JPWO2018101464A1 - 包材、バリア包装材、および包装袋 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2016年12月1日に日本に出願された特願2016−233955号、および、2017年10月23日に日本に出願された特願2017−204338号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(8) 前記バインダー樹脂に透明顔料が分散されていてもよい。
一般に樹脂の融解熱量は、樹脂の密度が高いほど大きくなることから、中間層として用いる樹脂(本実施形態では第一熱可塑性樹脂層)はシール層として用いる樹脂(本実施形態では第二熱可塑性樹脂層)よりも密度の高い熱可塑性樹脂を選択すれば良い。ここで第一熱可塑性樹脂層111の厚みは、高温充填時の流動の抑制効果を考慮すると10μm〜40μmであると好ましい。また第二熱可塑性樹脂層112の厚みは10μm〜40μmとすると好ましい。10μm未満では十分なシール強度が得られず、40μmを超えると高速シール性が損なわれるからである。
また、第二熱可塑性樹脂層112の密度(第二熱可塑性樹脂層を形成する第二樹脂の密度)は、第一熱可塑性樹脂層111の密度未満とすると共に、0.92g/cm3以下にするのが望ましく、好ましくは0.92g/cm3未満にするのが望ましい。第二熱可塑性樹脂層112の密度が、0.92g/cm3より大きい密度では融解熱量が大きくなり過ぎるため、高速充填適性の点で不向きになる。複数の樹脂を混合し各樹脂層を形成する場合は、混合した樹脂の平均密度がこれらの条件を満たすようにすれば良い。
脂肪酸アミド系滑剤としては、例えば、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等が挙げられる。
脂肪酸エステル系滑剤としては、例えば、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリルステアレート等が挙げられる。
また用途に応じ印刷層、隠蔽層などを設けても良い。また、基材層110と第一熱可塑性樹脂層111との間の接着性を向上させるためのアンカーコートや接着剤層を設けても良い。
例えば、後述する第二実施形態に係る包材のように、基材層110上に、無機酸化物の蒸着膜、接着層、第一熱可塑性樹脂層111および第二熱可塑性樹脂層112を備えたシーラント層が、この順に積層されるように構成してもよく、基材層110上に、アンカーコート層、無機酸化物の蒸着膜、被覆層、接着層、第一熱可塑性樹脂層111および第二熱可塑性樹脂層112を備えたシーラント層が、この順に積層されるように包材11を構成してもよい。また、基材層110上に、無機酸化物の蒸着膜、着色インキ層、接着層、第一熱可塑性樹脂層111および第二熱可塑性樹脂層112を備えたシーラント層が、この順に積層されるように包材11を構成してもよい。
なお、本実施形態に係る包材の用途としては、例えば、内容物が液体であるような液体包装用包材が挙げられる。
例えば、図2の断面模式図に示すように、本発明の第二実施形態に係るバリア包材は、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の基材層210(基材フィルム)に、バリア層(第1のバリア層)として無機酸化物から構成された蒸着層212が設けられたセラミック蒸着フィルム215の蒸着層212面に、ウレタン樹脂等でなる透明インキ層220が積層され、透明インキ層220の上にドライラミネーション用の接着剤等の接着層230が塗布され、直鎖状低密度ポリエチレン等のシーラント層240がラミネートされた構成を有する、包材21(バリア包材、透明なバリア包材)である。
また、基材層210上に設けられるバリア層は、少なくとも第1のバリア層として無機酸化物から構成された蒸着層212を備えていればよく、蒸着層212の上に第2のバリア層として被覆層が設けられ、被覆層上に透明インキ層220が設けられる構成としてもよい。
なお、被覆層とは、後述する本発明の第二実施形態における第1の変形例において示した被覆層213と同様のものを用いることができる。
着色インキ層250は、蒸着層212と透明インキ層220との間の全部(全面)に設けられていてもよく、一部(一部の面)に設けられていてもよい。また、着色インキ層250は、印刷法を用いて印刷パターンとして設けてもよい。
まず、図2〜図4に示すセラミック蒸着フィルム215、225の基材層210としては、例えば厚さ10〜20μm程度のポリエチレンテレフタレートフィルム、延伸ナイロンフィルム、あるいは二軸延伸ポリプロピレンフィルムなどが挙げられ、内容物や用途に応じて適宜選定できる。
これに対して本実施形態に係るバリア包材によれば、十分な密着性を得るために硬さをコントロールされたバインダー樹脂を用いるとともに、透明顔料を分散させてインキ層のバルクの硬度を上げることによって密着性と引裂き性を両立させた透明インキ層220を備えたバリア包材を得ることが可能である。
