TW202302339A - 金屬層壓包裝材、成形容器及包裝體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種金屬層壓包裝材,其係在金屬箔的兩面上積層合成樹脂而成,用以製作具有開口之容器,其阻隔光、水分及氧等的效果優良,並且有助於碳中和。
本發明之金屬層壓包裝材1,其包含:屏障層13,由金屬箔所形成;熱熔接層11,積層於屏障層13的內側,並構成容器2的內面;保護層15,積層於屏障層13的外側,並構成容器2的外表面;其中熱熔接層11及/或保護層15中包含源自生質之樹脂。
Description
本發明係關於金屬層壓包裝材。此包裝材中,該層壓樹脂包含使用源自生質之原料合成的樹脂(以下亦稱為源自生質之樹脂)。
本發明亦關於由該金屬層壓包裝材所形成之容器、及以該容器作為元件的包裝體。作為該包裝體的內容物,可列舉食品、醫療藥品、化學產品、電子零件/電池等。
金屬層壓包裝材,係在由金屬箔所形成之屏障層的兩面上設置層壓樹脂層而成的積層膜,對於光、水分或氧等阻隔效果優良。該包裝材之中,金屬箔為由鋁箔所形成之鋁層壓包裝材時,為低成本、輕量且高強度,因此被用作保管食品、醫療藥品、化學產品、電子零件/電池等內容物(以下稱為內容物時亦相同)的容器之材料。
作為由金屬層壓包裝材所形成之容器,可列舉例如:將該包裝材一體地進行成形加工而成的成形容器。作為成形容器的習知例,專利文獻1中揭示了一種容器,其係對於將聚對苯二甲酸乙二酯膜、鋁箔、改質聚丙烯膜及聚丙烯膜進行乾式層壓而成的金屬層壓包裝材,以聚丙烯膜形成最內面的方式進行成形而成。專利文獻2中亦揭示了這種成形容器。
作為由金屬層壓包裝材所形成之容器,其他如專利文獻3亦有所揭示,其中列舉了例如由該包裝材所形成之主體部與由該包裝材所形成之底部組合而成的容器。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第2866915號公報
[專利文獻2]日本實公平6-47771號公報
[專利文獻3]日本特開2020-11774號公報
[發明所欲解決之課題]
此外,由金屬層壓包裝材所形成之容器中,金屬箔在其整體中所占的重量比大。於是回收廢棄之容器並將層壓樹脂分離,藉此達成金屬箔的再利用。另一方面,經分離的層壓樹脂難以再利用,因此送至焚燒處理,結果產生二氧化碳,從碳中和的觀點來看,要求對於環境更友善的對策。
於是本案發明人將下述課題設定為發明欲解決之課題:提供一種由金屬層壓包裝材所形成之容器,其在廢棄回收後再利用金屬箔時,可抑制二氧化碳排出量。然後發現藉由以下述構成所形成之金屬層壓包裝材可解決此課題,進而完成本發明。
亦即本發明係關於下述金屬層壓包裝材以及使用該包裝材所得之容器、及以該容器作為元件的包裝體。
1)一種金屬層壓包裝材,用以形成具有下述元件的容器:
開口;
筒狀主體部,從前述開口周緣垂下;及
底部,由前述主體部的下側周緣所圍繞;
前述包裝材之特徵在於包含:
屏障層,由金屬箔所形成;
熱熔接層,由熱熔接性樹脂所形成,積層於前述屏障層的內側,構成前述容器的內面;及
保護層,由膜狀合成樹脂所形成,積層於前述屏障層的內側,構成前述容器的外表面;
前述熱熔接性樹脂及/或前述合成樹脂包含源自生質之樹脂。
2)如1)所述之金屬層壓包裝材,其中前述膜狀合成樹脂,
其行進方向(MD)中的拉伸彈性模數(δ
1 ( MD ))為500MPa~2500MPa,
並且其寬度方向(TD)中的拉伸彈性模數(δ
1 ( TD ))亦為500MPa~2500MPa,
且此等的比(δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD ))為0.9~1.1。
3) 如1)或2)所述之金屬層壓包裝材,其中前述膜狀合成樹脂,
其行進方向(MD)中破裂時的拉伸強度(δ
2 ( MD ))為30MPa~70MPa,
並且其寬度方向(TD)中破裂時的拉伸強度(δ
2 ( TD ))亦為30MPa~70MPa,
且此等的比(δ
2 ( MD )/δ
2 ( MD ))為0.9~1.1。
4) 如1)至3)中任一項所述之金屬層壓包裝材,其中前述膜狀合成樹脂,
其行進方向(MD)中破裂時的拉伸伸度(E
( MD ))為500%~900%,
並且其寬度方向(TD)中破裂時的拉伸伸度(E
( TD ))亦為500%~900%,
且此等的比(E
( MD )/E
( TD ))為0.8~1.2。
5) 如1)至4)中任一項所述之金屬層壓包裝材,其中前述熱熔接層為多層,其至少一層係由源自生質之樹脂所構成,且此源自生質之樹脂為源自生質之聚烯烴。
6) 如5)所述之金屬層壓包裝材,其中源自生質之聚烯烴係選自由源自生質之聚乙烯、源自生質之乙烯-丙烯無規共聚物及源自生質之乙烯-丙烯嵌段共聚物所組成之群組中的至少一種。
7) 如1)至6)中任一項所述之金屬層壓包裝材,其中前述保護層為多層,其至少一層係由源自生質之樹脂所構成,且該源自生質之樹脂為源自生質之聚酯及/或源自生質之聚烯烴。
8) 如7)所述之金屬層壓包裝材,其中源自生質之聚酯為源自生質之聚對苯二甲酸乙二酯。
9) 如7)所述之金屬層壓包裝材,其中源自生質之聚烯烴係選自由源自生質之聚乙烯、源自生質之乙烯-丙烯無規共聚物及源自生質之乙烯-丙烯嵌段共聚物所組成之群組中的至少一種。
10)一種金屬層壓包裝材,其係如1)至9)中任一項所述之金屬層壓包裝材,其單位面積中的金屬箔使用量在質量基準下為50~90%。
11)一種容器,具有:
開口;
筒狀主體部,從前述開口周緣垂下;及
底部,由前述主體部的下側周緣所圍繞;
前述容器,
係將如1)至10)中任一項所述之金屬層壓包裝材以熱熔接層形成前述容器之內面的方式進行壓製成形而成,
前述主體部與前述底部連續成為一體而構成前述容器。
12)一種容器,具有
開口;
筒狀主體部,從前述開口周緣垂下;及
底部,由前述主體部的下側周緣所圍繞;
前述容器中,
前述主體部為筒狀構件,其係由如1)至10)中任一項所述之金屬層壓包裝材形成的主體部用毛坯所構成,
前述底部係將由如1)至10)中任一項所述之金屬層壓包裝材所形成之底部用毛坯以該包裝材的保護層形成前述容器之外表面的方式進行壓製成形而成的構件,
構成前述底部的構件係由水平的本體部與從該本體部外周緣部向下延伸的垂下部所形成,其剖面為倒U形。
13)一種包裝體,其係由下表面具有熱熔接層的蓋、如11)或12)所述之容器及內容物所形成的經密封之包裝體,
前述密封係藉由形成前述蓋之下表面的熱熔接層與形成前述容器之開口周緣的熱熔接層之熱熔接所進行。
[發明之效果]
1)之金屬層壓包裝材,其厚度中間包含由金屬箔所形成之屏障層,因此阻隔光、水分及氧等的效果優良。
又,此包裝材中,在積層於屏障層內側的熱熔接層或積層於該內側的保護層、或是在兩種層中包含源自生質之樹脂,因此有助於碳中和。
就此點而言,石化資源挖掘量有限,未來具有枯竭的危機,相對於此,生質係來自例如甘蔗及菜籽等植物之類的資源作物,可透過栽培而永久使用,從地球資源永續性的觀點來看較佳。
因此,由本發明之金屬層壓包裝材所形成之容器及以此容器為元件的包裝體皆是順應現今全球環境保護趨勢的優良產品。
又,該容器及該包裝體可促進金屬箔的再利用,因此可抑制非法丟棄,由微塑料所造成的海洋汙染等環境風險亦進一步降低。
2)之金屬層壓包裝材,係如1)所述之金屬層壓包裝材,其特徵在於形成其保護層的膜狀合成樹脂的機械物性。亦即,該合成樹脂,其行進方向(MD)與寬度方向(TD)的拉伸彈性模數皆限定在既定範圍內,且此等的比亦限定在既定範圍內。該包裝材即使在壓製成形時受到強大應力,亦不會在厚度中間發生分層(delamination),又,所得之成形品可充分確保其高度 (以下有時將此效果簡稱為成形性)。
3)之金屬層壓包裝材,係如1)或2)所述之金屬層壓包裝材,其特徵同樣在於形成該等之保護層的膜狀合成樹脂之機械物性。亦即,該合成樹脂,在其行進方向(MD)與寬度方向(TD)上破裂時的拉伸強度皆限定在既定範圍內,且此等的比亦限定在既定範圍內,因此成形性亦同樣地良好。
4)之金屬層壓包裝材,係如1)至3)中任一項所述之金屬層壓包裝材,其特徵同樣在於形成該等之保護層的膜狀合成樹脂之機械物性。亦即,該合成樹脂,在其行進方向(MD)與寬度方向(TD)上破裂時的拉伸伸度(%)皆限定在既定範圍內,且此等的比亦限定在既定範圍內,因此成形性亦同樣地良好。
5)之金屬層壓包裝材,係如1)至4)中任一項所述之金屬層壓包裝材,其特徵在於該熱熔接層係由兩個以上的獨立層所形成之多層,且該多層中,其至少一層係由源自生質之樹脂所形成,且該源自生質之樹脂為源自生質之聚烯烴;該包裝材及由其形成之成形容器、以及以該成形容器為元件的包裝體係有助於碳中和。
6)之金屬層壓包裝材,係如5)所述之金屬層壓包裝材,其特徵在於該熱熔接層所包含的源自生質之聚烯烴係源自生質之聚乙烯、乙烯-丙烯無規共聚物及乙烯-丙烯嵌段共聚物中的任一種以上,該包裝材及由其形成之成形容器、以及以該成形容器為元件的包裝體有助於碳中和。
7)之金屬層壓包裝材,係如1)至6)中任一項所述之金屬層壓包裝材,其特徵在於該保護層係由兩種以上的獨立層所形成之多層,且該多層中,其至少一層係由源自生質之樹脂所構成,且該源自生質之樹脂為源自生質之聚烯烴及/或源自生質之聚酯,該包裝材及由其形成之成形容器、以及以該成形容器為元件的包裝體有助於碳中和。
8)之金屬層壓包裝材,係如7)所述之金屬層壓包裝材,其特徵在於形成該保護層的源自生質之聚酯為源自生質之聚對苯二甲酸乙二酯。因此,該包裝材以及使用該包裝材所得之容器、以及以該容器作為元件的包裝體皆有助於碳中和,而且耐熱性及耐衝擊性良好。
9)之金屬層壓包裝材,係如8)所述之金屬層壓包裝材,其特徵在於形成該保護層的源自生質之聚烯烴係源自生質之聚乙烯、乙烯-丙烯無規共聚物及乙烯-丙烯嵌段共聚物中的任一種以上。因此,該包裝材及由其形成之成形容器、以及以該成形容器為元件的包裝體皆有助於碳中和。
另外,5)至9)所述之金屬層壓包裝材中,該等的熱熔接層皆為多層構成,因此所謂的厚度偏差少,亦即可抑制厚薄不均。因此,使用該包裝材所得之容器,其開口緣部上表面的凹凸少,因此在將熱熔接性的蓋熱熔接於該開口緣部時,兩者的熱封性佳。又,在將該包裝材的兩端緣部重合並在加熱下進行接合時,熱封性亦佳。因此藉由使用該包裝材可得到密封度更高的包裝體。
