TW202400416A - 積層包裝材料 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種包裝材料,其可形成由環境負荷少的樹脂種類所構成之包裝材料,同時可提高包裝材料所要求的阻氣性能及其耐久性,揮發成分量亦少。
解決手段為一種積層包裝材料,其係具有至少1片的基材薄膜、接著劑層與熱封性樹脂層之積層包裝材料,該基材薄膜具有以聚烯烴系樹脂作為主要構成成分的樹脂層,其特徵為:前述基材薄膜中的至少1片為具有阻氣層的積層阻氣薄膜,將前述積層基材薄膜單體之中透氧度最低的基材薄膜(a)在23℃×65%RH條件下所測定到的透氧度之值(A)為30~1500ml/m
2・d・MPa,將經由接著劑層使基材薄膜與熱封性樹脂貼合而成為積層包裝材料(p)者在相同條件下所測定到的透氧度之值(P)為60ml/m
2・d・MPa以下,下述式(1)所示的貼合前後之阻隔值提升率為10以上。
薄膜貼合前後之阻隔值提升率=(A/P)・・・式(1)
Description
本發明係關於一種用於食品、醫藥品、工業製品等之包裝領域的積層包裝材料。更詳細而言,關於一種阻氣性、加工性、強韌性優異,且具備便利性的環境對應型之疊層積層包裝材料。
近年來,於以歐洲為首的世界各國中,正在強化減少使用一次性塑膠的規範。其背景為在國際上對資源循環的意識高漲、新興國家中的垃圾問題嚴重化。因此,針對食品、醫藥品等所需要的塑膠製包裝材料,從3R(循環使用(recycle)、重複使用(reuse)、減少使用(reduce))之觀點來看,亦要求環境對應型的製品。
作為成為前述對環境友善的包裝材料之可能性之一,正積極地檢討包裝材料由可循環利用的同一材料所構成,亦即單一材料(mono material)化。作為用於單一材料化的材料,例如分別進行聚酯系或聚烯烴系之檢討。
現狀為要求如前述之低環境負荷的包裝材料,另一方面為了便利性,在包裝材料本身所要求的特性係愈來愈多功能化。例如,對於不使用鋁箔也可以在微波爐中使用囊袋(pouch),在一個包裝袋中同時要求袋子的阻氣性、耐熱性、强韌性(耐破袋性或耐針孔性)、高密封性等。為了達成這點,必須將分別具有不同功能的不同材料進行貼合,一般為經由接著劑,在袋子的外側乾積層蒸鍍聚酯薄膜,在中間層乾積層聚醯胺薄膜,在內側(內容物側)乾積層聚烯烴系熱封性樹脂而成為至少3層以上的構成。雖然該構成可達成目的性能,但由於貼合不同材料,因此循環利用性差,有難謂是前述對環境友善的包裝材料之問題。
考慮該等之點,正對於是否能設計出即使為能單一材料化的同一材料,也具有如前述作為袋子的多功能性之理想包裝材料進行檢討。
於聚酯系單一材料包材設計中,作為以往聚烯烴系密封膠(sealant)之代替,已揭示有使低吸附性・耐熱性提升了的聚酯系密封膠(例如參照專利文獻1)。專利文獻1之密封膠係分成具有熱封性的層與其以外的層,藉由各自分別控制該等層的原料組成,而滿足熱封性與耐熱性。惟,關於熱封性,若與聚烯烴系密封膠的密封強度相比,有較差之問題,另外在耐熱性方面,現狀為耐不住如煮沸或殺菌處理的嚴苛處理。
另一方面,於聚烯烴系單一材料包材設計中,可使用聚烯烴系熱封樹脂作為密封膠,具有能確保比前述聚酯系密封膠較充分的熱封性之優點。密封膠由於有展現充分的密封性之必要性,故必須具有某程度的厚度,佔包裝體的比例大。該點亦成為推動聚烯烴系的單一材料包材設計之一大理由。另一方面,與以往具有阻隔性能的包裝相比,聚烯烴系包材係有阻氣性能差的問題。聚丙烯薄膜雖然具有水蒸氣阻隔性,但是例如與一般的水蒸氣阻隔性優異之透明無機蒸鍍聚酯薄膜相比,不是足夠值,另外關於阻氧性有著非常差的問題點。
相對於其,使用在聚丙烯薄膜上積層有聚乙烯醇、乙烯乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯腈等一般被稱為阻氧性比較高的高分子樹脂組成物之薄膜(例如參照專利文獻2~4)。然而,使用上述聚乙烯醇或乙烯乙烯醇共聚物的高分子樹脂組成物而成之阻氣性塗覆薄膜,由於濕度依賴性大,故在高濕度下會看到阻氣性降低,亦不具有能耐得住煮沸或殺菌等之殺菌處理的耐濕熱性。又,聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯腈係濕度依賴性低,但作為絕對值的阻隔值不充分,在廢棄・焚化時有發生有害物質的危險性高等之問題。再者所用的聚丙烯薄膜係耐熱性不充分,因印刷或積層加工、殺菌處理時的額外熱量而使薄膜伸縮,有造成外觀上的皺褶或性能降低之問題。
關於聚丙烯薄膜的阻氣性提升,亦嘗試藉由積層無機薄膜而無濕度依賴性,能展現穩定的阻氣性能(例如專利文獻5)。然而,相對於以往的聚酯蒸鍍薄膜,阻氣性能的絕對值(尤其阻氧性)差,或與前述塗覆型阻隔薄膜相比,亦有經不起物理損傷等之問題。特別地,與聚酯薄膜相比,聚丙烯薄膜係尺寸安定性低,薄膜容易伸縮,因此有容易發生阻隔膜的破壞之問題。又,亦有檢討在聚烯烴系密封膠施加有蒸鍍之阻隔材料(例如專利文獻6),雖然會展現水蒸氣阻隔性能,但是有阻氧性不充分等之課題。
對於上述問題,嘗試在無機薄膜之上進一步設置具有阻氣性的保護層。例如,可舉出在無機薄膜上塗布水溶性高分子與無機層狀化合物及金屬烷氧化物或其水解物,藉由溶膠凝膠法在無機薄膜上形成含有無機層狀化合物的無機物與水溶性高分子之複合體之方法(例如專利文獻7)。藉由該手法可提高阻氣性能,可謀求抑制無機薄膜的物理損傷,但現狀為於施加彎曲處理等嚴苛的物理負荷時,不能避免對無機薄膜層的損傷。特別地,薄膜本身的阻隔性能優異時,膜容易破裂,因此有施加彎曲負荷時的阻隔惡化率變更大的傾向。作為阻隔性能良好時的弊病,亦有在接著劑塗布時殘留溶劑或發泡氣體等揮發成分容易殘留在層內,往食品轉移或外觀不良之課題。為了減少揮發成分,只要增長加工後的熟化時間即可,但若增長則亦有影響遞送之顧慮,現狀為不能那麼長。又,從環境負荷之方面來看,對於用於保護層的塗覆材料,亦必須使用關懷環境者,增加用於積層保護層的加工步驟,此時必須使用各種溶劑,因此有對環境的負荷大之顧慮。當然,保護層的積層也會導致成本上升,這也是個問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2017-165059號公報
專利文獻2:日本特開2000-52501號公報
專利文獻3:日本特開平4-359033號公報
專利文獻4:日本特開2003-231221號公報
專利文獻5:WO2017/221781號
專利文獻6:日本特許第3318479號公報
專利文獻7:國際公開WO2021/112243號
[發明欲解決之課題]
在上述專利文獻中,難以兼顧將包裝材料單一材料化和包材所要求各種性能,尤其阻氣性能及其耐久性及殘留揮發成分的早期降低,無法設計出對環境友善且便利性亦高的包裝材料。
本發明係以此以往技術之問題點作為背景。亦即,本發明之課題在於提供一種包裝材料,其可形成由環境負荷少的樹脂種類所構成之積層構成,同時可提高包裝材料所要求的阻氣性能及其耐久性,再者可早期減少包裝材料中的揮發成分。
[用以解決課題之手段]
本發明者們發現:使用在包含聚烯烴系樹脂層的基材薄膜上積層具有特定範圍的阻氣性能之阻隔層而成之積層薄膜,經由接著劑進行積層,可期待殘留揮發成分能早期地減少且積層後的阻隔性能大幅提升,再者即使於施加彎曲等物理負荷後也能維持阻隔性能。又,發現藉由積層包含聚烯烴系成分的密封膠,可提供對環境友善且便利性亦高的包裝材料,而終於完成了本發明。
亦即,本發明包含以下構成。
