg以下である、上記〈1〉〜〈10〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
〈12〉基材、及び上記基材に積層されている上記〈1〉〜〈11〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体を具備している、包装用積層体。
〈13〉上記〈12〉項に記載の包装用積層体を具備しており、かつ
上記ヒートシール用積層体の上記非吸着性層が、内容物と接触することとなる側に配置されている、
包装体。
〈14〉上記〈1〉〜〈11〉項のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体を基材に積層させ、上記ヒートシール用積層体の非吸着性層を互いに対向させてヒートシールすることを含む、包装体の製造方法。
図1及び2に示すように、本発明のヒートシール用積層体(100、200)は、非吸着性層(10)及び非膨張性層(20)を具備している。
非吸着性層は、メントール、リモネン、サルチル酸メチル、カンファー、トコフェロール等の揮発成分、わさび、からし、マスタード等の食品の香気成分の吸着が少なく、特に実質的に吸着せず、包装容器内部の香気成分等を維持することができる層である。
エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)は、エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物であり、エチレン単位の含有量は特に制限はないが、10モル%以上、15モル%以上、20モル%以上、又は25モル%以上であることができ、また70モル%以下、60モル%以下、又は55モル%以下であることができる。また、EVOHのビニルエステル単位のケン化度としては90モル%以上、95モル%以上、99モル%以上、又は100モル%であることができる。ケン化度が高いと、結晶化しやすく、ガスバリア性も高まる。そして、溶融時の熱安定性も安定するため、ケン化度は高い方が好ましい。ここでビニルエステルとしては酢酸ビニルが代表例として挙げられるが、その他にプロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステルも挙げられる。これらのビニルエステルは1種又は2種以上混合して使用してもよい。またEVOHはエチレン含有量、ケン化度、重合度の内の少なくとも一つが異なるEVOHを混合して使用してもよい。EVOHには本発明の目的が阻害されない範囲で他の共重合成分を含有させてもよい。これらのEVOHを複数種組み合わせて用いてもよい。
酸変性ポリオレフィンは、酸を、ポリオレフィンにグラフト重合したものである。酸変性ポリオレフィンとしては、例えば無水マレイン酸変性ポリオレフィン等が用いられる。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン{低密度ポリエチレン(LDPE)、直線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン(HDPE)}、ポリプロピレン{ポリプロピレン(PP)ホモポリマー(ホモPP)、ランダムポリプロピレン(ランダムPP)、ブロックポリプロピレン(ブロックPP)}が好適に用いられる。これらの酸変性ポリオレフィンを複数種組み合わせて用いてもよい。
非吸着性層は、本発明の目的を損なわない範囲で、随意の添加物を含有していてもよい。添加物としては、耐熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、帯電防止剤、核剤、充填剤、顔料、染料、難燃剤、アンチブロッキング剤等の添加物が挙げられる。
非膨張性層は、高湿度環境下での寸法変化率が小さく、非吸着性層が吸湿して寸法変化しようとする際に、ヒートシール積層体全体としての寸法変化を抑制するよう作用することができる層である。ここで、本発明において、寸法変化率とは、一の方向、特にフィルムの延伸方向に関し、高湿度環境下への曝露前のフィルムの寸法に対して、高湿度環境下への曝露前後のフィルムの寸法差分の比である。具体的には、寸法変化率は以下の式で表される。
ポリオレフィンとしては、これに限られないが、ポリエチレン{低密度ポリエチレン(LDPE)、直線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン(HDPE)}、ポリプロピレン{ポリプロピレン(PP)ホモポリマー(ホモPP)、ランダムポリプロピレン(ランダムPP)、ブロックポリプロピレン(ブロックPP)}が挙げられる。
非膨張性層に使用される酸変性ポリオレフィンとしては、非吸着性層に関して挙げた酸変性ポリオレフィンを使用することができる。
非膨張性層は、本発明の目的を損なわない範囲で、随意の添加物を含有していてもよい。添加剤としては、非吸着性層に関して挙げた添加物が挙げられる。
ヒートシール用積層体には、随意の他の層が積層されていてよい。例えば、非吸着性層と非膨張性層との間に接着層を積層することができる。
ヒートシール用積層体の製造方法は、混練工程、非吸着性層及び非膨張性層を製膜する製膜工程、並びに非吸着性層及び非膨張性層を積層させる積層工程を含む。
非吸着性層のEVOH及び酸変性ポリオレフィンを、2.2MJ/Kg以上の比エネルギーで溶融混合する。ここで、溶融混合時の比エネルギーの範囲は、好ましくは、2.7MJ/Kg以上12.1MJ/Kg以下である。2.2MJ/Kg以上の比エネルギーで、これらを溶融混合することで、得られる樹脂の混合状態が好適となる。比エネルギーが、12.5MJ/Kg以下である場合には、樹脂が劣化する等の問題が発生しにくい。
トルク:混練機のスクリューを回転させるのに必要な力
混練機回転数:単位時間当たりの混練機のスクリューを回転させるのに必要な混練機モータの回転数