10)之金屬層壓包裝材,其單位面積中的金屬箔使用量在質量基準下為50~80%而相對較多,因此對於氣體、光及水分等的屏障性良好,亦可相應地抑制金屬箔的腐蝕。因此由該包裝材所形成之容器及以該容器作為元件的包裝體更適合長期保存內容物。又,由該包裝材所形成之容器依照法規可分類為金屬容器。特別是屏障層由鋁箔或鋁合金箔所形成的成形容器,在容器回收法中可分類為鋁容器,因此容易達成金屬箔的再利用。
11)的容器,係將如1)至10)中任一項所述之金屬層壓包裝材進行壓製加工而成的一體型成形容器(以下亦稱為成形容器),其不僅有助於碳中和,亦可形成熱封性及屏障功能良好並且密封性優良的包裝體。
12)的容器係將由如1)至10)中任一項所述之金屬層壓包裝材形成之主體部與由該包裝材所形成之底部組合而成的容器(以下亦僅稱為組合容器),其不僅有助於碳中和,熱封性及屏障功能亦良好,且可形成密封性優良的包裝體。
13)的包裝體,係以11)所述的成形容器或12)所述的組合容器作為元件,因此除了有助於碳中和之外,熱封性、密封性及屏障性亦佳,適合長期保管內容物。
以下參照圖式說明本發明之實施型態的例子。然而此等圖式不限於本發明的範圍。
<用語的定義>
所謂的「內」,若以本發明的金屬層壓包裝材為基準,則係指其兩面之中熱熔接層側的方向,其可視為圖1的(a)(b)(c)(d)中各個向上箭號的方向。又,該方向,若以使用該包裝材所得之容器為基準,例如係指圖2的(b)的向上箭號之方向、圖5的向右箭號之方向,圖6的向上箭號之方向,圖7的向右箭號之方向,圖9的向下箭號之方向。
所謂的「外」,若以本發明的金屬層壓包裝材為基準,則係指其兩面之中與熱熔接層相反側的方向,其可視為圖1的(a)(b)(c)(d)中各個向下箭號的方向。又,該方向,若以使用該包裝材所得之容器為基準,例如係指圖2的(b)的向下箭號之方向、圖5的向左箭號之方向、圖6的向下箭號之方向、圖7的向左箭號之方向、圖9的向上箭號之方向。
所謂的「上」,以本發明之容器的主體部中心為基準,係指該容器的開口側之方向,例如係指圖7的向上箭號之方向。
所謂的「下」,以本發明的容器的主體部中心為基準,係指該容器開口的相反側,亦即底部側的方向,例如係指圖7的向下箭號之方向。
「生質」係指可再生的源自生物之有機性資源。生質根據其蘊藏狀態可分類成廢棄物系生質、未利用生質及資源作物。作為廢棄物系生質,可列舉例如:廢紙及建設中剩餘的木材。作為未利用生質,可列舉例如:各種稻草或林地剩餘材料。作為資源作物,可列舉甘蔗等糖質資源、玉米等澱粉資源及油菜籽等油脂資源。
所謂的「源自生質之樹脂」,係指使用源自前述生質(以下有時以bio-來辨別)之原料所合成的樹脂。
所謂的「源自石化資源之樹脂」,係指僅使用源自石化資源(以下有時以fuel-來辨別)之原料所合成的樹脂,其與源自生質之樹脂有所分別。
「樹脂」則包含源自生質之樹脂及源自石化資源之樹脂的一者或兩者。
<源自生質之樹脂>
適合作為源自生質之樹脂者,可列舉選自由源自生質之聚烯烴(bio-polyolefin)、源自生質之聚酯(bio-polyester)及源自生質之聚醯胺(bio-polyimide)所組成之群組中的至少一種。
源自生質之聚烯烴(bio-polyolefin)係由源自生質之烯烴(bio-olefin)所得之聚合物。
生質烯烴可為以各種習知的方法將前述生質之中例如由糖質資源所得之生質醇(生質乙醇、生質異丙醇、生質丁醇等)烯烴化而成者,可例示生質乙烯、生質丙烯及生質丁烯。
生質烯烴與源自石化資源之烯烴(fuel-olefin)可組合使用。源自生質之聚烯烴中的bio-olefin與fuel-olefin的構成比例並未特別限定,所有烯烴中,bio-olefin只要在10質量%以上即可,可考量經濟性來決定。bio-olefin/fuel-olefin的質量比較佳為例如10/90~50/50左右,更佳為20/80~30/70左右。
作為源自生質之聚烯烴的具體例,可列舉:選自由源自生質之聚乙烯(bio-PE)、源自生質之乙烯-丙烯無規共聚物(bio-rPP)、源自生質之乙烯-丙烯嵌段共聚物(bio-bPP)、及源自生質之均聚丙烯(bio-hPP)等所組成之群組中的至少一種。此等之中,若考量從製造作為原料的生質烯烴到製造源自生質之聚烯烴所需要的能源消耗量等,較佳係選自由bio-PE、bio-rPP及bio-bPP所組成之群組中的至少一種。
源自生質之聚烯烴,亦可利用低密度、中密度及高密度的任一種類型,又可為經由馬來酸(酐)等不飽和二羧酸改質者。
源自生質之聚酯,係由內酯、多元醇、多羧酸及羥基羧酸等原料所得之聚合物。此處,該原料亦可皆為源自生質者,亦可為將源自生質之原料與源自石化資源之原料組合而成者。
作為內酯,可列舉:β-丁內酯、δ-戊內酯及ε-己內酯等。
作為多元醇,可列舉:乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、聚乙二醇、環己烷二甲醇、雙酚A及雙酚A-環氧烷加成物等的脂肪族、脂環族至芳香族二醇、以及甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、新戊四醇、二甘油、二-三羥甲基丙烷及二-三羥甲基乙烷等三至四醇等。
作為多羧酸,可列舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、環己烷二羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、馬來酸、馬來酸酐及富馬酸等脂肪族、脂環族至芳香族二羧酸、以及苯偏三酸、苯偏三酸酐、苯均四酸及苯均四酸酐等三至四羧酸等。
作為羥基羧酸,可列舉例如:對羥基苯甲酸、對羥基乙氧基苯甲酸、檸檬酸、蘋果酸及酒石酸等。
作為源自生質之聚酯的具體例,可列舉:源自生質之聚對苯二甲酸乙二酯(bio-PET)、生質對苯二甲酸丙二酯(bio-PTT)等,若考慮強度及耐熱性等,較佳為源自生質之聚對苯二甲酸乙二酯(bio-PET)。
生質PET的乙二醇(EG)可為以前述生質中源自糖質資源之生質乙醇作為原料者,又對苯二甲酸(TPA)亦可為以源自該糖質資源之對二甲苯(PX)作為原料者,只要EG與TPA任一者或兩者為源自生質即可。
源自生質之聚醯胺係由內酯、二胺及二羧酸等原料所得之聚合物。
此處,該聚醯胺的原料亦可皆為源自生質者,亦可為將源自生質之原料與源自石化資源之原料組合而成者。
作為源自生質之聚醯胺,可列舉:作為ω胺基酸之聚縮合反應物的n-尼龍、及作為二胺及二羧酸之共縮聚合反應物的n,m-尼龍。此處,n與m皆表示單體成分的碳數。
作為n-尼龍,可列舉:尼龍6、11、12等。
作為n,m-尼龍,可列舉:尼龍66、410、510、56、610、1012、6T、6I、10T等。
作為內酯,可列舉例如:ε-己內醯胺、十一烷內醯胺及月桂基內醯胺等。
作為二胺,可列舉例如:己二胺(hexamethylene diamine)等。
作為二羧酸,可列舉例如:己二酸、癸二酸、對苯二甲酸及間苯二甲酸等。
作為其他源自生質之樹脂,可例示:聚碳酸酯、酚樹脂及乙酸纖維素樹脂。
<源自石化資源之樹脂>
適合作為源自石化資源之樹脂者,可例示:源自石化資源之聚烯烴(fuel-polyolefin)、源自石化資源之聚酯(fuel-polyester)及源自石化資源之聚醯胺(fuel-polyimide)。
源自石化資源之聚烯烴係僅由源自石化資源之烯烴(fuel-olefin)所得之聚合物。
作為源自石化資源之聚烯烴的具體例,可列舉:選自由源自石化資源之聚乙烯(fuel-PE)、源自石化資源之乙烯-丙烯無規共聚物(fuel-rPP)、源自石化資源之乙烯-丙烯嵌段共聚物(fuel-bPP)、及源自石化資源之均聚丙烯(fuel-hPP)等所組成之群組中的至少一種聚烯烴。
源自石化資源之聚烯烴可利用低密度、中密度及高密度的任一類型,又可為以馬來酸(酐)等不飽和二羧酸改質而成者。
源自石化資源之聚酯係由內酯、多元醇、多羧酸及羥基羧酸等原料所得之聚合物。
此處,該原料皆係由源自石化資源之原料而來。
作為內酯,可列舉:β-丁內酯、δ-戊內酯及ε-己內酯等。
作為多元醇,可列舉:乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、聚乙二醇、環己烷二甲醇、雙酚A及雙酚A-環氧烷加成物等的脂肪族,脂環族至芳香族二醇、以及甘油,三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、新戊四醇、二甘油、二-三羥甲基丙烷及二-三羥甲基乙烷等的三至四醇等。
作為多羧酸,可列舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、環己烷二羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、馬來酸、馬來酸酐及富馬酸等脂肪族、脂環族至芳香族二羧酸、以及苯偏三酸、苯偏三酸酐、苯均四酸及苯均四酸酐等三至四羧酸等。
作為羥基羧酸,可列舉例如:對羥基苯甲酸、對羥基乙氧基苯甲酸、檸檬酸、蘋果酸及酒石酸等。
作為源自石化資源之聚酯的具體例,可列舉:源自石化資源之聚對苯二甲酸乙二酯(fuel-PET)、源自石化資源之對苯二甲酸丙二酯(fuel-PTT)等,若考慮強度及耐熱性等,較佳為源自石化資源之聚對苯二甲酸乙二酯(fuel-PET)。
源自石化資源之聚醯胺係由內酯、二胺及二羧酸等原料所得之聚合物。
此處,該原料皆源自石化資源。
作為源自石化資源之聚醯胺,可列舉:作為ω胺基酸之聚縮合反應物的n-尼龍;作為二胺及二羧酸之共縮聚合反應物的n,m-尼龍。此處,n與m皆表示單體成分的碳數。
作為n-尼龍,可列舉:尼龍6、11、12等。
作為n,m-尼龍,可列舉:尼龍66、410、510、56、610、1012、6T、6I、10T等。
作為內酯,可列舉例如:ε-己內醯胺、十一烷內醯胺及月桂基內醯胺等。
作為二胺,可列舉例如:己二胺等。
作為二羧酸,可列舉例如:己二酸、癸二酸、對苯二甲酸及間苯二甲酸等。