1.一種積層包裝材料,其係具有至少1片的基材薄膜、接著劑層與熱封性樹脂層之積層包裝材料,該基材薄膜具有以聚烯烴系樹脂作為主要構成成分的樹脂層,其特徵為:前述基材薄膜中的至少1片為具有阻氣層的積層阻氣薄膜,將前述積層基材薄膜單體(フィルム単体)之中透氧度最低的基材薄膜(a)在23℃×65%RH條件下所測定到的透氧度之值(A)為30~1500ml/m
2・d・MPa,將經由接著劑層使基材薄膜與熱封性樹脂貼合而成為積層包裝材料(p)者在相同條件下所測定到的透氧度之值(P)為60ml/m
2・d・MPa以下,下述式(1)所示的貼合前後之阻隔值提升率為10以上。
薄膜貼合前後之阻隔值提升率=(A/P)・・・式(1)。
2.如1.記載之積層包裝材料,其中使用前述積層包裝材料,以加寶撓曲測試器(Gelbo Flex Tester)在溫度23℃實施25次扭轉彎曲試驗後的透氧度之值(G)為65ml/m
2・d・MPa以下。
3.如1.或2.記載之積層包裝材料,其中在剛作成經由接著劑使基材薄膜與熱封樹脂貼合而成的積層包裝材料(p)之後,到揮發成分的揮發消失為止所需要之時間為30小時以內。
4.如1.~3.中任一項記載之積層包裝材料,其中前述基材薄膜具有前述基材薄膜(a)與其它基材薄膜(b),基材薄膜(b)為具有樹脂層與阻氣層之積層阻隔薄膜,構成基材薄膜(a)與基材薄膜(b)的樹脂層係以同種的聚烯烴系樹脂作為主要的構成成分。
5.如1.~4.中任一項記載之積層包裝材料,其具有2片以下的前述基材薄膜。
6.如1.~5.中任一項記載之積層包裝材料,其中構成前述基材薄膜的樹脂層與前述熱封性樹脂層係以同種的聚烯烴系樹脂作為主要構成成分。
7.如1.~6.中任一項記載之積層包裝材料,其中前述接著劑層包含聚胺基甲酸酯系、聚酯系或聚胺系樹脂中之任一材料。
8.如1.~7.中任一項記載之積層包裝材料,其中前述阻氣層為包含鋁、氧化鋁、氧化矽、或氧化矽與氧化鋁的複合氧化物中之任一者的無機薄膜層。
9.如1.~8.中任一項記載之積層包裝材料,其中前述阻氣層為包含聚乙烯醇樹脂、聚酯樹脂或聚胺基甲酸酯樹脂中之任一者的被覆層。
10.如1.~9.中任一項記載之積層包裝材料,其中在前述基材薄膜與阻氣層之間積層錨塗層。
11.如1.~10.中任一項記載之積層包裝材料,其係使用於煮沸或殺菌(retort)用。
12.如1.~10.中任一項記載之積層包裝材料,其係使用於微波爐加熱用。
13.一種包裝袋,其係使用如前述1.~12.中任一項記載之積層包裝材料而構成。
14.一種包裝體,其係使用如前述1~12中任一項記載之積層包裝材料或如請求項13記載之包裝袋來包裝被包裝物而成。
[發明之效果]
本發明者們係藉由該技術而可提供一種包裝材料,其係關懷環境,並且具有包裝材料所要求的阻隔性與其耐久性,且揮發成分少。
[用以實施發明的形態]
本發明之包裝材料係具有至少1片的基材薄膜、接著劑層與熱封性樹脂層之積層包裝材料,該基材薄膜具有以聚烯烴系樹脂作為主要構成成分的樹脂層,其特徵為:前述基材薄膜中的至少1片為具有阻氣層的積層阻氣薄膜,將前述積層基材薄膜單體之中透氧度最低的基材薄膜(a)在23℃×65%RH條件下所測定到的透氧度之值(A)為30~1500ml/m
2・d・MPa,將經由接著劑層使基材薄膜與熱封性樹脂貼合而成為積層包裝材料(p)者在相同條件下所測定到的透氧度之值(P)為60ml/m
2・d・MPa以下,下述式(1)所示的貼合前後之阻隔值提升率為10以上。此外,前述「作為主要構成成分」係指在構成成分中含有50質量%以上。
以下,詳細說明本發明。
[以聚烯烴系樹脂作為主要構成成分之基材薄膜]
本發明之包裝材料具備以聚烯烴系樹脂作為主要構成成分的基材薄膜。基材薄膜較佳為以聚丙烯系樹脂作為主要構成成分之基材薄膜(以下稱為聚丙烯系樹脂薄膜),更佳為延伸薄膜。本發明中作為基材薄膜使用的聚丙烯系樹脂延伸薄膜,較佳為雙軸延伸薄膜。作為雙軸延伸聚丙烯系樹脂薄膜,可使用眾所周知的雙軸延伸聚丙烯系樹脂薄膜,其原料、混合比率等係沒有特別的限定。例如除了聚丙烯均聚物(丙烯同元聚合物)之外,還可為以丙烯作為主成分且與選自乙烯、丁烯、戊烯、己烯等α-烯烴的1種或2種以上之隨機共聚物或嵌段共聚物等,或者或將此等聚合物混合2種以上而成的混合物。又,以物性改良為目的,亦可添加抗氧化劑、抗靜電劑、塑化劑等眾所周知的添加劑,例如亦可添加石油樹脂、萜烯樹脂等。
本發明中,作為構成基材薄膜的聚丙烯樹脂,較佳為實質上不含丙烯以外的共聚單體之丙烯同元聚合物,即使包含共聚單體時,共聚單體量亦較佳為0.5莫耳%以下。共聚單體量的上限更佳為0.3莫耳%,尤佳為0.1莫耳%。若為上述範圍,則結晶性提升,高溫的尺寸變化小,亦即加熱至某溫度時的伸長率(以下,加熱伸長率)變小,耐熱性提升,藉由提高耐熱性而阻隔層的積層步驟安定,結果可使阻隔性能安定化。此外,於不使結晶性顯著降低之範圍內,若為微量則亦可包含共聚單體。
又,本發明所用的雙軸延伸聚丙烯系樹脂薄膜可為單層薄膜,也可為積層型薄膜。惟,為了達成本發明之目的,較佳為積層型薄膜,積層體之種類、積層數、積層方法等係沒有特別的限定,可從眾所周知的方法中任意選擇,但較佳為藉由控制基材薄膜表面的表面粗糙度或柔軟性,而使積層強度或塗劑等之接著強度提升。
作為提高基材薄膜的積層強度或與無機薄膜層、塗劑等之界面接著強度之手段,可使用熔體流動速率(MFR)不同的2種以上之聚丙烯系樹脂的混合物作為構成基材薄膜的表面層之聚丙烯系樹脂。
聚丙烯系樹脂的混合物中之2種以上的聚丙烯系樹脂之熔體流動速率(MFR)之差異小者,係各自的聚丙烯系樹脂之結晶化速度或結晶化度沒有大的差異,推測在表面容易生成微少的凹凸。惟,若在薄膜的製造時未延伸薄片之冷卻速度慢,則球晶所致的表面凹凸變大,在縱向延伸或橫向延伸時延伸溫度過高而表面凹凸容易變大,因此必須注意。
作為各自的聚丙烯系樹脂,可使用不含共聚合成分的聚丙烯同元聚合物及將乙烯及/或碳數4以上的α-烯烴以5.0莫耳%以下共聚合成的聚丙烯樹脂。經共聚合的聚丙烯樹脂之共聚合成分較佳為4.0莫耳%以下,更佳為3.5莫耳%以下。經共聚合的聚丙烯樹脂之共聚合成分較佳為1.0莫耳%以上,更佳為1.5莫耳%以上,尤佳為2.0莫耳%以上,特佳為2.5莫耳%以上。
作為碳數4以上的α-烯烴,可舉出1-丁烯、1-己烯、4-甲基・1-戊烯、1-辛烯等。又,作為其它共聚合成分,可使用具有極性的馬來酸等。
構成基材薄膜之聚丙烯樹脂的二甲苯可溶成分的下限,從現實面來看,較佳為0.1質量%。二甲苯可溶成分的上限較佳為7質量%,更佳為6質量%,尤佳為5質量%。若為上述範圍,則結晶性提升,加熱伸長率變更小,耐熱性提升。
本發明中,聚丙烯樹脂的熔體流動速率(MFR)(230℃,2.16kgf)的下限較佳為0.5g/10分鐘。MFR的下限更佳為1.0g/10分鐘,更佳為2.0g/10分鐘,特佳為4.0g/10分鐘,最佳為6.0g/10分鐘。若為上述範圍,則機械負荷小,擠出或延伸變得容易。MFR的上限較佳為20g/10分鐘。MFR的上限更佳為17g/10分鐘,尤佳為16g/10分鐘,特佳為15g/10分鐘。若為上述範圍,則延伸變得容易,厚度不均變小,延伸溫度或熱定型溫度容易上升而加熱伸長率變更小,耐熱性提升。
上述基材薄膜,從耐熱性之點來看,亦可為長邊方向(MD方向)或橫向方向(TD方向)的單軸延伸薄膜,但較佳為雙軸延伸薄膜。本發明中,藉由使用前述的較佳原料至少在單軸上進行延伸,可得到以往聚丙烯薄膜無法預期的在高溫下之熱伸長率低而具備高度的耐熱性之薄膜。作為延伸方法,可舉出同時雙軸延伸法、逐次雙軸延伸法等,從平面性、尺寸安定性、厚度不均等良好之點來看,較佳為逐次雙軸延伸法。