樹脂押出量:単位時間当たりに混練機から押し出される樹脂の量
製膜工程は、非吸着性層及び非膨張性層を製膜する工程である。製膜は、例えば多層インフレーション法、多層Tダイ法、多層キャスト法等の共押出法により行うことができる。
積層工程は、非吸着性層及び非膨張性層を積層させる工程である。積層は、非吸着性層及び非膨張性層を直接ヒートシールすることにより行ってもよく、また接着層を介してサンドラミネート法等の押出ラミネート法、ドライラミネート法等により行ってもよい。また、非吸着性層及び非膨張性層を共押出法により積層させてもよい。
本発明の包装用積層体は、基材、及び基材に積層されている本発明のヒートシール用積層体を具備している。
基材は、包装体において本発明のヒートシール用積層体を積層させる基材である。この基材は、ヒートシール用積層体に適度なコシ及び外部からの水分や酸素等の浸入を防止するバリア性を付与できることが好ましい。
本発明の包装体は、本発明の包装用積層体を具備しており、かつヒートシール用積層体の非吸着性層が、内容物と接触することとなる側に配置されている。
包装体の製造方法は、ヒートシール用積層体を基材に積層させ、ヒートシール用積層体の非吸着性層を互いに対向させてヒートシールすることを含む。
《フィルムの作製》
〈実施例1−1〉
インフレーション製膜機で非膨張性層が中間層となり、非吸着性層が内層及び外層となるように2種3層のフィルム状のヒートシール用積層体を作製した。非吸着性層としては、EVOH及び無水マレイン酸変性ポリエチレンを質量比88:12で高せん断の二軸押出機で混練して作製した樹脂を使用し、非膨張性層としては、LLDPE及び無水マレイン酸変性ポリエチレンを質量比70:30で混合した樹脂をそれぞれ使用した。非吸着性層の厚さはそれぞれ10μm、非膨張性層の厚さは80μmとした。
非膨張性層の厚さを表1に示す厚さにしたことを除いて、実施例1−1と同様にして2種3層のヒートシール用積層体を作製した。
各層の厚さを2倍にしたことを除いて、実施例1−5と同様にして2種3層のヒートシール用積層体を作製した。
非膨張性層を、LDPEと無水マレイン酸変性ポリエチレンとを重量比50:50で混合した樹脂を使用したことを除き、実施例1−3と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非膨張性層を、表1に示す樹脂配合率に変更したことを除き、実施例1−8と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非吸着性層を、表1に示す樹脂配合率に変更したことを除き、実施例1−10と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非膨張性層の無水マレイン酸変性ポリエチレンを、無水マレイン酸変性ポリプロピレンに変更したことを除き、実施例1−10と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
中間層としてEVOH及び無水マレイン酸変性ポリエチレンを質量比88:12で高せん断の二軸押出機で混練して作製した樹脂を、厚さ10μmで使用したことを除き、実施例1−1と同様にして1種3層のヒートシール用積層体を作製した。
表1に示すフィルムを表1に示す厚さで使用した。
実施例1−1〜1−7及び比較例1−1のヒートシール用積層体を、23℃50%RH(相対湿度)で1週間保管した後、40℃75%RH、40℃90%RHの環境でそれぞれ4日間曝露した。曝露後の寸法の変化を最小目盛0.1mmのスケールとルーペを使用して目視で確認し、寸法変化率を算出した。
(試験1)
実施例1−1〜1−14及び比較例1−1〜1−5のヒートシール用積層体又はフィルムを、23℃50%RH環境下で1週間保管した後にL−メントール量の吸着量を定量した。定量は、各ヒートシール用積層体又は各フィルムを10cm×10cmのサイズにカットし、直径14cm、深さ2cmの蓋付シャーレに、1gのL−メントールとともに封入して行った。すなわち、シャーレヒートシール用積層体又はフィルムの片面を、40℃環境下で約3.25mg/cm3(1g/{(14cm/2)2×3.14×2cm})のL−メントール蒸気に1週間曝露し、曝露後のヒートシール用積層体又はフィルムに吸着したメントールをメチルエチルケトンで抽出し、抽出液中のL−メントール量をガスクロマトグラフィーで定量し、吸着量を算出することにより行った。
実施例1−1〜1−6及び比較例1−1のヒートシール用積層体を、23℃50%RH環境下で1週間保管した後、更に40℃90%RHで4日間保管した。次いで、ヒートシール用積層体の吸湿量や表面への付着水によるL−メントール吸着量の変化を抑えるために23℃50%RHで1日間保管した後に上記と同様にしてL−メントール量の吸着量を定量した。
実施例1−1〜1−14及び比較例1−1〜1−2のヒートシール用積層体又はフィルムの面同士を合わせて、140℃、0.2MPa、0.5secの条件でヒートシールした。シール部分の15mm幅のヒートシール強さをJIS Z 0238に基づきT型剥離試験で測定した。
《フィルムの作製》
〈実施例2−1〜2−2〉
実施例2−1〜2−2は、それぞれ上記の実施例1−10、実施例1−12と同様にして作製した2種3層の積層フィルムを用いた。
非吸着性層の樹脂配合率を表2に示すように変更したことを除き、実施例2−1(実施例1−10)と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非吸着性層を、EVOHのみで構成したことを除き、実施例2−1(実施例1−10)と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
実施例2−9は、上記の実施例1−3と同様にして作製した2種3層の積層フィルムを用いた。