作為其他源自石化資源之樹脂,可例示:源自石化資源之聚碳酸酯及源自石化資源之酚樹脂。
<副材料>
源自生質之樹脂及/或源自石化資源之樹脂中可組合各種彈性體、賦黏劑、蠟、顏料等以作為副材料。
作為彈性體,可列舉例如:聚苯乙烯系彈性體及聚烯烴系彈性體等。
該彈性體可為源自生質者,亦可為源自石化資源者,亦可為將兩者組合而成者。
作為賦黏樹脂,可列舉:松香、非勻化松香、氫化松香及聚合松香等松香類及其衍生物(醇酯等)等。
作為蠟,可列舉:聚乙烯蠟、聚丙烯蠟及醯胺系蠟等。
作為顏料,可列舉:氧化鈦、氧化鋅、光澤白、珍珠岩(perlite)、碳酸鋇、碳酸鈣、沉澱性二氧化矽、矽搖變劑(aerosil)、滑石、礬土白(alumina white)、雲母、合成矽酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇、碳黑、磁鐵礦及氧化鐵(bengala)等。
<本發明的對象>
本發明的對象為金屬層壓包裝材(1)(以下有時亦簡稱包裝材(1))、容器(2)及包裝體(5)。
容器(2)係將包裝材(1)加工所得之物品,具有:開口(21);從開口(21)的周緣垂下的筒狀主體部(23);及由主體部(23)的下側周緣所圍繞的底部(27)。此處,表示主體部(23)形狀的「筒狀」,係指兩端開口且周圍由壁部所圍住的中空狀,其長度、剖面形狀/面積、尺寸比例並未特別限定。又,「筒狀」包含剖面形狀及面積在長度方向上固定者與剖面形狀及/或面積在長度方向上有所變化者雙方。
作為容器(2),本說明書中例示如後述成形容器(2A)以及組合容器(2B)及組合容器(2C)。
包裝體(5)係以容器(2)、蓋(3)及內容物(4)作為元件的密封體。
<金屬層壓包裝材>
包裝材(1)係至少包含熱熔接層(11)、屏障層(13)及保護層(15)的積層材,不具有紙層。
熱熔接層(11)積層於屏障層(13)的內側,由熱熔接性樹脂所形成。
熱熔接層(11)可為單層,亦可為多層。
多層的熱熔接層(11)至少由獨立的兩層所形成。
兩層的熱熔接層(11)係由單層的最外熱熔接層(11a)與單層的最內熱熔接層(11c)所形成。
三層以上的熱熔接層(11)係由單層的最外熱熔接層(11a)、單層或多層的中間熱熔接層(11b)、單層的最內熱熔接層(11c)所形成。
熱熔接層(11)與屏障層(13)之間亦可存在黏接層(12)。
屏障層(13)與保護層(15)之間亦可存在黏接層(14)。
保護層(15)積層於屏障層(13)的外側,由膜狀合成樹脂所形成。
保護層(15)可為單層,亦可為多層。
多層的保護層(15)係由至少獨立的兩層所形成。
兩層的保護層(15)係由單層的最外熱熔接層(15a)、單層的最內熱熔接層(15c)所形成。
三層以上的保護層(15)係由單層的最外熱熔接層(15a)、單層或多層的中間熱熔接層(15b)及單層的最內熱熔接層(15c)所形成。
圖1例示本發明之包裝材(1)的具體型態。
圖1的(a)的包裝材(1)為第1實施型態。該型態從內側開始依序由熱熔接層(11)、黏接層(12)(任意)、屏障層(13)、黏接層(14)(任意)及保護層(15)所形成。
圖1的(b)(c)(d)的包裝材(1)皆為第1實施型態的變形例。
圖1的(b)的包裝材(1)為第2實施型態。該型態中僅熱熔接層(11)為多層,從內側開始依序由最外熱熔接層(11a)、中間熱熔接層(11b)及最內熱熔接層(11c)所形成。
圖1的(c)的包裝材(1)為第3實施型態。該型態中僅保護層(15)為多層,從內側開始依序由最內保護層(15a)、中間保護層(15b)及最外保護層(15c)所形成。
圖1的(d)的包裝材(1)為第4實施型態。該型態中,熱熔接層(11)從內側開始依序由最外熱熔接層(11a)、中間熱熔接層(11b)及最內熱熔接層(11c)所形成,而且保護層(15)從內側開始依序由最內保護層(15a)、中間保護層(15b)及最外保護層(15c)所形成。
構成熱熔接層(11)的熱熔接性樹脂及/或構成保護層(15)的膜狀合成樹脂中,包含源自生質之樹脂。以下舉出三個態樣。
・態樣1:形成熱熔接層(11)的熱熔接性樹脂包含源自生質之樹脂,且形成保護層(15)的合成樹脂不含源自生質之樹脂。
・態樣2:形成熱熔接層(11)的熱熔接性樹脂包含源自生質之樹脂,且形成保護層(15)的合成樹脂亦包含源自生質之樹脂。
・態樣3:形成熱熔接層(11)的熱熔接性樹脂不包含源自生質之樹脂,且形成保護層(15)的合成樹脂包含源自生質之樹脂。
<熱熔接層>
熱熔接層(11)可考量單層或多層。
單層的熱熔接層(11)係以由熱熔接性樹脂形成之層所構成,該熱熔接性樹脂係以源自生質之樹脂及/或源自石化資源之樹脂所構成。
保護層(15)不含源自生質之樹脂的情況,單層的熱熔接層(11)係以源自生質之樹脂形成之層所構成。
單層的熱熔接層(11)的厚度並未限定,例如若考量熱封性,則為25μm~500μm。又,在此厚度範圍內,可理想地防止因內容物(4)導致屏障層(13)腐蝕,或是可更長期保存內容物(4)等,而對於內容物之耐性提升。從熱封性與對於內容物之耐性最佳化的觀點來看,該厚度較佳為30μm~400μm。
多層的熱熔接層(11)係以兩個以上獨立的由熱熔接性樹脂所形成之層所構成,該熱熔接性樹脂係以源自生質之樹脂及/或源自石化資源之樹脂所構成。
保護層(15)不含源自生質之樹脂層的情況,多層的熱熔接層(11)包含由源自生質之樹脂形成之層。
多層的熱熔接層(11),從內側開始依序由最外熱熔接層(11a)、中間熱熔接層(11b)及最內熱熔接層(11c)所構成。然而,中間熱熔接層(11b)為任意而可省略。
另外,省略了中間熱熔接層(11b)與最內熱熔接層(11c)而剩下的最外熱熔接層(11a)可視為單層的熱熔接層(11)。
多層的熱熔接層(11)的整體厚度並未特別限定,若考量密封性及因內容物(4)導致屏障層(13)腐蝕等,例如25μm~500μm,較佳為30μm~400μm。
最外熱熔接層(11a)係構成容器(2)之容納部內面及該容器(2)之凸緣部(22)上表面的單一層。藉由直接將最外熱熔接層(11a)與形成蓋(3)之下表面的熱熔接層進行熱熔接,可實現容器(2)的熱封。最外熱熔接層(11a)的厚度並未特別限定,例如2μm~100μm,較佳為3μm~60μm。
中間熱熔接層(11b)可定義為從多層的熱熔接層(11)中去除最外熱熔接層(11a)與最內熱熔接層(11c)後剩下的層,其可為單一層,亦可為多層。
中間熱熔接層(11b)間接發揮將最外熱熔接層(11a)與形成蓋(3)之下表面的熱熔接層進行熱熔接的功能,並且具有作為最外熱熔接層(11a)與最內熱熔接層(11c)之接合層的作用,且亦發揮作為提高熱熔接層(11)整體強度之強化層的功能。
中間熱熔接層(11b)的層數並未特別限定,例如為1~7層。
中間熱熔接層(11b)的整體厚度並未特別限定,例如15μm~160μm,較佳為20μm~64μm。
最內熱熔接層(11c)為多層的熱熔接層(11)之最內側的單層,其發揮將多層的熱熔接層(11)與印墨層(任意)及/或屏障層(13)接合的功能。最內熱熔接層(11c)的厚度並未特別限定,例如2μm~100μm,較佳為3μm~60μm。
多層的熱熔接層(11)中,最外熱熔接層(11a)、中間熱熔接層(11b)(任意)及最內熱熔接層(11c)皆可以源自生質之樹脂構成,亦可為部分的層由源自生質之樹脂所構成且其他層由源自石化資源之樹脂所構成。又,中間熱熔接層(11b)為多層態樣的情況中,亦可為部分的層由源自生質之樹脂所構成且其他層由源自石化資源之樹脂所構成。源自生質之樹脂所形成之層與源自石化資源之樹脂所形成之層的積層順序為任意,並未特別限制。
可構成熱熔接層(11)的源自生質之樹脂,可列舉上述源自生質之聚烯烴。作為該聚烯烴,可使用上述者,特佳為選自由源自生質之聚乙烯、源自生質之乙烯-丙烯無規共聚物及源自生質之乙烯-丙烯嵌段共聚物所組成之群組中的至少一種。
作為可構成熱熔接層(11)的源自石化資源之樹脂,可列舉上述源自石化資源之聚烯烴。該聚烯烴可使用上述者,特佳為選自由源自石化資源之聚乙烯、源自石化資源之乙烯-丙烯無規共聚物及源自石化資源之乙烯-丙烯嵌段共聚物所組成之群組中的至少一種。
多層的熱熔接層(11)可以例如乾式層壓法、熔融擠製層壓法、熱層壓法、凹版塗布法等各種習知方法構成。此等方法亦可組合。
<內側黏接層>
藉由使熱熔接層(11)與屏障層(13)之間存在黏接層(12),在對於包裝材(1)進行成形加工時,可預防兩層之間的分層。
作為構成黏接層(12)的黏接劑,可列舉例如:氯化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系黏接劑、聚酯系黏接劑、環氧系黏接劑、聚烯烴系黏接劑及聚胺基甲酸酯系黏接劑等,較佳為聚胺基甲酸酯樹脂系黏接劑。
作為聚胺基甲酸酯樹脂系黏接劑,較佳為雙液硬化型聚胺基甲酸酯樹脂系黏接劑,特別宜為雙液硬化型聚醚胺基甲酸酯樹脂系黏接劑及/或雙液硬化型聚酯胺基甲酸酯樹脂系黏接劑。
黏接劑亦可為使用源自生質之原料而成者。
黏接層(12)的厚度並未特別限定,從預防前述分層的觀點來看,例如1μm~8μm,較佳為2μm~6μm。
<屏障層>
屏障層(13)係用以保護包裝體(5)的內容物(4)不受氣體、水蒸氣及光等影響的層,其係以金屬箔所構成。
作為金屬箔,可列舉例如:鋁箔、鐵箔、不銹鋼箔、銅箔及鎳箔等,若考量屏障功能、成形性及成本等則宜為鋁箔。
作為鋁箔,可列舉:純鋁箔或鋁合金箔,較佳為軟質材(O材)。特別宜為JIS H4160所規定之A1000系或A 8000系的鋁箔,從後述成形容器(2A)的成形性之觀點來看,較佳為軟質材的A8021-O材、A8079-O材及A1N30-O材等,其可防止成形時的分層或是成形高度不均勻。
又,若使用作為硬質材的A8079-H材或A8021-H材,則容器(2)的整體強度、尤其是凸緣部(22)的強度提高,因此可抑制因非預期之衝擊導致凸緣部(22)變形。又,容器(2)整體的保形性亦提升。
金屬箔內側的面及/或內側的面上可形成由既定化學處理液所形成的基底層(省略圖示)。藉由設置基底層,在對於包裝材(1)進行成形加工時,可防止熱熔接層(11)與屏障層(13)之間的分層以及屏障層(13)與保護層(15)之間的分層。