作為逐次雙軸延伸法,可藉由單軸或雙軸的擠壓機,以樹脂溫度成為200℃以上280℃以下的方式使聚丙烯樹脂加熱熔融,經由T字模形成薄片狀,擠出於溫度在10℃以上100℃以下的冷卻輥上,而得到未延伸薄片。接著,在長度方向(MD方向)上,以120℃以上165℃以下進行輥延伸至3.0倍以上8.0倍,接著在拉幅機中預熱後,在橫向方向(TD方向)上以155℃以上175℃以下的溫度延伸至4.0倍以上20.0倍以下。再者,可在雙軸延伸後,以165℃以上175℃以下的溫度一邊容許1%以上15%以下的鬆弛,一邊進行熱定型處理。
本發明之基材薄膜中為了使前述加熱伸長率成為前述範圍,較佳為用以下方法進行製膜。
首先,長度方向(MD)之延伸溫度的上限較佳為薄膜熔點(Tm)-7℃,更佳為Tm-10℃,尤佳為Tm-12℃。若為上述範圍,則容易減小加熱伸長率,且不會熔接於延伸輥而變難以延伸,因此品質降低亦少。此外,長度方向的延伸係可使用3對以上的延伸輥,分成2階段以上的多階段進行延伸。由於分成多階段而可減少延伸時的變形,故容易減小加熱伸長率。
寬度方向(TD)之延伸倍率的上限較佳為15倍,更佳為12倍,尤佳為10倍。若超過上述則加熱伸長率變高,且在延伸時容易斷裂。
又,TD之延伸溫度的下限較佳為150℃,更佳為152℃,尤佳為154℃,特佳為156℃。若為150℃以上則以充分軟化之狀態被延伸,因此,容易減小加熱伸長率。TD延伸溫度的上限較佳為164℃,更佳為162℃,尤佳為160℃。為了降低加熱伸長率,溫度宜高。
寬度方向(TD)延伸後之熱定型的溫度之下限較佳為168℃,更佳為170℃,尤佳為173℃。若為168℃以上則加熱伸長率不易變高,不需要為了降低加熱伸長率而進行長時間的處理。
在熱定型時較佳為使其鬆弛(relax)。鬆弛率的下限較佳為2%,更佳為3%。若小於上述則加熱伸長率會變高。
再者,為了降低熱收縮率,亦可在將上述步驟所製造的薄膜暫時捲取成捲筒狀後,在離線使其退火。
本發明所使用的基材薄膜,為了賦予處理性(例如積層後的捲取性),較佳為使薄膜含有粒子而在薄膜表面形成突起。作為薄膜所含有之粒子,可舉出:二氧化矽、高嶺石、滑石、碳酸鈣、沸石、氧化鋁等之無機粒子、丙烯酸、PMMA、尼龍、聚苯乙烯、聚酯、苯并胍胺・甲醛縮合物等之耐熱性高分子粒子。從透明性之點來看,薄膜中的粒子含量宜少,例如較佳為1ppm以上1000ppm以下。又,粒子的較佳平均粒徑為1.0~3.0μm,更佳為1.0~2.7μm。此處所言的平均粒徑之測定法,係以掃描電子顯微鏡拍攝照片,使用影像分析裝置測定水平方向的費雷徑(feret diameter),以其平均值表示者。再者,從透明性之點來看,較佳為選擇折射率與所使用之樹脂相近的粒子。又,為了因應需求賦予薄膜各種功能,亦可含有抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、色素、助滑劑、成核劑、黏著劑、防霧劑、阻燃劑、防黏連劑、無機或有機的填充劑等。
於本發明所使用的聚丙烯樹脂以外,以提升基材薄膜的機械特性及與上述阻氣性塗層上所積層之印墨層或接著層的接著性、減少環境負荷等為目的,在不損害本發明目的之範圍內,可使用其它樹脂,例如可舉出聚乙烯樹脂、與前述不同的聚丙烯樹脂、丙烯與乙烯及/或碳數4以上的α-烯烴之共聚物的隨機共聚物,或各種彈性體等。
本發明中可用於基材薄膜的聚乙烯系樹脂係以乙烯作為主成分的樹脂,例如除了可使用高壓法低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、中密度聚乙烯及高密度聚乙烯等任一種乙烯同元聚合物之外,還可使用丙烯、丁烯-1、戊烯-1、己烯-1、3-甲基丁烯-1、4-甲基戊烯-1、辛烯-1等之α-烯烴、乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等單體之結晶性、或者低結晶性或非結晶性的隨機或嵌段共聚物、或該等之混合物等。
相對於構成基材的聚丙烯系樹脂及聚乙烯系樹脂之合計100重質量%,聚乙烯系樹脂較佳1重質量%以上25重質量%以下被含有。若為1重質量%以上,則熱封強度、抗黏連性或防霧性提升。更佳為5重質量%以上,尤佳為8重質量%以上。若為20重質量%以下則容易維持剛性。更佳為18重質量%以下,尤佳為15重質量%以下。
關於聚乙烯系樹脂的熔點,從耐熱性、透明性、力學特性、製膜性之觀點來看,較佳為100℃以上135℃以下,更佳為105℃以上130℃以下之範圍。又,密度係依據JIS K7112測定,較佳為0.90g/cm
3以上0.94g/cm
3以下,更佳為0.91g/cm
3以上0.94g/cm
3以下。
聚乙烯系樹脂的熔體流動速率(MFR)(190℃,2.16kgf)較佳為0.5g/10分鐘以上,更佳為1g/10分鐘以上,尤佳為2g/10分鐘以上,從使成形性更安定化之觀點來看,較佳為20g/10分鐘以下,更佳為15g/10分鐘以下,尤佳為10g/10分鐘以下。
從低環境負荷之觀點來看,於本發明之聚乙烯系樹脂中,亦可使用源自植物的聚乙烯系樹脂。依照ISO16620測定的聚乙烯系樹脂之生質基度較佳為50%以上100%以下,更佳為70%以上100%以下,尤佳為80%以上100%以下。
本發明中,基材薄膜之厚度係配合各用途而任意設定,但下限較佳為2μm以上,更佳為3μm以上,尤佳為4μm以上。另一方面,厚度的上限較佳為300μm以下,更佳為250μm以下,尤佳為200μm以下,特佳為150μm以下。厚度較薄時,處理性容易變不良。另一方面,厚度較厚時,不僅在成本面有問題,而且在捲撓成捲筒狀而保存時,容易發生因捲繞瑕疵所致的平面性不良。
本發明之基材薄膜的霧度,從內容物的視覺識別性之觀點來看,較佳為具有透明性,具體而言較佳為6%以下,更佳為5%以下,尤佳為4%以下。例如當延伸溫度、熱定型溫度過高時、冷卻輥(CR)溫度高而延伸坯材薄片的冷卻速度慢時、低分子量過多時,霧度會有變差的傾向,因此藉由調節該等,可控制在前述範圍內。
又,只要不損害本發明之目的,則亦可對本發明中的基材薄膜層施予電暈放電處理、輝光放電處理、火焰處理、表面粗面化處理,另外亦可施予眾所周知的錨塗處理、印刷、裝飾等。於錨塗中一般宜使用聚胺基甲酸酯或聚酯等接著性良好的樹脂,但本發明中用於提高阻隔的錨塗層係如後述。
本發明之包裝材料需要至少1片的具有阻氣層的基材薄膜,但藉由貼合2片以上的基材薄膜,可期待作為包裝材料的強韌性或阻氣性能提升,因此可按照用途而靈活運用。關於強韌性,一般而言藉由使用2片具有穿刺強度大的特性之聚丙烯系雙軸延伸薄膜,例如與作為包裝材料而廣泛使用的聚酯薄膜及聚醯胺薄膜之異種材料2片的構成比較下,亦可成為毫無遜色的包材設計。又,關於阻氣性,藉由使用2片基材薄膜,位於中間的薄膜係不易受到外在環境的影響,例如溫濕度或外在彎曲等之影響,可發揮更安定的阻氣性能。其意思係在使用2片基材薄膜時,具有阻氣性能的被覆層或無機薄膜層特佳為積層於中間薄膜。
[阻氣層]
本發明中,前述基材薄膜中的至少1片必須為具有阻氣層的積層基材薄膜。此外,作為阻氣層,需要積層後述以有機物作為主要構成成分的被覆層(A)或以無機物作為主要構成成分的無機薄膜層(B)中之任一者。再者,以輔助阻氣層的阻隔性為目的,亦可併用後述以保護阻隔層為目的之保護層而積層錨塗層(C)。
[被覆層(A)]
本發明中,可具有被覆層(A)作為阻氣層。又,本發明中必須留意以下而設計:因為設置被覆層(A)而增加步驟導致成本上升,或因膜厚導致循環利用變困難等對於環境產生負擔。
被覆層(A)之附著量較佳設為0.10~0.70(g/m
2)。被覆層(A)之附著量的下限較佳為0.15(g/m
2)以上,更佳為0.20(g/m
2)以上,尤佳為0.25(g/m
2)以上,上限較佳為0.65(g/m
2)以下,更佳為0.60(g/m
2)以下,尤佳為0.55(g/m