非吸着性層の樹脂配合率を表2に示すように変更したことを除き、実施例2−9(実施例1−3)と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非吸着性層を、EVOHのみで構成したことを除き、実施例2−9(実施例1−3)と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
実施例2−1〜2−17のヒートシール用積層体を、23℃50%RH(相対湿度)で1週間保管した後、40℃75%RHの環境でそれぞれ4日間曝露した。曝露後の寸法の変化を最小目盛0.1mmのスケールとルーペを使用して目視で確認し、寸法変化率を算出した。
実施例2−1〜2−17及び比較例2−1〜2−2のヒートシール用積層体について、上記の試験1と同様にして非吸着性の評価を行った。
実施例2−1〜2−17及び比較例2−1〜2−2のヒートシール用積層体又はフィルムの面同士を合わせて、140℃、0.2MPa、0.5secの条件でヒートシールした。シール部分の15mm幅のヒートシール強さをJIS Z 0238に基づきT型剥離試験で測定した。
《フィルムの作製》
〈実施例3−1〜3−4〉
非膨張性層の樹脂配合率を表3に示すように変更したことを除き、上記の実施例1−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。なお、実施例3−3は、上記の実施例1−3と同一の構成を有していた。
非膨張性層のポリオレフィンとして、LDPEを用い、かつ樹脂配合率を表3に示すようにしたことを除き、実施例3−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。なお、実施例3−6〜3−9は、それぞれ上記の実施例1−11、1−10、1−8、及び1−9と同一の構成を有していた。
実施例3−1〜3−9のヒートシール用積層体を、23℃50%RH環境下に1週間保管した後、積層フィルムの外層側にセロテープ(商標)をローラーで貼りつけ、15mm×100mmサイズで切り出した。切り出したサンプルからセロテープ(商標)を引きはがし、外側と中間層で剥離が生じるかを確認し、10本のサンプルを評価し、剥離が見られた本数を確認した。
《フィルムの作製》
〈実施例4−1〉
インフレーション製膜機で非膨張性層が中間層となり、非吸着性層が内層及び外層となるように2種3層のフィルム状のヒートシール用積層体を作製した。非吸着性層としては、EVOH及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンを質量比88:12で高せん断の二軸押出機で混練して作製した樹脂を使用し、非膨張性層としては、LDPE及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンを質量比70:30で混合した樹脂をそれぞれ使用した。非吸着性層の厚さはそれぞれ10μm、非膨張性層の厚さは30μmとした。
非膨張性層として、LLDPE及び無水マレイン酸変性ポリエチレンを用いたことを除き、実施例4−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非吸着性層を、表1に示す配合としたことを除き、実施例4−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非膨張性層として、EVOH及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンを質量比88:12で高せん断の二軸押出機で混練して作製した樹脂を用いたことを除き、実施例4−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非吸着性層及び非膨張性層における酸変性ポリオレフィンとして、無水マレイン酸変性ポリエチレンを用いたことを除き、実施例4−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
実施例4−1〜4−6及び比較例4−1のヒートシール用積層体を、23℃50%RH(相対湿度)で1週間保管した後、40℃75%RHの環境で4日間曝露した。曝露後の寸法の変化を最小目盛0.1mmのスケールとルーペを使用して目視で確認し、寸法変化率を算出した。
実施例4−1〜4−6及び比較例4−1のヒートシール用積層体について、上記の試験1と同様にして非吸着性の評価を行った。
実施例4−1〜4−6及び比較例4−1の非吸着性層に用いる樹脂を高せん断の二軸押出機で作製する際に、二軸押出機のダイリップ部に樹脂付着物(目ヤニ)が存在するか否かを目視で確認した。
実施例4−1〜4−6のヒートシール用積層体を、23℃50%RH環境下に1週間保管した後、積層フィルムの外層側にセロテープ(商標)をローラーで貼りつけ、15mm×100mmサイズで切り出した。切り出したサンプルからセロテープ(商標)を引きはがし、外側と中間層で剥離が生じるかを確認し、10本のサンプルを評価し、剥離が見られた本数を確認した。
《フィルムの作製》
〈実施例5−1〉
Tダイ多層製膜機で非膨張性層が中間層となり、非吸着性層が内層及び外層となるように2種3層のフィルム状のヒートシール用積層体を作製した。非吸着性層としては、EVOH及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンを質量比88:12で高せん断の二軸押出機で混練して作製した樹脂を使用し、非膨張性層としては、ホモPP及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンを質量比70:30で混合した樹脂をそれぞれ使用した。非吸着性層の厚さはそれぞれ10μm、非膨張性層の厚さは30μmとした。