作為化學處理液,可列舉例如:含有磷酸、鉻系化合物、氟系化合物及/或黏結劑樹脂的水-醇溶液。作為鉻系化合物可舉出鉻酸及/或鉻(III)鹽,作為氟系化合物可舉出氟化物的金屬鹽及/或氟化物的非金屬鹽,作為黏結劑樹脂可舉出選自由丙烯酸系樹脂、幾丁聚醣衍生物樹脂及酚系樹脂所組成之群組中的至少一種樹脂等。
化學處理液的使用量並未特別限定,只要在金屬箔單面上的鉻附著量為例如0.1mg/m
2~50mg/m
2、較佳為2mg/m
2~20mg/m
2的範圍內即可。
屏障層(13)的厚度並未特別限定,可考量該層(13)的屏障功能、預防包裝材(1)成形加工時會產生的金屬箔之針孔、容器(2)的強度及保形性等來決定,例如40μm~200μm,較佳為80μm~160μm。
包裝材(1)中的金屬箔使用量並未特別限制,若考量屏障層(13)預期之屏障功能及該金屬箔之回收性等,作為包裝材(1)單位面積中的使用量,在質量基準下可為50%~90%,較佳為65%~85%,更佳為55%~80%。此處,所謂的「質量基準」係指在包裝材(1)單位面積的質量中,該單位面積之金屬箔的質量比例。
<外側黏接層>
藉由使屏障層(13)與保護層(15)之間存在黏接層(14),在對於包裝材(1)進行成形加工時,可預防兩層之間的分層。
作為構成黏接層(14)的黏接劑,可利用構成黏接材層(12)的黏接劑,特別宜為雙液硬化型聚胺基甲酸酯系黏接劑。
黏接層(14)的厚度並未特別限定,若考量前述預防分層之效果等,則為1μm~8μm,較佳為2μm~6μm。
<印刷層>
藉由使屏障層(13)或黏接層(14)與保護層(15)之間存在印刷層(省略圖示),可在容器(2)的內側表面、例如凸緣部(22)的下表面或容納部的外表面形成識別標識部。印墨可使用使顏料或染料之類的著色材分散於包含黏結劑樹脂與有機溶劑的展色劑(vehicle)而成的組成物及各種習知者,並未特別限制。
<保護層>
保護層(15)可考量單層或多層。
單層的保護層(15)係以由膜狀合成樹脂形成之層所構成,該合成樹脂係以源自生質之樹脂及/或源自石化資源之樹脂所構成。
熱熔接層(11)不含源自生質之樹脂的情況,單層的保護層(15)係以由源自生質之樹脂所形成之層所構成。
單層的保護層(15)的厚度並未特別限定,例如若考量容器(2)或包裝體(5)的機械強度、對於此等施加衝擊時各自的保形性等,則為例如15μm~200μm,較佳為20μm~60μm。
多層的保護層(15)係以兩個以上獨立的由膜狀合成樹脂形成之層所構成,該合成樹脂係以源自生質之樹脂及/或源自石化資源之樹脂所構成。
熱熔接層(11)不含源自生質之樹脂層的情況,多層的保護層(15)包含由源自生質之樹脂所形成之層。
多層的保護層(15),從內側開始依序由最內保護層(15a)、中間保護層(15b)及最外保護層(15c)所構成。然而,中間保護層(15b)為任意而可省略。
另外,省略了中間保護層(15b)與最外保護層(15c)而剩下的最內保護層(15a)可視為單層的保護層(15)。
多層的保護層(15)其整體厚度並未特別限定,若考量耐蝕性等,則為例如15μm~200μm,較佳為20μm~60μm。
最內保護層(15a)係將屏障層(13)或黏接層(14)與保護層(15)接合的層。最內保護層(15a)的厚度並未特別限定,例如為2μm~100μm,較佳為3μm~60μm。
中間保護層(15b)可定義為從多層的保護層(15)去除單層的最內保護層(15a)與同為單層的最外保護層(15c)而剩下的層。
中間保護層(15b)為單層或多層。
中間保護層(15b)具有作為最內保護層(15a)與最外保護層(15c)之接合層的作用,且亦發揮作為提高保護層(15)整體強度之強化層的功能。
中間保護層(15b)的層數並未特別限定,例如為1~4層。中間保護層(15b)的整體厚度並未特別限定,例如15μm~160μm,較佳為20μm~64μm。
最外保護層(15c)係構成成形容器(2)及包裝體(5)的最外表面的層,此等直接發揮保護其不受掉落衝擊或外部施力等影響的功能。最外保護層(15c)的厚度並未特別限定,例如2μm~100μm,較佳為3μm~60μm。
多層的保護層(15)中,最內保護層(15a)、中間保護層(15b)(任意)及最外保護層(15c)皆可由源自生質之樹脂所構成,亦可為部分的層由源自生質之樹脂所構成且其他層由源自石化資源之樹脂所構成。
中間保護層(15b)為多層的情況,可為部分的層由源自生質之樹脂所構成且其他層由源自石化資源之樹脂所構成。
多層的保護層(15)中,由源自生質之樹脂所形成之層與由源自石化資源之樹脂所形成之層的積層順序為任意,並未特別限制。
作為可構成保護層(15)的源自生質之樹脂,可列舉:上述源自生質之聚酯及/或源自生質之聚烯烴。作為該聚酯,可使用上述者。又,作為該聚烯烴,亦可使用上述者,特佳為選自由源自生質之聚乙烯、源自生質之乙烯-丙烯無規共聚物及源自生質之乙烯-丙烯嵌段共聚物所組成之群組中的至少一種。
作為可構成保護層(15)的源自石化資源之樹脂,可列舉:上述源自石化資源之聚酯及/或源自石化資源之聚烯烴。作為該聚酯,可使用上述者。又,作為該聚烯烴,較佳為選自由源自石化資源之聚乙烯、源自石化資源之乙烯-丙烯無規共聚物及源自石化資源之乙烯-丙烯嵌段共聚物所組成之群組中的至少一種。
形成保護層(15)的膜狀合成樹脂中,該層(15)可為單層及多層的任一態樣,亦可為帶有熱熔接性者。以熱熔接性的膜狀合成樹脂構成保護層(15)而成的包裝材(1),可用於製作容器(2)之中後述組合容器(2B)(2C)的情況。
多層的保護層(15)可以例如乾式層壓法、熔融擠製層壓法、熱層壓法或凹版塗布法等各種習知方法構成。此等方法亦可組合。
<膜狀合成樹脂的物性>
此外,保護層(15)在包裝材(1)的成形加工時表現出下述行為。
亦即,例如若為了製作後述成形容器(2A)而對於由包裝材(1)所形成之圓形成形用毛坯(10A)實施壓製加工、尤其是深抽(deep drawing)加工,在該毛坯(10A)的成形預定區域中,相當於成形容器(2A)之凸緣部(22)的部位被壓縮,另一方面,相當於主體部(23)的部分被拉伸。尤其是在形成主體部(23)與底部(27)之交界的曲面部的部分進一步被拉伸。
又,例如若為了製作後述組合容器(2B)(2C)而對於由包裝材(1)所形成之圓形底部用毛坯(10C)實施壓製加工、尤其是深抽加工,則在該毛坯(10C)的成形預定區域之中,在形成底部(27)中底部(28)與垂下部(29)之交界的角的部分被大幅拉伸。
然後,此行為的結果會導致該毛坯(10A)(10C)的保護層(15)與屏障層(13)之間發生分層。
鑒於上述,形成保護層(15)整體的膜狀合成樹脂較佳係包含下述特徵構成1。
特徵構成1:將膜狀合成樹脂的行進方向(MD)中的拉伸彈性模數(δ
1 ( MD ))限定於500MPa~2500MPa(較佳為500 MPa~1000MPa),並且將其寬度方向(TD)中的拉伸彈性模數(δ
1 ( TD ))亦限定於500MPa~2500MPa(較佳為500 MPa~1000MPa),且將兩拉伸強度的比(δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD ))限制在0.9~1.1(較佳為0.95~1.05)。
若以包含特徵構成1的膜狀合成樹脂構成保護層(11)的整體,則包裝材(1)的成形性變得良好,可防止該包裝材(1)的保護層(15)與屏障層(13)之間發生分層。又可輕易確保由該包裝材(1)所形成之成形容器(2A)與後述底部(27)的成形高度。
又,為了進一步將包裝材(1)的成形性最佳化,形成保護層(15)的膜狀合成樹脂中較佳係進一步包含下述特徵構成2及/或特徵構成3。
特徵構成2:將膜狀合成樹脂的行進方向(MD)中破裂時的拉伸強度(δ
2 ( MD ))限定於30MPa~70MPa(較佳為30MPa~50MPa),並且將寬度方向(TD)中破裂時的拉伸強度(δ
2 ( TD ))亦限定於30MPa~70MPa(較佳為30MPa~50MPa),且將此等的比(δ
2 ( MD )/δ
2 ( TD ))限制在0.9~1.1(較佳為0.95~1.05)。
特徵構成3: 將膜狀合成樹脂的行進方向(MD)中破裂時的拉伸伸度(E
( MD ))限定於500%~900%(較佳為500%~800%),並且將寬度方向(TD)中破裂時的拉伸伸度(E
( TD ))亦限定於500%~900%(較佳為500%~800%),且將此等的比(E
( MD )/E
( TD ))限制在0.8~1.2(較佳為0.9~1.1)。
從成形性的觀點來看,形成保護層(15)的膜狀合成樹脂完全包含特徵構成1、特徵構成2及特徵構成3尤佳。
特徵構成1、2及3的各物性值係依據JIS K 7161、JIS K 7127(日本工業標準,「塑膠拉伸特性的試驗方法」)的測量值。
包裝材(1)可以各種習知製法、例如乾式層壓法、熔融擠製層壓法、熱層壓法等各種習知方法製造,此等工法亦可組合。
<容器>
容器(2)如上所述至少具有開口(21)、主體部(23)及底部(27)。
容器(2)包含成形容器(2A)以及組合容器(2B)及組合容器(2C)。以下依序說明。
<成形容器>
成形容器(2A)係對於由包裝材(1)所形成之成形用毛坯(10A)進行成形加工而成的物品,其具有開口(21)。又,其為主體部(23)與底部(27)連續的一體型容器。開口(21)的周緣上亦可形成凸緣部(22)。
圖2的(a)係成形用毛坯(10A)的一型態。其形狀並未特別限定,如該圖所示可為圓形,圖中雖省略,但亦可為矩形等多邊狀。
然而,成型用毛坯(10A)並非必要。在直接對於形狀不規則的包裝材(1)進行成形加工而製作成形容器(2A)時,只要對於所得之成形容器(2A)的開口(21)周緣進行修整即可,因此亦可不侷限於獨立的成形用毛坯(10A)。
成形加工手段並未特別限定,可列舉深抽成形或拉伸成形等。
圖2的(b)係成形容器(2A)的剖面圖。
該成形容器(2A)為杯狀,開口(21)周緣形成有鍔狀的凸緣部(22)。