2)以下。被覆層(A)之附著量超過0.70(g/m
2)時,雖然阻氣性提升,但被覆層內部的凝聚力變得不充分,且被覆層的均勻性亦降低,因此在塗布外觀發生不均(霧度上升、白化)或缺陷,或有無法充分展現阻氣性・接著性之情況。又,於加工性之點上,亦有因膜厚較厚而發生黏連之虞。再者,可能對於薄膜的循環利用性造成不良影響,或由於原料・溶劑等的使用量亦增加,而環境負荷方面變大。另一方面,被覆層(A)之膜厚小於0.10(g/m
2)時,有得不到充分的阻氣性及層間密著性之虞。
作為本發明之積層薄膜的表面上所形成之被覆層(A)中使用的樹脂組成物,希望是聚乙烯醇系聚合物。聚乙烯醇系聚合物係以乙烯醇單元作為主要構成成分,可期待因氫鍵結構所帶來的高凝聚性而大幅提升阻隔性能。聚乙烯醇系聚合物的聚合度、皂化度可由目標的阻氣性及塗布水溶液的黏度等來決定。關於聚合度,從水溶液黏度高及容易凝膠化來看,以及塗布變得困難、塗布的作業性來看,較佳為2600以下。關於皂化度,若小於90%,則無法在高濕度下得到充分的阻氧性,若超過99.7%,則水溶液的調整困難,容易凝膠化而不適合工業生產。因此,皂化度較佳為90~99.7%,更佳為93~99%。又,本發明中,在不損害加工性及生產性之範圍內,亦可使用共聚合有乙烯的聚乙烯醇系聚合物、經矽醇改質的聚乙烯醇系聚合物等經過各種共聚合或改質的聚乙烯醇系聚合物。
於本發明之被覆層(A)中可含有無機層狀化合物。由於無機層狀化合物存在,可期待對氣體的迷路效果,阻氣性提升。又,藉由添加無機層狀化合物,可抑制阻氣性濕度依賴性。作為材料,可舉出膨潤石、高嶺土、雲母、水滑石、綠泥石等之黏土礦物(包含其合成品)。具體而言,可舉出微晶高嶺石(montmorillonite)、鋁膨潤石、鎂膨潤石、鋰膨潤石、鋅膨潤石、滑鎂皂石、高嶺石、珍珠石、狄克石、禾樂石、水合禾樂石、四矽雲母、鈉鋰鎂雲母、白雲母、珍珠雲母、金雲母、滑石、葉蛇紋石、纖蛇紋石、葉蠟石、蛭石、綠脆雲母、綠泥石等。再者,作為無機層狀化合物,亦可使用鱗片狀二氧化矽等。該等可單獨使用,亦可併用2種以上。於該等之中,從高度提升水蒸氣阻隔性之效果來看,特佳為膨潤石(亦包含其合成品)。
又,作為無機層狀化合物,較佳為其中存在具有氧化還原性之金屬離子、尤其鐵離子者。再者,從塗布適應性及阻氣性之點來看,此等之中較佳為膨潤石的一種之微晶高嶺石。作為微晶高嶺石,可使用以往用於阻氣劑的眾所周知者。
例如,下述通式:
(X,Y)
2 ~ 3Z
4O
10(OH)
2・mH
2O・(Wω)
(式中,X表示Al、Fe(III)或Cr(III);Y表示Mg、Fe(II)、Mn(II)、Ni、Zn或Li;Z表示Si或Al;W表示K、Na或Ca;H
2O表示層間水;m及ω表示正實數)。
於該等之中,式中的W為Na者,從在水性介質中裂解之點來看較宜。
無機層狀化合物的大小、形狀係沒有特別的限制,但粒徑(長徑)較佳為5μm以下,更佳為4μm以下,尤佳為3μm以下。若粒徑大於5μm,則分散性差,結果有被覆層(A)的塗布性、塗布外觀變差之虞。另一方面,其縱橫比為50~5000,較佳為100~4000,更佳為200~3000。
本發明之被覆層中的樹脂組成物與無機層狀化合物之摻合比較佳為75/25~35/65(wt%),更佳為70/30~40/60(wt%),尤佳為65/35~45/55(wt%)。若無機層狀化合物的摻合比少於25%,則有阻隔性能變得不充分之虞。另一方面,若多於65%,則有分散性變差、塗布性惡化或接著性惡化之虞。
於本發明之被覆層(A)中,以提高膜的凝聚力向上及提高耐濕熱接著性為目的,在不損害阻氣性或生產性之範圍內,可摻合各種交聯劑。作為交聯劑,例如可例示矽系交聯劑、唑啉化合物、碳二亞胺化合物、環氧化合物、異氰酸酯化合物等。其中,從藉由摻合矽系交聯劑,可與具有羥基的樹脂組成物或無機薄膜層進行交聯反應,而提高耐水接著性之觀點來看,特佳為矽系交聯劑。作為一般使用的矽系交聯劑,可舉出金屬烷氧化物或矽烷偶合劑。金屬烷氧化物係以通式M(OR)
n(M:Si、Al的金屬,R:CH
3、C
2H
5等之烷基)表示的化合物。具體而言,可例示四乙氧基矽烷[Si(OC
2H
5)
4]、三異丙氧基鋁Al[OCH(CH
3)
2]
3等。作為矽烷偶合劑,可例示3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等之具有環氧基者、3-胺基丙基三甲氧基矽烷等之具有胺基者、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等之具有巰基者、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等之具有異氰酸酯基者、參‐(3‐三甲氧基矽基丙基)異三聚氰酸酯等。另外作為交聯劑,亦可併用唑啉化合物、碳二亞胺化合物、環氧化合物等。惟,重視循環利用性時,必須考慮交聯劑的摻合量。
摻合交聯劑時,其摻合量在被覆層中較佳為0.05~4.00質量%,更佳為0.10~3.50質量%,尤佳為0.15~3.00質量%。藉由設為上述範圍,膜的硬化進行而凝聚力提升,結果成為耐水接著性優異的膜。若摻合量超過3.00質量%,則未交聯部分的存在量增加,或硬化過度進行而膜變硬,因此反而有接著性降低之虞。另一方面,若摻合量小於0.05質量%,則有得不到充分的凝聚力之虞。
本發明中,被覆層(A)積層後的薄膜霧度,從內容物的視覺識別性之觀點來看,較佳為20%以下,更佳為18%以下,尤佳為16%以下。若霧度大於20%,則除了透明性大幅惡化之外,還有對表面的凹凸亦造成影響之虞,有造成後續印刷步驟等中的外觀不良之虞。此外,霧度可以被覆層(A)的組成比或溶劑條件、膜厚等進行調整。此處,霧度的評價係依據JIS K7136,使用濁度計(日本電色製,NDH2000)。
被覆層用樹脂組成物之塗布方式,只要是可塗布於薄膜表面而形成層之方法則沒有特別的限定。例如,可採用凹版塗布、反向輥塗布、線棒塗布、模塗等通常的塗布方法。
形成被覆層(A)時,在塗布被覆層用樹脂組成物後,以較低的溫度不進行預備乾燥而使溶劑揮發,其後以高溫進行正式乾燥,可得到均勻的膜,因此較佳。預備乾燥的溫度較佳為80~110℃,更佳為85~105℃,尤佳為90~100℃。若預備乾燥溫度小於80℃,則在被覆層有發生乾燥不足之虞。又,若預備乾燥溫度大於110℃,則有被覆層在浸潤擴散之前進行乾燥而導致外觀不良之虞。
另一方面,正式乾燥溫度較佳為110~140℃,更佳為115~135℃,尤佳為120~130℃。若正式乾燥溫度小於110℃,則被覆層(A)不進行造膜而凝聚力及接著性降低,結果有對於阻隔性造成不良影響之虞。若超過140℃,則有對薄膜過度加熱而薄膜變脆或是因熱收縮而皺褶變大之虞。
預乾燥的較佳乾燥時間為3.0~10.0秒,更佳為3.5~9.5秒,尤佳為4.0~9.0秒。又,正式乾燥的較佳乾燥時間為3.0~10.0秒,更佳為3.5~9.5秒,尤佳為4.0~9.0秒。惟,乾燥條件亦隨著熱媒的方式及乾燥爐之吸排氣狀況而變化,因此必須注意。又,除了乾燥之外,儘可能在低溫區域,具體而言在40~60℃的溫度區域施加1~4天的追加熱處理,在使被覆層(A)進行造膜方面亦為更有效的。
[無機薄膜層(B)]
於本發明中,可在前述基材薄膜之表面具有無機薄膜層(B)作為阻氣層。無機薄膜層(B)係由金屬或無機氧化物所構成的薄膜。形成無機薄膜層的材料,只能能形成薄膜就沒有特別的限制,但從阻氣性之觀點來看,較佳可舉出氧化矽(silica)、氧化鋁(alumina)、氧化矽與氧化鋁的混合物等無機氧化物。特別地,從能兼顧薄膜層的柔軟性與緻密性之點來看,較佳為氧化矽與氧化鋁之複合氧化物。於該複合氧化物中,氧化矽與氧化鋁之混合比以金屬成分的質量比計,Al較佳為20~70質量%之範圍。若Al濃度小於20質量%,則有水蒸氣阻隔性變低之情況。另一方面,若超過70質量%,則有無機薄膜層變硬之傾向,在印刷或積層等二次加工時膜會被破壞,而有阻氣性降低之虞。此外,此處所言的氧化矽,就是SiO或SiO