また、このシーラント層240は、コア層とシール層でシール性能が異なる複数層、つまり共押出しあるいはタンデム押出しの層であってもよい。
例えば、シーラント層240が複数層である場合には、上記第一実施形態に示したような第一熱可塑性樹脂層111および第二熱可塑性樹脂層112から構成されたシーラント層を用いてもよい。
本実施形態に係るシーラント層240が上記第一実施形態に係る第一熱可塑性樹脂層111および第二熱可塑性樹脂層112から構成された場合には、包材に内容物を充填する際に、高速充填が可能であり(高速充填性が良好であり)、特に好ましい。
押出機のダイス直下の樹脂幅と、ダイスから100mm下の樹脂幅を計測し、差分からネックインを算出した。
2)滑性
日本工業規格 K7125:1999 に準拠して第二熱可塑性樹脂層側の動摩擦係数を測定した。
3)高速充填適性
大成ラミック社製の自動充填機ダンガンtype3を使用し、幅80mm、送り90mmの三方平パウチ形状に製袋しながら充填を行った。包材の搬送速度を10m/分、20m/分の2通り、シールバーの温度を120℃/150℃/180℃の3通りとして変化させ試験した。また、内容物は1袋あたり25gの水とし、25℃の常温充填と90℃のホット充填を行った。充填の時点で未シール部が発生した場合は不良とした。シールできた袋については100kgの静荷重を1分間かけ、破袋した場合は不良とした。ホット充填については充填中にシール面同士の融着が発生した場合は加圧試験を行わず不良とした。
タンデムの押出機を用い、基材層にアンカーコート剤を塗布後、第一押出から第一熱可塑性樹脂層として中間層の樹脂を押出し、第二押出から第二熱可塑性樹脂層としてシール層の樹脂を連続加工で押出した。基材層は厚さ15μmの延伸ナイロンフィルムを使用した。アンカーコート剤は市販の一般的なウレタン樹脂系アンカーコート剤を乾燥後の塗布厚が0.7μmになるよう塗工した。中間層の樹脂は密度0.91g/cm3のLLDPEと密度0.92g/cm3のLDPEを重量比8対2の割合で混合して平均密度を0.912g/cm3に調整した樹脂を用い、厚み25μmで押出した。シール層の樹脂は密度0.90g/cm3のLLDPEと密度0.92g/cm3のLDPEを重量比8対2の割合で混合して平均密度0.904g/cm3に調整し、さらに滑剤としてエルカ酸アミドを400ppm添加した樹脂を用い、厚み25μmで押出した。
シール層の樹脂として密度0.90g/cm3のLLDPEにエルカ酸アミドを400ppm添加した樹脂を用いた以外は、実施例1と同様の構成で包材を作成した。
基材層として、厚み15μmのナイロンフィルムと、バリア層としてのシリカ蒸着膜と、を備えたシリカ蒸着二軸延伸ナイロンフィルムGL−EY(凸版印刷製)を用い、バリア層上に第一熱可塑性樹脂層が積層されるように配置した以外は実施例A1と同様の構成で包材を作成した。
シール層の樹脂として密度0.90g/cm3のLLDPEと密度0.92g/cm3のLDPEを重量比8対2の割合で混合した樹脂(滑剤を添加しない樹脂)を用いた以外は実施例A1と同様の構成で包材を作成した。
中間層は設けず、シール層の樹脂として密度0.89g/cm3のLLDPEにエルカ酸アミドを400ppm添加した樹脂を用い、実施例A1と同様のアンカーコート剤を塗工した基材層にシール層の樹脂を厚み50μmで押出して包材を作成した。
中間層は設けず、シール層の樹脂として密度0.92g/cm3のLLDPEにエルカ酸アミドを400ppm添加したものを用い、実施例A1と同様のアンカーコート剤を塗工した基材層にシール層の樹脂を厚み50μmで押出して包材を作成した。
なお、表1の評価結果において結果が「良好」であった場合には、「A」と示した。
また、表1の評価結果において、結果が「不良」であった場合には、「B」と示した。
図2の断面模式図に示すように、基材層210として、厚さ15μmの延伸ナイロンフィルムを用い、基材層の片面にアルミニウム酸化物を蒸着することでセラミック蒸着フィルム215を得た。また、ウレタン樹脂10重量部と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂2重量部を混合した樹脂をメチルエチルケトン/イソプロピルアルコール/酢酸エチルの混合溶剤で溶解し、透明インキを得た。次にこの透明インキをグラビア法で蒸着層212に塗工し、厚さ0.5μmの透明インキ層220を得た。
ウレタン樹脂10部と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂2部を混合した樹脂をメチルエチルケトン/イソプロピルアルコール/酢酸エチルの混合溶剤で溶解し、透明顔料として沈降性硫酸バリウムを重量比15%で分散させた透明インキを透明インキ層20として用いる以外は実施例1と同様にしてバリア包装材21を得た。