凸緣部(22)的尺寸及形狀並未特別限定,只要可將蓋(3)熱封於其上表面並且在熱封後確保包裝體(5)的密封性,則可因應目的而決定。例如圖2的(b)及圖3所示,凸緣部(22)可為圓環狀,圖示中雖省略,但亦可為多邊環狀。
該成形容器(2A)的主體部(23)的高度中間形成有階差且底部(27)設有凸部,但此等的構成為任意。藉由此任意構成,可提高成形容器(2A)的機械強度及堆疊性。
<組合容器>
組合容器(2B)(2C)皆為結合型的容器,其具有筒狀主體部(23)、與主體部(23)之下側周緣接合的底部(27)。開口(21)的周緣亦可形成鍔狀的凸緣部(22)。
圖3的(a)係顯示形成主體部(23)的主體部用毛坯(10B)的俯視圖。該毛坯(10B)為扇形,但此為例示,其形狀可因應組合容器(2B)的形狀設定。
圖3的(b)係由主體部用毛坯(10B)所得之主體部(23)的立體圖。該主體部(23)為錐筒狀的構件,其係將扇形的主體部用毛坯(10B)的兩端緣部彼此重疊並接合而成者。因此,主體部(23)中存在沿著其高度方向延伸的重疊部(24B)。
圖4的(a)係形成底部(27)的底部用毛坯(10C)的俯視圖。該毛坯(10C)為圓形,但此為例示,其形狀可因應組合容器(2B)的形狀設定。
圖4的(b)係由底部用毛坯(10C)所得之底部(27)的立體圖。該底部(27)係對於例如圓形的底部用毛坯(10C)進行深抽而成的剖面大致為倒U形的構件,其具有圓形且水平的本體部(28)、從該本體部(28)的外周緣部向下延伸的垂下部(29)。
圖5係組合容器(2B)的立體圖。該容器(2B)為杯狀,其係藉由將主體部(23)、底部(27)密封而接合成一體。
圖6係主體部(23)的重疊部(24B)之剖面圖。該重疊部(24B)係藉由將扇形的主體部用毛坯(10B)的一端緣部與另一端緣部重合所構成。
重疊部(24B)中,主體部用毛坯(10B)的一端緣中的保護層(15)與另一端緣中的熱熔接層(11)重合的總厚度(T1)並未特別限定,例如55μm~195μm。藉由使該厚度(T1)在55μm以上,可充分確保重疊部(24B)的密封性,藉由使其小於195μm,亦可充分確保重疊部(24B)的屏障性。由此觀點來看,T1的值較佳為60μm~190μm。
重疊部(24B)的寬度(W1)亦未特別限定,例如2mm~10mm。藉由使該寬度(W1)在2mm以上,可充分確保重疊部(24B)的屏障性與密封性。又,若使該重合寬度(W1)小於10mm,則可達成降低成本或是防止重疊部(24B)的皺褶。從以上的觀點來看,該寬度(W1)較佳可為4mm~8mm。
圖7係組合容器(2B)的剖面圖。
該圖中,主體部(23)外側的一點鏈線A所圍繞的部分,係一點鏈線a所圍繞之重疊部(24B)的放大圖。
該圖中,主體部(23)上端側之開口(21)的緣部上設有向外彎折的凸緣部(22)。然而,凸緣部(22)為任意,又亦可為圖示以外的型態。例如亦可為成形為3折扁平狀的型態或是向下彎曲而橫向剖面成形為略圓弧狀的型態。
該圖中,如一點鏈線b圍繞之部分所示,主體部(23)的下端緣部形成有向內反折的反折部(25)。以一點鏈線B圍繞的部分顯示該反折部(25)的放大圖。
以下例示組合容器(2B)整體的製造步驟。
首先製作主體部用毛坯(10B)、底部用毛坯(10C)。
主體部用毛坯(10B)例如圖3的(a)所示,係藉由將包裝材(1)進行衝孔(punching)而形成既定尺寸之扇形而獲得。
底部用毛坯(10C),例如圖4的(a)所示,係藉由將包裝材(1)進行衝孔而形成既定尺寸之圓形而獲得。
構成主體部用毛坯(10B)的包裝材(1)與構成底部用毛坯(10C)的包裝材(1)通常係使用相同的材料,但亦可使材質及/或厚度不同。
接著製作底部(27)。
底部(27)例如圖4的(b)所示,係使用模具(省略圖示)將圓形的底部用毛坯(10C)進行深抽成形加工所獲得。該圖中的底部(27)係由圓形水平狀的本體部(28)與從該本體部(28)的周緣垂下的垂下部(29)所形成,其係橫剖面為倒U形的零件。
底部(27)特佳係製作成垂下部(28)之表面不產生皺褶的態樣。藉由抑制皺褶,底部(27)與主體部(23)的一體性接合變得容易,即使組合容器(2B)中容納液狀的內容物(4)亦可防止洩漏。
底部(27)的外表面中的本體部(28)與垂下部(29)之間的轉角部分,剖面大致為直角狀,但亦可為曲面狀。
接著將底部(27)與主體部用毛坯(10B)接合。具體而言,將底部(27)以其本體部(28)的上表面重合的方式設置於略圓錐台形的模具(省略圖示)頂面之後,在該模具的外周面捲繞主體部用毛坯(10B),將其兩端緣部彼此重疊後,使構成該兩端緣部互相重合之面的熱熔接層(11)及保護層(15)熱熔接,藉此使錐筒狀主體部(23)成形。
圖8係顯示凸緣部(22)、反折部(25)的形成過程。
凸緣部(22),係使用既定的彎曲成形模具(省略圖示)在以兩點鏈線表示之開口(21)的水平位置使主體部(23)的上端緣部向外側彎曲,並且在上下方向上加壓,而形成大致水平的對折扁平形狀。
反折部(25)係輔助主體部(23)及底部(27)之接合的部位,接合係以熱熔接進行。
熱熔接可在主體部(23)的下端部(26)之熱熔接層(11)與底部(27)的垂下部(29)的保護層(15)之間、以及該底部(27)的熱熔接層(11)與反折部(25)的熱熔接層(11)之間實現。
然而,反折部(25)為任意。此情況中,使杯狀的底部(27)嵌合於主體部(23)之下端緣部之後,在該底部(27)的保護層(15)與該主體部(23)的熱熔接層(11)之間實現熱熔接。
熱熔接手段並未特別限定,可列舉例如:使用了加熱板的熱封、高頻密封及超音波密封等。
熱熔接條件並未特別限定,可根據形成主體部用毛坯(10B)的熱熔接層(11)之熱熔接性樹脂與形成保護層(15)的膜狀合成樹脂的種類適當設定。以下例示。
使用熱板之熱封的情況,較佳為例如將溫度設定為比形成熱熔接層(11)的熱熔接性樹脂之熔點與形成保護層(15)的膜狀合成樹脂(熱熔接性樹脂)之熔點兩者高出20~40℃左右的加熱板,從主體部用毛坯(10B)的兩端緣部兩側進行按壓,藉此進行熱熔接。
具體而言,熱熔接層(11)與保護層(15)皆由無延伸聚丙烯(CPP)形成的情況中,其熔點一般為160~170℃左右,因此熱封溫度只要為160~220℃左右即可。
又,熱熔接層(11)與保護層(15)皆由聚乙烯(PE)形成的情況中,其熔點一般係在115~135℃左右,因此熱封溫度只要為140~220℃左右即可。
作為其他條件,載重為80~200kgf左右,密封時間為1~5秒左右即可。
高頻密封的情況,其條件並未特別限定,較佳為例如:輸出:0.5~1.5kW,密封時間:3~5秒,與線圈的距離:0.5~15mm,載重:100~200kgf。
藉由熱熔接將底部(27)接合於主體部(23)後,將該主體部(23)的下端部(26)向內側反折,形成反折部(25)。
反折部(25)係藉由圓盤狀的旋轉模具(省略圖示)壓附於底部(27)的垂下部(29)。
接著,藉由使主體部(23)的下端部、反折部(25)與底部(27)的垂下部(29)熱熔接,可將主體部(23)與底部(27)接合而使其一體化。
作為熱熔接手段,可列舉:使用加熱板等的熱封、高頻密封及超音波密封等。
又,熱熔接條件可採用前述條件。
另外,為了容易製造組合容器(2B),較佳係先形成反折部(25)之後再形成凸緣部(22)。
圖9係形成組合容器(2C)之主體部(23)的頂面圖,其顯示該容器(2C)的製造步驟之一部分。
在圖9的(a)的主體部(23)中,形成主體部的主體部用毛坯(10C)的兩端緣部形成合掌部(24C),該合掌部(24C)在組合容器(2C)的高度方向上延伸。又,在該合掌部(24C)中,可在一端緣部的熱熔接層(11)與另一端緣部的熱熔接層(11)之間實現熱熔接。
在圖9的(b)的主體部(23)中,合掌部(24C)往一側彎折而與主體部(23)的側面重合,藉此接合於其外表面。
合掌部(24C)與主體部(23)側面的接合可以前述熱熔接手段進行,較佳為高頻密封。
高頻密封的條件並未特別限定,例如輸出為0.5~1.5kW、密封時間為3~5秒、載重為100~200kgf即可。又,高頻密封裝置的線圈與合掌部(24C)的距離為0.5~15mm即可。
組合容器(2C)中的主體部(23)與底部(27)的接合過程和組合容器(2B)中的該過程共通,因此省略說明。
圖10係組合容器(2C)的頂面圖。此圖中,一點鏈線C所圍繞的區域係顯示一點鏈線c所圍繞之合掌部(24C)的放大圖。
合掌部(24C)中,主體部用毛坯(10B)之一端緣的反折部(25)中的內側之保護層(15)與該反折部(25)中的內側之熱熔接層(11)的總厚度(T1)並未特別限定,例如55μm~195μm。藉由使該厚度(T1)為55μm以上,可充分確保重疊部(24B)的密封性,藉由使其在195μm以下,亦可充分確保重疊部(24B)的屏障性。從此觀點來看,該厚度(T1)較佳可為60μm~190μm。
合掌部(24C)的寬度(W1)並未特別限定,例如5mm~20mm。藉由使該寬度(W1)在5mm以上,可充分確保重疊部(24B)的屏障性與密封性。又,藉由使該重合寬度(W1)小於20mm,可達成降低成本並且防止重疊部(24B)的皺褶。從以上的觀點來看,該寬度(W1)較佳為10mm~18mm。
組合容器(2B)(2C)的形狀不限於圖7所示的杯狀之型態,亦可為主體部(23)的高度相對較小的杯狀型態或該高度更小的托盤狀之型態。
<蓋>
蓋(3)為容器(2)的熱封材,其係將從內側開始依序由保護層(31)、屏障層(32)及熱熔接層(33)所形成之膜或膜狀蓋材加工成既定形狀而成者。
保護層(31)與屏障層(32)之間及/或屏障層(32)與熱熔接層(33)之間亦可存在由前述黏接劑所形成之黏接層。
與包裝材(1)相同,在蓋(3)之中,保護層(31)及/或熱熔接層(33)的一部分或全部由源自生質之樹脂所構成,藉此對於包裝體(5)廢棄處理時的碳中和有所貢獻。
保護層(31)在蓋(3)之中係用以保護包裝體(5)及其內容物(4)不受外部衝擊等影響的層,其係由各種習知的合成樹脂所構成。
作為合成樹脂,可適當使用前述源自生質之樹脂及/或前述源自石化資源之樹脂中可作為保護層者,較佳為聚酯及/或聚烯烴。