2等各種矽氧化物或彼等之混合物,所謂氧化鋁,就是AlO或Al
2O
3等各種鋁氧化物或彼等之混合物。
無機薄膜層(B)之膜厚通常為1~100nm,較佳為5~50nm。若無機薄膜層(B)之膜厚小於1nm,則有難以得到令人滿足的阻氣性之情況,另一方面即使超過100nm而過度地厚,也得不到與其相當的阻氣性提升效果,在耐彎曲性或製造成本之點上反而變不利。
作為形成無機薄膜層(B)之方法,並無特別的限制,例如只要適當採用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍法等物理蒸鍍法(PVD法)或化學蒸鍍法(CVD法)等眾所周知的蒸鍍法即可。以下,以氧化矽・氧化鋁系薄膜為例,說明形成無機薄膜層(B)之典型方法。例如,採用真空蒸鍍法時,較宜使用SiO
2與Al
2O
3的混合物或者SiO
2與Al的混合物等作為蒸鍍原料。作為該等蒸鍍原料,通常使用粒子,此時各粒子的大小最好是蒸鍍時的壓力不變化之程度的大小,較佳的粒徑為1mm~5mm。於加熱中,可採用電阻加熱、高頻感應加熱、電子束加熱、雷射加熱等方式。又,作為反應氣體,可以導入氧、氮、氫、氬、二氧化碳、水蒸氣等,也可採使用臭氧添加、離子輔助等手段之反應性蒸鍍。再者,對被蒸鍍體(供蒸鍍的積層薄膜)施加偏壓、或將被蒸鍍體加熱或冷卻等的成膜條件亦可任意地變更。如此的蒸鍍材料、反應氣體、被蒸鍍體之偏壓、加熱・冷卻等係在採用濺鍍法或CVD法的情況中亦可同樣地變更。
[錨塗層(C)]
本發明中,在積層前述阻氣層時,作為用於展現充分的阻氣性或接著性之輔助層,可具有錨塗層(C)。藉由具有錨塗層,可抑制來自聚丙烯樹脂的寡聚物或防黏連材之露出。再者,在錨塗層(C)上積層其它層時,亦可提高層間的密著力。特別地,於無機薄膜層之形成中不僅密著力,而且藉由將表面平滑化而促進無機層之形成,亦可期待阻氣性提升之效果。此外,藉由使用錨塗層(C)本身亦具有某一定程度的阻氣性(阻氣輔助性)之材料,亦可提高在積層了前述阻氣層時之薄膜的阻氣性能。
作為僅積層錨塗層(C)時的薄膜之阻氣輔助性,在23℃×65%RH環境下透氧度成為10000ml/m
2・d・MPa以下者,係在前述阻氣層積層後展現良好的阻氣性之點上為較宜。更佳設為9000ml/m
2・d・MPa以下,尤佳設為8000ml/m
2・d・MPa以下。若透氧度超過10000ml/m
2・d・MPa,則在阻氣層積層後亦得不到充分的阻隔性能,難以對應於要求高阻氣性之用途。
本發明中,較佳將錨塗層(C)之附著量設為0.10~0.50g/m
2。藉此,在塗布中可均勻地控制錨塗層(C),結果成為塗布不均或缺陷少的膜。再者,錨塗層(C)係有助於抑制寡聚物露出,濕熱處理後的霧度係安定化。錨塗層(C)之附著量較佳為0.15g/m
2以上,更佳為0.20g/m
2以上,尤佳為0.35g/m
2以上,且較佳為0.50g/m
2以下,更佳為未滿0.45g/m
2以下,尤佳為0.40g/m
2以下。若錨塗層(C)之附著量超過0.50g/m
2,雖然阻氣輔助性提升,但錨塗層內部的凝聚力變得不充分,錨塗層的均勻性亦降低,因此在塗布外觀會發生不均或缺陷。又,在加工性之點上,由於膜厚較厚而發生黏連,亦有花費製造成本之虞。再者,對薄膜的循環利用性有造成不良影響之顧慮,或由於原料・溶劑等之使用量亦增加,因此環境負荷方面變強。另一方面,若錨塗層(C)之膜厚小於0.10g/m
2,則有得不到充分的阻氣輔助性及層間密著性之虞。
作為本發明之錨塗層(C)所用的樹脂組成物,可舉出於胺基甲酸酯系、聚酯系、丙烯酸系、鈦系、異氰酸酯系、亞胺系、聚丁二烯系等之樹脂中添加有環氧系、異氰酸酯系、三聚氰胺系等之硬化劑者。再者,可包含矽系交聯劑、唑啉化合物、碳二亞胺化合物、環氧化合物等之交聯劑。
特別地,胺基甲酸酯樹脂之含有,係除了胺基甲酸酯鍵本身的高凝聚性所造成的阻隔性能之外,還有極性基與無機薄膜層相互作用,同時藉由非晶部分之存在而亦具有柔軟性,因此即使在施加彎曲負荷時也可抑制損傷而為較宜。又,聚酯樹脂亦可期待同樣的效果,因此適合。本發明中,特佳為含有以聚酯+異氰酸酯作為構成成分的聚胺基甲酸酯,再者從能提高接著性之觀點來看,更佳為添加矽系交聯劑。
本發明之錨塗層(C)所用的胺基甲酸酯樹脂,從阻氣輔助性方面來看,更佳為使用含有以芳香族或芳香脂肪族二異氰酸酯成分作為主要構成成分之胺基甲酸酯樹脂。其中,特佳為含有間苯二甲基二異氰酸酯成分。藉由使用上述樹脂,可藉由芳香環彼此的堆積效果而進一步提高胺基甲酸酯鍵的凝聚力,結果得到良好的阻氣輔助性。
本發明中,較佳係將錨塗層(C)所用的胺基甲酸酯樹脂中之芳香族或芳香脂肪族二異氰酸酯之比例,設為多異氰酸酯成分100莫耳%中為50莫耳%以上(50~100莫耳%)之範圍。芳香族或芳香脂肪族二異氰酸酯的合計量之比例較佳為60~100莫耳%,更佳為70~100莫耳%,尤佳為80~100莫耳%。若芳香族或芳香脂肪族二異氰酸酯的合計量之比例小於50莫耳%,則有得不到良好的阻氣輔助性之可能性。
於本發明之錨塗層(C)所用的胺基甲酸酯樹脂中,以提高膜的凝聚力及提高耐濕熱接著性為目的,可摻合各種的交聯劑。作為交聯劑,例如可例示矽系交聯劑、唑啉化合物、碳二亞胺化合物、環氧化合物等。其中,從藉由摻合矽系交聯劑,尤其可提高與無機薄膜層的耐水接著性之觀點來看,特佳為矽系交聯劑。另外作為交聯劑,亦可併用唑啉化合物、碳二亞胺化合物、環氧化合物等。
作為矽系交聯劑,從無機物與有機物的交聯之觀點來看,較佳為矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑,可例示水解性烷氧基矽烷化合物,例如含鹵素的烷氧基矽烷(2-氯乙基三甲氧基矽烷、2-氯乙基三乙氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三乙氧基矽烷等之氯C2‐4烷基三C1‐4烷氧基矽烷等)、具有環氧基的烷氧基矽烷[2-環氧丙氧基乙基三甲氧基矽烷、2-環氧丙氧基乙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷等之環氧丙氧基C2-4烷基三C1‐4烷氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等之環氧丙氧基二C2‐4烷基二C1‐4烷氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷等之(環氧基環烷基)C2‐4烷基三C1‐4烷氧基矽烷等]、具有胺基的烷氧基矽烷[2-胺基乙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷等之胺基C2‐4烷基三C1‐4烷氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷等之胺基二C2‐4烷基二C1‐4烷氧基矽烷、2-[N-(2-胺基乙基)胺基]乙基三甲氧基矽烷、3-[N-(2-胺基乙基)胺基]丙基三甲氧基矽烷、3-[N-(2-胺基乙基)胺基]丙基三乙氧基矽烷等之(2-胺基C2‐4烷基)胺基C2‐4烷基三C1‐4烷氧基矽烷、3-[N-(2-胺基乙基)胺基]丙基甲基二甲氧基矽烷、3-[N-(2-胺基乙基)胺基]丙基甲基二乙氧基矽烷等之(胺