非膨張性層におけるポリオレフィンとして、表5に示すポリプロピレンを用いたことを除き、実施例5−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非膨張性層におけるポリオレフィンとして、LDPEを用いたことを除き、実施例5−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非膨張性層に用いる樹脂を、表5に示す配合としたことを除き、実施例5−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非膨張性層における酸変性ポリオレフィンとして、無水マレイン酸変性ポリエチレンを用いたことを除き、実施例5−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非吸着性層及び非膨張性層における酸変性ポリオレフィンとして、無水マレイン酸変性ポリエチレンを用い、かつ非吸着性層に用いる樹脂を、表5に示す配合としたことを除き、実施例5−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非吸着性層及び非膨張性層における酸変性ポリオレフィンとして、無水マレイン酸変性ポリエチレンを用い、かつ非膨張性層におけるポリオレフィンとして、ランダムPPを用いたことを除き、実施例5−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
非膨張性層として、EVOH及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンを質量比88:12で高せん断の二軸押出機で混練して作製した樹脂を用いたことを除き、実施例5−1と同様にして2種3層の積層フィルムを作製した。
実施例5−1〜5−12及び比較例5−1のヒートシール用積層体の水蒸気透過度を、水蒸気透過率測定装置(PERMATRAN−W Model398、MOCON社)を用い、40℃90%RHの条件下で測定した。
実施例5−1〜5−12及び比較例5−1のヒートシール用積層体を、23℃50%RH(相対湿度)で1週間保管した後、40℃75%RHの環境で4日間曝露した。曝露後の寸法の変化を最小目盛0.1mmのスケールとルーペを使用して目視で確認し、寸法変化率を算出した。
実施例5−1〜5−12及び比較例5−1のヒートシール用積層体について、上記の試験1と同様にして非吸着性の評価を行った。
20 非膨張性層
100 本発明の第1の態様のヒートシール用積層体
200 本発明の第2の態様のヒートシール用積層体
Claims (14)
- エチレン−ビニルアルコール共重合体、及び酸変性ポリオレフィンを含有している非吸着性層、並びに
前記非吸着性層に積層されており、かつポリオレフィン及び/又は酸変性ポリオレフィンを含有している非膨張性層
を具備している、ヒートシール用積層体。 - 前記非膨張性層が、酸変性ポリオレフィンを含有している、請求項1に記載のヒートシール用積層体。
- 前記非吸着性層、及び前記非膨張性層に含有されている酸変性ポリオレフィンが、無水マレイン酸変性ポリオレフィンであり、前記非膨張性層がポリオレフィンを含有している、請求項1又は2に記載のヒートシール用積層体。
- 前記ポリオレフィンが、ポリプロピレンである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
- 前記非吸着性層が、酸変性ポリプロピレンを含有している、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
- 前記非吸着性層が、エチレン−ビニルアルコール共重合体75〜95質量%及び酸変性ポリオレフィン5〜25質量%を含有している、請求項1〜5のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
- 前記非膨張性層と非吸着性層との間に接着層を更に具備している、請求項1〜6のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
- 前記非膨張性層が、酸変性ポリオレフィンを20〜60質量%含有している、請求項7に記載のヒートシール用積層体。
- 前記非吸着性層が、前記非膨張性層の両側に積層されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
- 前記非吸着性層が、ヒートシール用積層体の全厚の20〜70%の厚さを有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
- 10cm×10cmのサイズにカットした前記ヒートシール用積層体の非吸着性層側を、40℃環境下で3.25mg/cm3のL−メントール蒸気に1週間曝露後、吸着したメントールをメチルエチルケトンで抽出し、抽出液中のL−メントール量をガスクロマトグラフィーで定量したときに、L−メントール吸着量が0.1mg以下である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体。
- 基材、及び前記基材に積層されている請求項1〜11のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体を具備している、包装用積層体。
- 請求項12に記載の包装用積層体を具備しており、かつ
前記ヒートシール用積層体の前記非吸着性層が、内容物と接触することとなる側に配置されている、
包装体。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載のヒートシール用積層体を基材に積層させ、前記ヒートシール用積層体の非吸着性層を互いに対向させてヒートシールすることを含む、包装体の製造方法。
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