作為聚酯,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯。
作為聚烯烴,較佳為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物(嵌段、無規)、均聚丙烯。
又,亦可以硝化綿、蟲膠樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氯化聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂及氯化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等保護膜塗布劑構成保護層(31)。
保護層(31)可為單層,亦可為至少兩個獨立的層所形成之多層。
保護層(31)整體的厚度並未特別限定,例如3μm~100μm。
屏障層(32)具有保護包裝體(5)的內容物(4)並且保護容器(2)不受光、氣體或水蒸氣等影響的功能。
屏障層(32)係由金屬箔所構成,可利用構成前述屏障層(13)的金屬箔。
作為金屬箔,特佳為鋁箔,宜為JIS H4160所規定之1000系的O材或8000系的O材。
金屬箔的單面或兩面亦可設置由前述處理液所形成之基底層。
屏障層(32)的厚度並未特別限定,例如15μm~200μm。
熱熔接層(33)係與形成容器(2)之開口(21)周緣的上表面的熱熔接層(11)進行熱熔接的層,其係由各種習知的熱熔接性樹脂所構成。
作為熱熔接性樹脂,可適當使用前述源自生質之樹脂及/或前述源自石化資源之樹脂之中具有熱熔接性者,較佳為聚烯烴。
作為聚烯烴,宜為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物(嵌段、無規)、均聚丙烯。
熱熔接層(33)可為單層,亦可為至少兩層的多層。
熱熔接層(33)整體厚度並未特別限定,例如10μm~50μm。
形成蓋(3)的蓋材,可以乾式層壓法、熔融擠製層壓法、熱層壓法及凹版塗布法等各種習知方法製造。
蓋(3)的形狀/尺寸並未特別限定,可因應容器(2)的開口(21)及凸緣部(22)的形狀及尺寸配合目標設定。
蓋(3)的周緣上,如圖11所示,亦可設置開封用舌片(34)。
<內容物>
作為內容物(4),可列舉:食品、醫療藥品、化學產品、電子零件、電池、衛生用品、其他工業產品。作為食品,可列舉例如:乳酪或奶油、果凍、羊羹、布丁、味噌、咖哩、義大利麵、果汁、醬汁等。內容物(4)的形狀亦未限定,可為液體、半固體、固體。
<包裝體>
包裝體(5)係將內容物(4)容納於容器(2)的容納部後再以蓋(3)將容器(2)的開口(21)熱封而成的密封體。
圖11係由蓋(3)、成形容器(2A)、內容物(4)所構成之包裝體(5)的立體圖,為了顯示內容物(4)而在方便上省略蓋(3)的一部分。
該包裝體(5)中,藉由使蓋(3)的熱熔接層(33)、凸緣部(22)的熱熔接層(11)熱熔接而產生環狀的熱熔接帶(Y),而以該熱熔接帶(Y)實現了包裝體(5)的密封。
該凸緣部(22)的上表面,在其整個周方向上環狀地形成有開封用切縫(X)(任意)。
圖12係圖11的包裝體之部分剖面圖,蓋(3)與凸緣部(22)之間產生熱熔接帶(Y),凸緣部(22)的上表面形成有環狀切縫(X)。
圖13係以組合容器(2B)(2C)作為元件的包裝體(5)的部分剖面圖。蓋(3)與凸緣部(22)之間產生熱熔接帶(Y)。另外,其中省略了環狀切縫(X)的圖示。
開封用切縫(X)的深度並未特別限定,切縫前端例如從凸緣部(22)的熱熔接層(11)之厚度中間到達屏障層(13)上表面之間即可。
熱熔接帶(Y)的形狀並未特別限定,其可為例如與凸緣部(22)相似的環狀。又,尺寸亦未特別限定。
包裝體(5)係藉由將蓋(3)從容器(2)的凸緣部(22)剝離以供使用。
使用後的包裝體(5),在廢棄後將容器(2)回收而使金屬箔再生,藉此對於資源再生有所貢獻。又,容器(2)中,熱熔接層(11)及/或保護層(15)係使用源自生質之樹脂,因此包裝體(5)對於碳中和亦有所貢獻。
[實施例]
以下通過實施例及比較例進一步說明本發明,但本發明的技術範圍不限於此等。
(縮寫的定義)
rPP:乙烯-丙烯無規共聚物
bPP:乙烯-丙烯嵌段共聚物
CPP:無延伸聚丙烯
<成形容器(2A)用的金屬層壓包裝材的製作>
實施例1
在厚度120μm的鋁箔(A8021-O材:JIS H4160)的兩面上以鉻附著量在單面為11mg/m
2的方式塗布化學處理液(磷酸、聚丙烯酸、氯化鉻(III)、水及醇所形成之溶液)並使其乾燥,藉此製作處理鋁箔。
接著,在該處理鋁箔所形成之屏障層的一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成3μm厚的黏接層。
接著,藉由在該黏接層上貼附厚度30μm的源自生質之聚對苯二甲酸乙二酯(bio-PET)膜(使用生質乙二醇)而形成保護層。
此處,該bio-PET膜的物性特徵如下。
特徵構成1:δ
1 ( MD )為1500MPa,δ
1 ( TD )為1600MPa,δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD )0.94
特徵構成2:δ
2 ( MD )為64MPa,δ
2 ( TD )為60MPa,δ
2 ( MD )/δ
2 ( TD )為1.07
特徵構成3:E
( MD )為360%,E
( TD )為410%,E
( MD )/E
( TD )為0.88
接著,在前述處理鋁箔的另一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度300μm的CPP膜(bio-rPP)而形成熱熔接層,藉此製作積層材。
接著,使該積層材於40℃進行8天熟成,藉此製作鋁層壓包裝材A。
該包裝材A的單位面積中鋁箔的使用量在質量基準下為51.0%。
實施例2
在與實施例1中製作者相同的處理鋁箔之一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,形成厚度3μm的黏接層。
接著在此黏接層上貼附厚度30μm的3層共擠製型源自生質之聚丙烯(bio-PP)膜(bio-rPP(4.5μm)/fuel-rPP層(21μm)/bio-rPP層(4.5μm)),形成保護層。
此處,該bio-PP膜的物性特徵如下。
特徵構成1:δ
1 ( MD )為520MPa,δ
1 ( TD )為510MPa,δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD )為1.02
特徵構成2:δ
2 ( MD )為40MPa,δ
2 ( TD )為39MPa,δ
2 ( MD )/δ
2 ( TD )為1.03
特徵構成3:E
( MD )為660%,E
( TD )為680%,E
( MD )/E
( TD )為0.97
接著,在前述處理鋁箔的另一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度300μm的CPP膜(bio-rPP)而形成熱熔接層,藉此製作積層材。
接著,使該積層材於40℃進行8天熟成,藉此製作鋁層壓包裝材B。
該包裝材B的單位面積中鋁箔的使用量在質量基準下為51.6%。
實施例3
在與實施例1中所製作者相同的處理鋁箔之一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度35μm的源自生質之聚對苯二甲酸乙二酯(bio-PET)膜(使用生質乙二醇),藉此形成保護層。
此處,該bio-PET膜的物性特徵如下。
特徵構成1:δ
1 ( MD )為1650MPa,δ
1 ( TD )為1700MPa,δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD )為0.97
特徵構成2:δ
2 ( MD )為70MPa,δ
2 ( TD )為65MPa,δ
2 ( MD )/δ
2 ( TD )為1.08
特徵構成3:E
( MD )為420%,E
( TD )為450%,E
( MD )/E
( TD )為0.93
接著,在此處理鋁箔的另一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑而形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上從bio-rPP側貼附厚度300μm的4層共擠製型源自生質之樹脂膜(bio-PE(30μm)/bio-rPP(120μm)/fuel-PP(30μm)/bio-rPP(120μm))而形成熱熔接層,藉此製作積層材。
接著,使該積層材於40℃進行8天熟成,藉此製作鋁層壓包裝材C。
該包裝材C的單位面積中鋁箔的使用量在質量基準下為50.4%。
實施例4
在與實施例1中所製作者相同的處理鋁箔之一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度30μm的3層共擠製型源自生質之聚丙烯膜(bio-rPP(3μm)/fuel-rPP層(24μm)/bio-rPP層(3μm)),藉此形成保護層。
此處,該bio-rPP的物性特徵如下。
特徵構成1:δ
1 ( MD )為540MPa,δ
1 ( TD )為518MPa,δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD )為1.04
特徵構成2:δ
2 ( MD )為43MPa,δ
2 ( TD )為42MPa,δ
2 ( MD )/δ
2 ( TD )為1.02
特徵構成3:E
( MD )為620%,E
( TD )為680%,E
( MD )/E
( TD )為0.91
接著,在前述處理鋁箔的另一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上從bio-rPP層側貼附厚度300μm的4層共擠製膜(bio-PE(30μm)/bio-rPP(120μm)/fuel-PP(30μm)/bio-rPP(120μm))而形成熱熔接層,藉此製作積層材。