基C2‐4烷基)胺基二C2‐4烷基二C1‐4烷氧基矽烷等]、具有巰基的烷氧基矽烷(2-巰基乙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷等之巰基C2‐4烷基三C1-4烷氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二乙氧基矽烷等之巰基二C2‐4烷基二C1‐4烷氧基矽烷等)、具有乙烯基的烷氧基矽烷(乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等之乙烯基三C1‐4烷氧基矽烷等)、具有乙烯性不飽和鍵基的烷氧基矽烷[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基三甲氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等之(甲基)丙烯醯氧基C2‐4烷基三C1-4烷氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等之(甲基)丙烯醯氧基二C2‐4烷基二C1‐4烷氧基矽烷等)等。該等之矽烷偶合劑係可單獨或組合二種以上而使用。於此等矽烷偶合劑之中,較佳為具有胺基的矽烷偶合劑。
矽系交聯劑係在被覆層中,較佳為添加0.05~4.00質量%,更佳為0.10~3.50質量%,尤佳為0.15~3.00質量%。藉由矽烷偶合劑之添加,膜之硬化進行而凝聚力提升,結果成為耐水接著性優異的膜,進而亦可期待防止寡聚物露出的效果。若添加量超過3.00質量%,則膜的硬化進行而凝聚力提升,但亦有會產生一部分未反應部分,且層間的接著性降低之虞。另一方面,若添加量小於0.05質量%,則有得不到充分的凝聚力之虞。
本發明之錨塗層(C)所用的聚酯樹脂係藉由使多元羧酸成分與多元醇成分聚縮合而製造。作為聚酯樹脂的分子量,只能賦予塗布材充分的膜韌性或塗布適應性、溶劑溶解性,則沒有特別的限制,但數量平均分子量為1000~50000,更佳為1500~30000。作為聚酯末端之官能基,亦沒有特別的限制,可為醇末端,也可為羧酸末端,也可具有該等兩者。惟,併用異氰酸酯系硬化劑時,必須成為醇末端為主體的聚酯多元醇。
本發明之錨塗層(C)所用的聚酯樹脂之Tg較佳為10℃以上。這是因為若低於該溫度低,則樹脂在塗布操作後具有黏著性,容易發生黏連,塗布後的捲取操作變困難。這是因為若Tg為10℃以下,則在捲芯附近壓力高的狀況下,即使藉由添加防黏連材料也難以防止黏連。Tg的更佳溫度為15℃以上,尤佳為20℃以上。
本發明之錨塗層(C)所用的聚酯樹脂係將多元羧酸成分與多元醇成分進行聚縮合而使用。本發明所用的聚酯樹脂之多元羧酸成分的特徵係具有包含鄰位配向芳香族二羧酸或其酐中的至少1種。由於成為鄰位配向,在溶劑中溶解性提升,可對基材均勻地塗布。經均勻塗布的膜係阻隔性能的偏差變小,結果有助於抑制寡聚物白化。又,由於成為鄰位配向,變成柔軟性優異的膜,且界面接著力提升,因此可減輕濕熱處理對基材之傷害,能抑制寡聚物。
作為羧酸取代於鄰位的芳香族多元羧酸或其酐,可舉出鄰苯二甲酸或其酐、萘2,3-二羧酸或其酐、萘1,2-二羧酸或其酐、蒽醌2,3-二羧酸或其酐及2,3-蒽羧酸或其酐等。該等化合物亦可在芳香環的任意之碳原子上具有取代基。作為該取代基,可舉出氯基、溴基、甲基、乙基、異丙基、羥基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、甲硫基、苯硫基、氰基、硝基、胺基、鄰苯二甲醯亞胺基、羧基、胺甲醯基、N-乙基胺甲醯基、苯基或萘基等。又,若是相對於該等之聚羧酸全部成分100莫耳%而言含有率為70~100莫耳%的聚酯多元醇,則阻隔性提升效果高,而且從作為塗布材料必須的溶劑溶解性優異來看特佳。
本發明中在不損害發明的效果之範圍內,亦可使其它多元羧酸成分共聚合。具體而言,作為脂肪族多元羧酸,可單獨或以二種以上的混合物使用琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等,作為含不飽和鍵的多元羧酸,可單獨或以二種以上的混合物使用馬來酸酐、馬來酸、富馬酸等,作為脂環族多元羧酸,可單獨或以二種以上的混合物使用1,3-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等,作為芳香族多元羧酸,可單獨或以二種以上的混合物使用對苯二甲酸、間苯二甲酸、苯均四酸、偏苯三酸、1,4-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、萘二甲酸、聯苯基二羧酸、聯苯二甲酸(diphenic acid)及其酐、1,2-雙(苯氧基)乙烷-p,p’-二羧酸及該等二羧酸的酐或酯形成性衍生物;可單獨或以二種以上的混合物使用p-羥基苯甲酸、p-(2-羥基乙氧基)苯甲酸及該等之二羥基羧酸的酯形成性衍生物等之多元酸。其中,從有機溶劑溶解性與阻氣性之觀點來看,較佳為琥珀酸、1,3-環戊烷二羧酸、間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、1,8-萘二甲酸、聯苯二甲酸。
本發明之錨塗層(C)所用的聚酯之多元醇成分只要能合成顯示阻氣補填性能的聚酯,就沒有特別的限定,但較佳含有多元醇成分,其包含選自由乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇及1,3-雙羥基乙基苯所組成之群組中的至少1種。其中,氧原子間的碳原子數愈少,分子鏈愈不會過度柔軟,推斷愈難透氧,因此最佳為使用乙二醇作為主成分。
本發明中較佳使用前述多元醇成分,但除此之外,在不損害本發明的效果之範圍內,亦可使其它多元醇成分共聚合。具體而言,作為二醇,可舉出1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、甲基戊二醇、二甲基丁二醇、丁基乙基丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇,作為三價以上的醇,可舉出甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、參(2-羥基乙基)異三聚氰酸酯、1,2,4-丁三醇、新戊四醇、二新戊四醇等。特別地,於三價醇內併用甘油及參(2-羥基乙基)異三聚氰酸酯而成之聚酯,係源自分支結構而交聯密度也變適度地高,因此有機溶劑溶解性良好,而且阻隔功能亦優異,可特佳地使用。
作為得到本發明之聚酯的反應所用之觸媒,可舉出單丁基氧化錫、二丁基氧化錫等錫系觸媒、四異丙基鈦酸酯、四丁基鈦酸酯等之鈦系觸媒、四丁基鋯酸酯等之氧化鋯系觸媒等之酸觸媒。較佳為組合對酯反應的活性高之四異丙基鈦酸酯、四丁基鈦酸酯等上述鈦系觸媒與上述氧化鋯觸媒而使用。相對於所使用的反應原料總質量,前述觸媒量係1~1000ppm被使用,更佳為10~100ppm。若低於1ppm則難以得到作為觸媒的效果,若高於1000ppm則使用異氰酸酯硬化劑時會有發生防礙胺基甲酸酯化反應之問題的情況。
本發明中,使用聚酯樹脂作為構成錨塗層(C)的塗布劑之主劑時,較佳為使用異氰酸酯系者作為硬化劑,特佳為胺基甲酸酯樹脂。此時,由於塗布層成為交聯系,故具有耐熱性或耐磨耗性、剛性提升之優點。因此,亦容易使用於煮沸或殺菌包裝。另一方面,在混合硬化劑後無法將液再利用,亦有在塗布後需要硬化(熟化)步驟之問題點。就優點而言,可例示:作為單純的外覆(overcoat)清漆,例如無塗布液的增黏之虞,塗布製造之管理容易,可將塗布液稀釋再利用,而且不需要硬化步驟(所謂熟化步驟)之點。此時,所使用的聚酯之末端可為多元醇或聚羧酸,也可為該兩者的混合物,可無問題地使用。另一方面,由於塗布層的樹脂為直鏈,故有耐熱性或耐磨耗性不充分的情況,或有發生難以使用於煮沸或殺菌包裝之問題的情況。