蒸着層212を珪素酸化物とした以外は実施例B2と同様にして、バリア包材21を得た。
基材層210上に下記組成で成るアンカーコート層(図3に示す211)を設け、また蒸着層212上に下記組成で成る被覆層(図3に示す213)を設けてセラミック蒸着フィルム225を構成する以外は実施例B3と同様にして、バリア包材2100を得た。
透明顔料としてシリカを重量比3重量%で分散させる以外は実施例B4と同様にして、包材2100を得た。
透明顔料として炭酸カルシウムを重量比15重量%で分散させる以外は実施例B4と同様にして包材2100を得た。
透明インキ層220を設けず、被覆層213の上に接着層230を直接塗工する以外は実施例B4と同様にして包材を得た。
ウレタン樹脂10重量部と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂2重量部を混合し、沈降性硫酸バリウムを重量比30%で分散させた樹脂をメチルエチルケトン/イソプロピルアルコール/酢酸エチルの混合溶剤で溶解したインキを使用する以外は実施例B4と同様にして、包材2100を得た。
ウレタン樹脂2重量部と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂10重量部を混合した樹脂をメチルエチルケトン/イソプロピルアルコール/酢酸エチルの混合溶剤で溶解し、透明顔料として沈降性硫酸バリウムを重量比15重量%で分散させて得た透明インキを用いる以外は実施例B4と同様にして、包材2100を得た。
上記実施例B1〜B6、および実施例C1〜C3で得られた包材21、2100を用い、ヒートシールによって内寸100mm×100mmの四方シールの包装袋を得た。この際、内容物として水、めんつゆ、みそ、からしをそれぞれの包装袋に充填して試験用サンプルとした。
〔密着強度〕:包装袋より内容物を除去後の包材を15mm幅の短冊状に切り出し、セラミック蒸着フィルム215、225からシーラント層240を試験速度300mm/分で引き剥がす際の強度、即ち密着強度(単位:N/15mm)を測定した。
〔引裂き性〕:JIS K−7128に記載のトラウザー法により引裂き強度を測定した。また、実際に包装袋のシール部分から手動で引き裂きを行った。引裂き強度が0.5N以下であり、かつ手動で引き裂いた際にシーラント層に伸びがなく裂けた場合をA、引裂き強度が0.5N以上であるが手動で引き裂いた際に伸びがなく裂けた場合をB、手動で引き裂いた際に伸びがあり裂け難い場合をCとした。
これに対し、透明インキ層を設けない実施例C1では、実施例B1〜B6と比較すると、初期の段階から密着強度が弱く引裂き性も低下する結果となった。
また、実施例B4と比較すると、透明インキ層に透明顔料を過剰に添加した実施例C2では、密着強度が低く、保存試験によりさらに密着強度が低下した際に引裂き性が悪くなる結果となった。
また、バインダー樹脂における塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の比率が高い実施例C3では、インキ層の硬度が高いことである程度密着性が低くても引裂くことができるが、実施例B1〜B6と比較すると、保存試験による密着強度が低下する傾向にあり、それに伴い引裂き性も低下する結果となった。
内容物に依らず密着強度の低下を防止し、良好な引裂き性を維持する観点からは、実施例C1〜C3の包材よりも、実施例B1〜B6のバリア包材において、より好ましい結果が得られた。
なお、上記実施形態においては、第一熱可塑性樹脂層および第二熱可塑性樹脂層の両方にポリオレフィン樹脂を用いた例を示したが、第一熱可塑性樹脂層および第二熱可塑性樹脂のうち一方のみにポリオレフィン樹脂を用いてもよい。
なお、上記実施形態においては、第一熱可塑性樹脂層および第二熱可塑性樹脂層の両方に、直鎖状低密度ポリエチレンを含むように構成した例を示したが、第一熱可塑性樹脂層および第二熱可塑性樹脂層のうち一方のみに直鎖状低密度ポリエチレンが含まれるように構成されてもよい。
なお、上記実施形態においては、第一熱可塑性樹脂層および第二熱可塑性樹脂層の両方に、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンとの混合体を用いる例を示したが、第一熱可塑性樹脂層および第二熱可塑性樹脂層のうち一方のみに直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンとの混合体が含まれるように構成されてもよい。
なお、上記実施形態においては、バリア層が水蒸気およびガスの両方に対するバリア性を有する例を示したが、バリア層が水蒸気およびガスのうち一方のみに対するバリア性を有するように構成してもよい。