接著,使該積層材於40℃進行8天熟成,藉此製作鋁層壓包裝材D。
該包裝材D的單位面積中鋁箔的使用量在質量基準下為51.6%。
比較例1
在與實施例1中所製作者相同的處理鋁箔之一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度25μm的源自石化資源之聚對苯二甲酸乙二酯(fuel-PET)膜,藉此形成保護層。
此處,該PET膜的物性特徵如下。
特徵構成1:δ
1 ( MD )為3750MPa,δ
1 ( TD )為3880MPa,δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD )為0.97
特徵構成2:δ
2 ( MD )為220MPa,δ
2 ( TD )為230MPa,δ
2 ( MD )/δ
2 ( TD )為0.96
特徵構成3:E
( MD )為92%,E
( TD )為75%,E
( MD )/E
( TD )為1.23
接著,在此處理鋁箔的另一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑而形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上從fuel-rPP層側貼附厚度300μm的4層共擠製型 源自石化資源之樹脂膜(fuel-PE(30μm)/fuel-rPP(120μm)/fuel-PP(30μm)/fuel-rPP(120μm))而形成熱熔接層,藉此製作積層材。
接著,使該積層材於40℃進行8天熟成,藉此製作鋁層壓包裝材E。
該包裝材E的單位面積中鋁箔的使用量在質量基準下為50.4%。
<成形容器的製作>
使用AMADA股份有限公司製的成形試驗機,將包裝材A設置於既定尺寸的公母模所形成之模具,以4階段的抽拉深度進行深抽加工,藉此得到4種杯狀的成形容器A。該容器A開口為圓形,在開口周緣上以在水平方向上突出方式形成有形狀與該開口相似的圓環狀凸緣部,且具有倒錐狀的主體部與圓形底部。
成形容器A的尺寸如下。
・開口徑:61mm
・凸緣部寬度:6mm
・主體部高度(抽拉深度):35mm、30mm、25mm、20mm
・底部直徑:53mm
針對包裝材B、C、D及E亦以相同的方法製作尺寸/形狀分別相同的4種成形容器B、C、D及E。
<成形性的驗證>
針對所得之各4種成形容器A~E,(1)以透光法在暗室中檢查有無裂縫及針孔,(2)以目視檢查凸緣部及邊緣部中有無分層。
將上述(1)的結果套用下述判定基準,評價成形容器A~E與抽拉深度相關的成形性。結果顯示於表1。另外,括號內的數字表示在4階段的抽拉深度之中,未產生裂縫、針孔的最深之抽拉深度。
「◎」:在抽拉深度30mm以上、35mm以下未產生裂縫、針孔
「〇」:在抽拉深度25mm以上且小於30mm未產生裂縫、針孔
「×」在抽拉深度小於25mm未產生裂縫、針孔
又,將上述(2)的結果套用下述判定基準,評價與成形容器A~E的分層相關的成形性。結果顯示於表1。
「◎」:在抽拉深度30mm以上、35mm以下未發生分層
「〇」:在抽拉深度25mm以上且小於30mm,未發生分層
「×」:在抽拉深度小於25mm未發生分層
<蓋的製作>
在厚度20μm的鋁箔(A8021-O:JIS H4160)之單面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度12μm的源自生質之聚對苯二甲酸乙二酯(bio-PET)膜,藉此形成保護層。
接著,在前述鋁箔的另一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度30μm的源自生質之無延伸聚丙烯膜(bio-rPP)而形成熱熔接層,藉此形成蓋材。
接著將此蓋材裁切成與該成形容器A的凸緣部大致相同的尺寸、大致相同的形狀,以製作蓋A。另外,蓋A周緣上的一部分設有開封用舌片。
<包裝體的製作>
在主體部高度25mm的成形容器A~E分別放入30ml的水,並將蓋A放置於凸緣部上表面後,使用加熱至200℃的圓環狀熱封機(SUS製:外徑76mm,內徑63mm)以150kgf壓接3秒,使蓋A熱熔接於成形容器A~E上,藉此製作密封狀的包裝體A~E。
<密封性的驗證>
接著,分別在上下方向上將包裝體A~E振盪30次後,確認有無漏水,以下述判定基準評價包裝體A~E的密封性。結果顯示於表1。
「○」:無漏水
「×」:有漏水
<組合容器用的金屬層壓包裝材之製作>
實施例5
在100μm厚的鋁箔(A8021-O材:JIS H4160)的兩面上以鉻附著量在單面為10mg/m
2的方式塗布實施例1中所使用之化學處理液並使其乾燥,藉此形成處理鋁箔。
接著,在由該處理鋁箔所形成之屏障層的一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度40μm的3層共擠製型源自生質之無延伸聚丙烯(bio-PP)膜(bio-rPP(4μm)/fuel-bPP(32μm)/bio-rPP(4μm))而形成保護層。此聚丙烯膜為熱熔接性。
此處,該bio-PP膜的物性特徵如下。
特徵構成1:δ
1 ( MD )為580MPa,δ
1 ( TD )為560MPa,δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD )為1.04
特徵構成2:δ
2 ( MD )為45MPa,δ
2 ( TD )為44MPa,δ
2 ( MD )/δ
2 ( TD )為1.02
特徵構成3:E
( MD )為770%,E
( TD )為790%,E
( MD )/E
( TD )為0.97
接著,在前述處理鋁箔的另一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度40μm的3層共擠製型源自生質之無延伸聚丙烯膜(bio-rPP(4μm)/fuel-bPP(32μm)/bio-rP(4μm))而形成熱熔接層,藉此製作積層材。
接著,使該積層材於40℃進行8天熟成,藉此製作鋁層壓包裝材F。
該包裝材F的單位面積中鋁箔的使用量在質量基準下為77.7%。
實施例6
在與實施例5中所使用者相同的處理鋁箔之一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度40μm的源自生質之直鏈狀低密度聚乙烯膜(bio-PE),藉此形成保護層。此聚乙烯膜為熱熔接性。
此處,該bio-PE膜的物性特徵如下。
特徵構成1:δ
1 ( MD )為500MPa,δ
1 ( TD )為550MPa,δ
1 ( MD )/δ
1 ( TD )為0.91
特徵構成2:δ
2 ( MD )為35MPa,δ
2 ( TD )為32MPa,δ
2 ( MD )/δ
2 ( TD )為1.09
特徵構成3:E
( MD )為680%,E
( TD )為630%,E
( MD )/E
( TD )為1.08
接著,在前述處理鋁箔的另一面上塗布雙液硬化型聚酯聚胺基甲酸酯系黏接劑並使其乾燥,藉此形成厚度3μm的黏接層。
接著,在此黏接層上貼附厚度40μm的源自生質之直鏈狀低密度聚乙烯膜(bio-PE)而形成熱熔接層,藉此製作積層材。
接著,使該積層材於40℃進行8天熟成,藉此製作鋁層壓包裝材G。
該包裝材G的單位面積中鋁箔的使用量在質量基準下為76.9%。
<組合容器的製作>
將包裝材F衝孔成既定形狀,製作如圖3的(a)所示的扇形主體部用毛坯與如圖4的(a)所示的圓形底部用毛坯(參照圖4的(a))。
接著使用該底部用毛坯,製作如圖4的(b)所示的杯狀之底部。
接著,使用該底部與前述主體部用毛坯,依照上述成形容器(2B)的製造方法,製作圖5所示的杯狀組合容器F1。該容器F1中,主體部側面上形成有在高度方向上延伸的重疊部。
重疊部的熱封係使用直線狀的加熱板並以密封溫度:200℃、載重:150kgf、密封時間:3秒的條件進行。
組合容器F1的尺寸如下。
・容器高度:95mm
・開口徑:65mm
・凸緣部寬度:4mm
・底部外徑(主體部下部的內徑):50mm
・底部垂下部高度:5mm
・腳部(反折部)高度:6mm
・主體部之重疊部的寬度(重合量):8mm
・重疊部的厚度T1:65μm
又,分別製作構成組合容器F1的主體部用毛坯與底部用毛坯,使用此等並依照上述成形容器(2C)的製造方法製作圖10所示的杯狀組合容器F2。該容器F2中,主體部側面上形成有在高度方向上延伸的合掌部。
組合容器F2的尺寸如下。
・容器高度:95mm
・開口徑:65mm
・凸緣部寬度:4mm
・底部外徑(主體部下部的內徑):50mm
・底部垂下部高度:5mm
・腳部(反折部)高度:6mm
・主體部之合掌部的寬度(重合量):8mm
・重疊部的厚度T1:70μm
合掌部的熱封係使用直線狀的加熱板並以密封溫度:200℃、載重:150kgf、密封時間:3秒的條件進行。
再者,主體部的合掌部與主體部的外表面的熱熔接係藉由高頻密封以輸出:1.0kW、密封時間:3秒、與線圈之距離:5mm、載重:150kgf的條件實施。
針對包裝材G,與包裝材F相同地製作具有重疊部的組合容器G1與具有合掌部的組合容器G2。該容器G1的尺寸係與前述組合容器F1相同地設定。該容器G2的尺寸亦係與前述組合容器F2相同地設定。
組合容器G1之重疊部的熱封及組合容器G2之合掌部的熱封分別係使用直線狀的加熱板並以密封溫度:180℃、載重:150kgf、密封時間:3秒的條件進行。
又,組合容器G2之合掌部與主體部外表面的熱熔接係藉由高頻密封並以輸出:1.0kW、密封時間:3秒、與線圈之距離:5mm、載重:150kgf的條件實施。
<成形性的驗證>
在暗室中,在光源(30W白熾燈)的30cm下方以組合容器F1擋住光線,檢查其底部有無針孔,未確認到針孔。組合容器F2、G1及G2亦相同,確認底部無針孔。
又,針對組合容器F1、F2、G1、G2以目視確認是否發生分層,但任一者皆未見分層
。
<包裝體的製作>