將硬化劑用於塗布層時,為了向薄膜塗布,從薄膜的耐熱性之觀點來看,較佳為異氰酸酯硬化系,此時塗布材料的樹脂成分必須是聚酯多元醇。另一方面,使用環氧系化合物作為硬化劑時,需要有聚酯聚羧酸。於該等之情況中,塗布層變成交聯系,因此有耐熱性或耐磨耗性、剛性提升之優點。因此,亦容易使用於煮沸或殺菌包裝。另一方面,在混合硬化劑後無法將液再利用,亦有在塗布後需要硬化(熟化)步驟之問題點。
本發明所用之多異氰酸酯化合物,當聚酯具有羥基時,至少一部分反應,製作胺基甲酸酯結構而成為樹脂成分,高極性化且使聚合物鏈間凝聚,可更強化阻氣功能。又,塗布材料的樹脂為直鏈型的樹脂時,以3價以上的多異氰酸酯進行交聯,可賦予耐熱性或耐磨耗性。作為本發明所用的多異氰酸酯化合物,可為二異氰酸酯、3價以上的多異氰酸酯、低分子化合物、高分子化合物中之任一者,但若在骨架的一部分含有芳香族環或脂肪族環,則從阻氣提升功能之觀點來看較宜。例如,作為具有芳香族環的異氰酸酯,可舉出甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯,作為具有脂肪族環的異氰酸酯,可舉出氫化苯二甲基二異氰酸酯、氫化甲苯二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、降莰烷二異氰酸酯,或該等異氰酸酯化合物的三聚物,及使該等異氰酸酯化合物之過剩量與例如乙二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷、甘油、山梨糖醇、乙二胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等之低分子活性氫化合物或各種聚酯多元醇類、聚醚多元醇類、聚醯胺類的高分子活性氫化合物等進行反應而得之含有末端異氰酸酯基的化合物。
作為用於形成前述錨塗層(C)之方法,並無特別的限定,例如可採用塗布法等習知的方法。作為塗布法之中適合的方法,可舉出離線塗布法、線內塗布法。例如在以製造基材薄膜層之步驟進行的線內塗布法時,塗布時的乾燥或熱處理之條件雖然亦取決於塗布厚度或裝置之條件,但較佳為在塗布後立即送入至直角方向的延伸步驟,在延伸步驟的預熱區或延伸區中使其乾燥,於那樣的情況中,一般較佳設為50~250℃左右之溫度。
錨塗層(C)用的樹脂組成物之塗布方式,只要是可塗布於薄膜表面而形成層之方法,就沒有特別的限定。例如,可採用凹版塗布、反向輥塗布、線棒塗布、模塗等之通常的塗布方法。
形成錨塗層(C)時,在塗布錨塗層用樹脂組成物後,較佳係進行加熱乾燥,此時的乾燥溫度較佳為100~145℃,更佳為110~140℃,尤佳為110~130℃。若乾燥溫度小於100℃,則有在錨塗層發生乾燥不足之虞。另一方面,若乾燥溫度超過145℃,則會有對薄膜過度加熱而薄膜變脆,或收縮而有加工性變差之虞。特別地,塗布後立即在80℃~110℃之較低的溫度條件下首先使溶劑揮發,其後在120℃以上使其乾燥時,由於得到均勻的膜,因此特佳。又,除了乾燥之外,儘可能在低溫區域施加追加的熱處理,在使錨塗層進行造膜方面亦為更有效的。
[無機薄膜上之保護層]
本發明中,在作為阻氣層的前述無機薄膜層之上亦可具有保護層。由於具有保護層,可對阻隔層面側直接進行印刷等之加工。惟,本發明中必須留意以下而設計:因為設置保護層而增加步驟導致成本上升,或因使用溶劑的環境污染、膜厚導致循環利用變困難等對於環境產生負擔。
本發明中,保護層之附著量較佳設為0.10~0.40(g/m
2)。藉此,由於可在塗布中均勻地控制保護層,結果成為塗布不均或缺陷少的膜。又,保護層(D)本身的凝聚力提升,無機薄膜層-保護層間之密著性亦變得牢固。保護層之附著量較佳係設為0.13(g/m
2)以上,更佳為0.16(g/m
2)以上,尤佳為0.19(g/m
2)以上,且較佳為0.37(g/m
2)以下,更佳為0.34(g/m
2)以下,更佳為0.31(g/m
2)以下。若保護層(D)之附著量超過0.40(g/m
2),則保護層內部的凝聚力會變得不充分,並且保護層的均勻性亦降低,因此在塗布外觀發生不均或缺陷,或有未能充分展現阻氣性・接著性之情況。另一方面,若保護層之膜厚小於0.10(g/m
2),則有得不到充分的阻氣性及層間密著性之虞。
作為在本發明之無機薄膜層之表面上形成的保護層中所使用的樹脂組成物,可使用聚乙烯醇系、胺基甲酸酯系、聚酯系、丙烯酸系、鈦系、異氰酸酯系、亞胺系、聚丁二烯系等之樹脂,再者亦可添加環氧系、異氰酸酯系、三聚氰胺系、矽醇系等之硬化劑。
保護層用樹脂組成物之塗布方式,只要是可塗布於薄膜表面而形成層之方法,就沒有特別的限定。例如,可採用凹版塗布、反向輥塗布、線棒塗布、模塗等之通常的塗布方法。
形成保護層時,在塗布保護層用樹脂組成物後,較佳係進行加熱乾燥,此時的乾燥溫度較佳為100~160℃,更佳為110~150℃,尤佳為120~140℃。若乾燥溫度小於100℃,則在保護層會發生乾燥不足,或保護層不進行造膜而凝聚力及耐水接著性降低,結果有阻隔性或手撕性降低之虞。另一方面,若乾燥溫度超過160℃,則對薄膜過度加熱而薄膜變脆,穿刺強度降低,或因收縮而有加工性變差之虞。保護膜係在塗布後立即在90℃~110℃之較低的溫度條件下首先使溶劑揮發,其後在130℃以上使其乾燥時,由於得到均勻且透明的膜,因此特佳。又,除了乾燥之外,儘可能在低溫區域施加追加的熱處理,在使保護層進行造膜方面亦為更有效的。
[其它薄膜]
於本發明中在對於包裝材料滿足後述單一材料比率之範圍中,亦可使用以聚烯烴系樹脂作為主要構成成分之基材薄膜以外的其它薄膜。本發明所用的其它薄膜,例如是將塑膠熔融擠出,視需要在長度方向及/或寬度方向上施予延伸、冷卻、熱定型而得之薄膜,就塑膠而言,除了以尼龍4・6、尼龍6、尼龍6・6、尼龍12等為代表的聚醯胺、以聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚2,6-萘二甲酸乙二酯等為代表的聚酯之外,還可舉出聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯乙烯醇、全芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚碸、聚苯乙烯、聚乳酸等。
本發明中的其它薄膜係可使用機械強度、透明性等按照所欲目的之任意膜厚者。雖然沒有特別的限定,但通常推薦5~250μm,作為包裝材料使用時,宜為10~60μm。惟,必須考慮後述包裝材料的單一材料比率。
又,本發明中的其它薄膜可為1種或2種以上的塑膠薄膜之積層型薄膜。作成積層型薄膜之情況的積層體之種類、積層數、積層方法等係沒有特別的限定,可按照目的從眾所周知之方法中任意選擇。
[熱封性樹脂層]
於本發明之包裝材料中,必須成為形成有熱封性樹脂層的積層體。熱封性樹脂層之形成,一般藉由擠出積層法或乾積層法來積層形成熱封性樹脂層的熱塑性聚合物,但亦可共擠出熱封性樹脂層或準備塗布了的薄膜。作為形成熱封性樹脂層的熱塑性聚合物,只要可充分地展現接著性即可,可使用聚烯烴系的HDPE、LDPE、LLDPE等之聚乙烯樹脂類、聚丙烯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-α-烯烴隨機共聚物、離子聚合物樹脂等。其中從耐久性、密封強度、價格、單一材料化的觀點來看,特佳為通用性高的LLDPE或聚丙烯樹脂,熱封性樹脂層之厚度較佳為5~100μm,更佳為10~95μm,尤佳為15~90μm。若厚度比5μm薄,則得不到充分的密封強度,或無硬挺感而有操作困難之可能性。另一方面,若厚度超過100μm,則硬挺感強而作為袋子的操作性降低,或需要更高溫的密封,有在表側的基材薄膜發生熱皺褶之虞。又,價格亦有變貴之虞。