なお、上記実施形態においては、透明インキ層に、透明顔料として、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカのうち1つを添加した例を示したが、透明インキ層に、透明顔料として、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカのうちの2つを組み合わせて用いてもよく、透明インキ層に、透明顔料として、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム、およびシリカの3つ全てを組み合わせて用いてもよい。
以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されない。
110・・・基材層
111・・・第一熱可塑性樹脂層
112・・・第二熱可塑性樹脂層
21、2100、2200‥‥包材(バリア包材、バリア包装材)
210‥‥基材層(基材フィルム)
211‥‥アンカーコート層
212‥‥無機酸化物の蒸着層(バリア層、第1のバリア層)
213‥‥被覆層(バリア層、第2のバリア層)
215、225‥‥セラミック蒸着フィルム
220‥‥透明インキ層
230‥‥接着層
240‥‥シーラント層
250‥‥着色インキ層
Claims (14)
- 包材であって、
少なくとも1層の二軸延伸樹脂フィルムを含む基材層と、
少なくとも第一熱可塑性樹脂層および第二熱可塑性樹脂層を備えたシーラント層と、
を備え、
前記基材層、前記第一熱可塑性樹脂層、前記第二熱可塑性樹脂層の順で積層され、
前記第一熱可塑性樹脂層を形成する第一樹脂の密度が前記第二熱可塑性樹脂層を形成する第二樹脂の密度よりも高く、
前記第一樹脂の密度は0.90g/cm3以上であり、
前記第二樹脂の密度は0.92g/cm3以下であり、
前記第二熱可塑性樹脂層には、脂肪酸アミド系滑剤および脂肪酸エステル系滑剤のうち少なくとも一つを含む滑剤が200〜2000ppm含まれる、
包材。 - 前記第一熱可塑性樹脂層および前記第二熱可塑性樹脂層のうち少なくとも一つがポリオレフィン樹脂から形成される、請求項1に記載の包材。
- 前記第一熱可塑性樹脂層および前記第二熱可塑性樹脂層のうち少なくとも1つが少なくとも一種類の直鎖状低密度ポリエチレンを含む、請求項2に記載の包材。
- 前記第一熱可塑性樹脂層および前記第二熱可塑性樹脂層のうち少なくとも1つが少なくとも一種類の直鎖状低密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとの混合体を含む、請求項2に記載の包材。
- 前記直鎖状低密度ポリエチレンに対する前記低密度ポリエチレンの配合比率が、重量比で40%以下である、請求項4に記載の包材。
- 前記基材層に、水蒸気およびガスのうち少なくとも1つに対するバリア層を設けた、請求項1から5のいずれか一項に記載の包材。
- 前記バリア層が少なくとも無機酸化物から構成された蒸着層を備えており、
前記バリア層上に透明インキ層が設けられ、
前記透明インキ層上に接着層が設けられ、
前記接着層上に前記シーラント層が設けられ、
前記透明インキ層が、ウレタン樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の混合体から形成されたバインダー樹脂を含む透明インキから構成された、
請求項6に記載の包材。 - 前記バインダー樹脂に透明顔料が分散されている、請求項7に記載の包材。
- 前記透明顔料が、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれた化合物である、請求項8に記載の包材。
- 前記透明インキ層における前記透明顔料の含有率は、1重量%以上20重量%以下である、請求項8または9に記載の包材。
- 前記バインダー樹脂の混合比率は、ウレタン樹脂10重量部に対して塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂が1重量部〜5重量部である、請求項7〜10のいずれか一項に記載の包材。
- 前記蒸着層と前記透明インキ層との間の少なくとも一部に着色インキ層を設ける、請求項7〜11のいずれか一項に記載の包材。
- 前記請求項1〜12のいずれか一項に記載の包材を用いて構成された包装袋。
- 透明バリア包装材であって、
基材フィルムと、
前記基材フィルム上に設けられ、かつ、少なくとも無機酸化物から構成された蒸着層と、
前記蒸着層上に設けられ、かつ、ウレタン樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂との混合体から形成されたバインダー樹脂を含む透明インキから構成された透明インキ層と、
前記透明インキ層上に設けられた接着層と、
前記接着層上に設けられたシーラント層と、
を備える、
透明バリア包装材。
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