在組合容器F1中放入30ml的水後,將蓋A熱封於該容器F1的凸緣部上表面,藉此製作包裝體F1。熱封係使用圓環狀熱封機(SUS製:外徑75mm,內徑65mm),以密封溫度200℃、載重150kgf、密封時間3秒的條件進行。針對組合容器F2、G1及G2亦相同地製作包裝體F2、G1及G2。
<密封性的驗證>
分別將包裝體F1、F2、G1及G2在上下方向上振盪30次後,以目視確認有無漏水,以下述判定基準評價包裝體A~E的密封性。結果顯示於表1。
「○」:無漏水
「×」:有漏水
【表1】
[產業上的可利用性]
金屬層壓包裝材 | 容器 | 包裝體 | |||||||||||||||
保護層/阻隔層/熱熔接層(厚度μm) | 保護層 | 成形性 | 密封性 | ||||||||||||||
膜 (厚度μm) | 拉伸彈性率 | 破裂時拉伸強度 | 破裂時拉伸伸度 | ||||||||||||||
δ1(MD) (Mpa) | δ1(TD) (Mpa) | δ1(MD)/ δ1(TD) | δ2(MD) (Mpa) | δ2(TD) (Mpa) | δ2(MD)/ δ2(TD) | E(MD) (%) | E(TD) (%) | E(MD)/ E(TD) | 抽拉 深度 | 分層 | |||||||
實施例1 | A | bio-PET(30)/ AL(120) /bio-CPP(300) | bio-PET(30) | 1500 | 1600 | 0.94 | 64 | 60 | 1.07 | 360 | 410 | 0.88 | 成型容器A | ◎(35) | ○ | A | ○ |
實施例2 | B | bio-PP(30)/ AL(120)/ bio-CPP(300) | bio-rPP(4.5)/fuel-rPP(21)/bio-rPP(4.5) | 520 | 510 | 1.02 | 40 | 39 | 1.03 | 660 | 680 | 0.97 | 成型容器B | ◎(35) | ◎ | B | ○ |
實施例3 | C | bio-PET(35)/ AL(120)/ bio-CPP(300) | bio-PET(35) | 1650 | 1700 | 0.97 | 70 | 65 | 1.08 | 420 | 450 | 0.93 | 成型容器C | ◎(35) | ○ | C | ○ |
實施例4 | D | bio-PP(30)/ AL(120)/ bio-CPP(300) | bio-rPP(3)/ fuel-rPP(24)/ bio-rPP(3) | 540 | 518 | 1.04 | 43 | 42 | 1.02 | 620 | 680 | 0.91 | 成型容器D | ◎(35) | ◎ | D | ○ |
比較例1 | E | fuel-PET(25)/ AL(120)/ fuel-CPP(300) | fuel-PET(25) | 3750 | 3880 | 0.97 | 220 | 230 | 0.96 | 92 | 75 | 1.23 | 成型容器E | ○(25) | × | E | ○ |
實施例5 | F | bio-PP(40)/ AL(100)/ bio-PP(40) | bio-rPP(4)/ fuel-rPP(32)/ bio-rPP(4) | 580 | 560 | 1.04 | 45 | 44 | 1.02 | 770 | 790 | 0.97 | 組合容器F1,F2 | (無針孔、分層) | F1,F2 | ○ | |
實施例6 | G | bio-PE(40)/ AL(100)/ bio-PE(40) | bio-PE(40) | 500 | 550 | 0.91 | 35 | 32 | 1.09 | 680 | 630 | 1.08 | 組合容器G1,G2 | (無針孔、分層) | G1,G2 | ○ |
本發明的金屬層壓包裝材中,該層壓樹脂層包含源自生質之樹脂,由該包裝材所形成之成形容器及以該成形容器為元件的包裝體皆有助於碳中和,因此係順應目前全球環境保護趨勢的優良產品。
1:金屬層壓包裝材
10A:成形毛坯用金屬層壓包裝材
10B:主體部毛坯用金屬層壓包裝材
10C:底部毛坯用金屬層壓包裝材
11:熱熔接層
11a:最外熱熔接層
11b:中間熱熔接層
11c:最內熱熔接層
12:黏接層
13:屏障層
14:黏接層
15:保護層
15a:最內保護層
15b:中間保護層
15c:最外保護層
2:容器
21:開口
22:凸緣部
23:主體部
24B:重疊部
24C:合掌部
25:反折部
26:下端部
27:底部
28:本體部
29:垂下部
2A:成形容器
2B:組合容器
2C:組合容器
3:蓋
31:保護層
32:屏障層
33:熱熔接層
34:開封用舌片
4:內容物
5:包裝體
T1:重疊部的厚度
X:開封用切縫
Y:熱熔接帶
圖1係本發明的金屬層壓包裝材的剖面圖。
圖2的(a)係形成本發明之成形容器的成形用毛坯之俯視圖。圖2的(b)係由該成形用毛坯所得之成形容器的剖面圖。
圖3的(a)係形成本發明的組合容器之主體部的主體部用毛坯的俯視圖。圖3的(b)係由該主體部用毛坯所得之主體部的立體圖。
圖4的(a)係形成本發明的組合容器之底部的底部用毛坯的俯視圖。圖4的(b)係由該底部用毛坯經過成形而成的底部之立體圖。
圖5係本發明之組合容器的立體圖。
圖6係將圖5之組合容器中的主體部之重疊部放大顯示的水平剖面圖。
圖7係沿著圖5之組合容器中的V-V線的垂直剖面圖。此圖中,一點鏈線A所圍住之處係由一點鏈線a所圍住的反折部分之放大圖。又,一點鏈線B所圍住之處係一點鏈線b所圍住的重疊部之放大圖。
圖8係顯示製造圖5之組合容器的步驟之一部分的垂直剖面圖。
圖9係顯示製造本發明之組合容器的步驟之一部分的垂直剖面圖。
圖10係圖9的組合容器的頂面圖。此圖中,一點鏈線C所圍住之處係該組合容器中一點鏈線c所圍住的重疊部之放大圖。
圖11係以本發明的成形容器作為元件的包裝體之立體圖。
圖12係圖11之包裝體的部分剖面圖。
圖13係以本發明之組合容器作為元件的包裝體的部分剖面圖。
1:金屬層壓包裝材
11:熱熔接層
11a:最外熱熔接層
11b:中間熱熔接層
11c:最內熱熔接層
12:黏接層
13:屏障層
14:黏接層
15:保護層
15a:最內保護層
15b:中間保護層
15c:最外保護層
Claims (14)
- 一種金屬層壓包裝材,用以形成具有下述元件的容器: 開口; 筒狀主體部,從該開口周緣垂下;及 底部,由該主體部的下側周緣所圍繞; 該包裝材包含: 屏障層,由金屬箔所形成; 熱熔接層,由熱熔接性樹脂所形成,積層於該屏障層的內側,構成該容器的內面;及 保護層,由膜狀合成樹脂所形成,積層於該屏障層的內側,構成該容器的外表面; 該熱熔接性樹脂及/或該合成樹脂包含源自生質之樹脂。
- 如請求項1所述之金屬層壓包裝材,其中該膜狀合成樹脂, 其行進方向(MD)中的拉伸彈性模數(δ 1 ( MD ))為500MPa~2500MPa, 並且其寬度方向(TD)中的拉伸彈性模數(δ 1 ( TD ))亦為500MPa~2500MPa, 且此等的比(δ 1 ( MD )/δ 1 ( TD ))為0.9~1.1。
- 如請求項1所述之金屬層壓包裝材,其中該膜狀合成樹脂, 其行進方向(MD)中破裂時的拉伸強度(δ 2 ( MD ))為30MPa~70MPa, 並且其寬度方向(TD)中破裂時的拉伸強度(δ 2 ( TD ))亦為30MPa~70MPa, 且此等的比(δ 2 ( MD )/δ 2 ( MD ))為0.9~1.1。
- 如請求項1所述之金屬層壓包裝材,其中該膜狀合成樹脂, 其行進方向(MD)中破裂時的拉伸伸度(E ( MD ))為500%~900%, 並且其寬度方向(TD)中破裂時的拉伸伸度(E ( TD ))亦為500%~900%, 且此等的比(E ( MD)/E ( TD ))為0.8~1.2。
- 如請求項1所述之金屬層壓包裝材,其中該熱熔接層為多層,其至少一層係由源自生質之樹脂所構成,且此源自生質之樹脂為源自生質之聚烯烴。
- 如請求項5所述之金屬層壓包裝材,其中源自生質之聚烯烴係選自由源自生質之聚乙烯、源自生質之乙烯-丙烯無規共聚物及源自生質之乙烯-丙烯嵌段共聚物所組成之群組中的至少一種。
- 如請求項1所述之金屬層壓包裝材,其中該保護層為多層,其至少一層係由源自生質之樹脂所構成,且此源自生質之樹脂為源自生質之聚酯及/或源自生質之聚烯烴。
- 如請求項7所述之金屬層壓包裝材,其中源自生質之聚酯為源自生質之聚對苯二甲酸乙二酯。
- 如請求項7所述之金屬層壓包裝材,其中源自生質之聚烯烴係選自由源自生質之聚乙烯、源自生質之乙烯-丙烯無規共聚物及源自生質之乙烯-丙烯嵌段共聚物所組成之群組中的至少一種。
- 如請求項1所述之金屬層壓包裝材,其中單位面積中的金屬箔使用量在質量基準下為50~90%。
- 一種容器,具有: 開口; 筒狀主體部,從該開口周緣垂下;及 底部,由該主體部的下側周緣所圍繞; 該容器 係將如請求項1至10中任一項所述之金屬層壓包裝材以熱熔接層為該容器之內面的方式進行壓製成形而成, 該主體部與該底部連續成為一體而構成該容器。
- 一種容器,具有 開口; 筒狀主體部,從該開口周緣垂下;及 底部,由該主體部的下側周緣所圍繞; 該容器中, 該主體部為筒狀構件,其係由如請求項1至10中任一項所述之金屬層壓包裝材形成的主體部用毛坯所構成, 該底部係將由如請求項1至10中任一項所述之金屬層壓包裝材所形成之底部用毛坯以該包裝材的保護層形成該容器之外表面的方式進行壓製成形而成的構件, 構成該底部的構件係由水平的本體部、從該本體部外周緣部向下延伸之垂下部所形成,其剖面為倒U形。
- 一種包裝體,其係由下表面具有熱熔接層的蓋、如請求項11所述之容器及內容物所形成的經密封之包裝體, 該密封係藉由形成該蓋之下表面的熱熔接層與形成該容器之開口周緣的熱熔接層之熱熔接所進行。
- 一種包裝體,其係由下表面具有熱熔接層的蓋、如請求項12所述之容器及內容物所形成的經密封之包裝體,其中, 該密封係藉由該形成蓋之下表面的熱熔接層與形成該容器之開口周緣的熱熔接層之熱熔接所進行。
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