[接著劑層]
本發明所用之接著劑層可使用通用的積層用接著劑。例如,可使用以聚(酯)胺基甲酸酯系、聚酯系、聚醯胺系、聚胺系、環氧系、聚(甲基)丙烯酸系、聚乙烯亞胺系、乙烯-(甲基)丙烯酸系、聚乙酸乙烯酯系、(改質)聚烯烴系、聚丁二烯系、蠟系、酪蛋白系等作為主成分的(無)溶劑型、水性型、熱熔融型的接著劑。其中,從耐熱性、能追隨各基材的尺寸變化之柔軟性、接著劑本身的阻氣性改善之觀點來看,較佳為使聚胺基甲酸酯系、聚酯系、聚胺系樹脂交聯反應而成之接著劑。惟,若因交聯而膜變得過硬,則有彎曲處理後的阻隔性能降低之顧慮,因此必須注意。另外,為了提高阻隔性能,添加粒子等無機物者亦為有效的。作為上述接著劑層之積層方法,例如可用直接凹版塗布法、反向凹版塗布法、吻塗法、模塗法、輥塗法、浸塗法、刀塗法、噴塗法、噴流(fountain)塗布法、其它方法進行塗布,為了展現充分的接著性,乾燥後的厚度較佳為1~8μm,更佳為2~7μm,尤佳為3~6μm。若塗布量小於1μm,則全面貼合變困難,接著力降低。又,若大於8μm,則膜的完全硬化耗時,未反應物容易殘留,接著力降低。
[印刷層]
再者,於本發明之包裝材料中,在基材薄膜層與熱封性樹脂層之間或其外側,可積層至少1層以上的印刷層。惟,在無機薄膜層上直接印刷時,有因印墨中的顏料削減無機薄膜層而阻隔惡化之顧慮,因此較佳為設置保護層。在阻隔層上設有印刷層時,有因後述的接著劑層所引起的對阻隔層的滲透效果變小之顧慮,因此在重視阻隔性能時,印刷層較佳以與阻隔層不直接接觸之方式設置於另一面。
作為形成印刷層的印墨,較佳可使用含水性及溶劑系之樹脂的印墨。此處作為用於印墨的樹脂,可例示丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、氯乙烯系樹脂、乙酸乙烯酯共聚合樹脂及該等的混合物。印墨中亦可含有抗靜電劑、遮光劑、紫外線吸收劑、塑化劑、助滑劑、填料、著色劑、安定劑、潤滑劑、消泡劑、交聯劑、防黏連劑、抗氧化劑等眾所周知的添加劑。作為用以設置印刷層的印刷方法,並無特別的限定,可使用平版印刷法、凹版印刷法、網版印刷法等眾所周知的印刷方法。印刷後之溶劑的乾燥,可使用熱風乾燥、熱輥乾燥、紅外線乾燥等眾所周知的乾燥方法。
[包裝材料之特性]
作為本發明之包裝材料,可採取能考慮的任意之積層構成,但如前述,從強韌性或阻氣性能提升之觀點來看,例如可舉出將積層有阻氣層的薄膜,以不具有阻氣層的基材薄膜與具有熱封性樹脂層的熱塑性共聚物夾住之形態所疊層的積層體作為較佳構成之一。當時,藉由將印刷層積層於表側的基材薄膜上,亦增加了不需要在具有阻氣層的薄膜上印刷之優點。另外,為了提高隱蔽性,與白色基材薄膜或熱封性樹脂層貼合,或為了遮光性,與紫外線截止薄膜貼等,亦成為合適的構成之一。
本發明之包裝材料係具有至少1片的基材薄膜、接著劑層與熱封性樹脂層之積層包裝材料,該基材薄膜具有以聚烯烴系樹脂作為主要構成成分的樹脂層。再者,前述基材薄膜中的至少1片為具有阻氣層的積層阻氣薄膜。將前述基材薄膜單體之中透氧度最低的基材薄膜(a)在23℃×65%RH條件下所測定到的透氧度之值(A)必須為30~1500ml/m
2・d・MPa,將經由接著劑層使基材薄膜與熱封性樹脂貼合而成為積層包裝材料(p)者在相同條件下所測定到的透氧度之值設為(P)時,下述式(1)所示的貼合前後之阻隔值提升率為10以上,以此作為特徵。
薄膜貼合前後之阻隔值提升率=(A/P)・・・式(1)
本發明中,發現了將所使用的薄膜之阻氧性能設為上述範圍內,且經由接著劑與其它薄膜貼合時,會大幅改善阻隔性能。由於聚丙烯薄膜本身的阻氧性非常差,故即使阻隔層的微小缺陷,透氧度也會比將聚酯薄膜使用於基材之情況還差。藉由以接著劑填埋該缺陷,可填補阻隔性能,但是發現在阻隔層的缺陷以某程度存在(亦即基材薄膜(a)的透氧度(A)為前述範圍)的區域中,阻隔修補效果最高。其理由尚不明確,但認為由於缺陷以某程度存在,接著劑會通過阻隔層均勻地滲透至基材界面(作為阻隔膜的稀疏區域),而具有能提高膜全體的阻隔性能之效果。藉此,認為與用薄膜單體積層多層阻隔層所展現的阻隔效能相同水準的阻隔性係可以少的阻隔層達成。
作為在阻隔層中缺陷某程度存在的阻隔薄膜之優點,由於膜之密度低因此具有柔軟性,對彎曲等應力負荷之耐性高。本發明中,特徵為:使用前述積層包裝材料,以加寶撓曲測試器在溫度23℃實施50次扭轉彎曲試驗後的透氧度之值(G)為70ml/m
2・d・MPa以下。藉由將透氧度G設為前述範圍,可成為耐彎曲性優異的包裝材料。
再者,由於將基材薄膜(a)的透氧度(A)設為前述範圍,可以使接著劑所產生的殘留溶劑或反應氣體迅速地擴散(從薄膜逸出)。藉此,促進接著劑的硬化反應,可期待積層時的熟化能縮短之效果。又,在積層體中不產生氣泡等,可成為外觀優異的包裝材料。特別地,使用阻隔提升效果大的接著劑時,由於揮發成分擴散有更多的時間,因此本發明之效果變更大。到揮發成分完全揮發為止所需要的時間,係可在剛經由接著劑貼合基材薄膜與熱封樹脂而作成積層包裝材料(p)之後,以重量變化追蹤揮發成分的揮發量而測定。本發明中,到揮發成分消失為止所需要之時間較佳為30小時以內。更佳為25小時以內,尤佳為20小時以內。
基材薄膜(a)之透氧度(A)較佳為33~1350ml/m
2・d・MPa,更佳為36~1200ml/m
2・d・MPa,尤佳為39~1050ml/m
2・d・MPa。透氧度(A)小於30ml/m
2・d・MPa時,由於阻隔層的缺陷變少而作為單體的阻隔性能提升,但作成包裝材料時的阻隔性能之提升效果有變小之虞,並且亦有耐彎曲阻隔性變差之顧慮。再者,接著劑的揮發成分逸出需要更長的時間。另一方面,透氧度(A)大於1500ml/m
2・d・MPa時,缺陷過多,在貼合而作成包裝材料後,亦有無法展現作為阻隔薄膜的功能之虞。
薄膜貼合前後之阻隔值提升率(A/P)較佳為25以上,更佳為50以上,尤佳為75以上。(A/P)小於10時,作成包裝材料時的阻隔性能之提升效果變小,有耐彎曲阻隔性變差或殘留揮發成分量亦變多之顧慮。
本發明之包裝材料係在23℃×65%RH條件下的透氧度成為60ml/m
2・d・MPa以下,其係在展現良好的阻氣性之點上為必要的。更佳係可設為50ml/m
2・d・MPa以下,尤佳係可設為40ml/m
2・d・MPa以下。若透氧度超過60ml/m
2・d・MPa,則難以對應於要求高阻氣性的用途。另一方面,若透氧度小於0.5ml/m
2・d・MPa,則雖然阻隔性能優異,但殘留溶劑難以穿透至袋子的外側,相對地有向內容物的轉移量增加之虞而為不宜。透氧度之較佳下限為0.5ml/m
2・d・MPa以上。
本發明之包裝材料係在40℃×90%RH條件下的水蒸氣透過度皆為5.0g/m
2・d以下,其在展現良好的阻氣性之點上為較宜。更佳可設為4.0g/m
2・d以下,尤佳可設為3.0g/m
2・d以下。若水蒸氣透過度超過5.0g/m
2・d,則難以對應於要求高阻氣性的用途。另一方面,若水蒸氣透過度小於0.1g/m
2,則雖然阻隔性能優異,但殘留溶劑難以穿透至袋子的外側,相對地有向內容物的轉移量增加之虞而不為宜。水蒸氣透過度的較佳下限為0.1g/m
2・d以上。
作為本發明之包裝材料中的單一材料化之評價基準,於算出相對於各薄膜及接著劑的總厚度而言聚烯烴系材料的厚度之比率作為單一材料(單材料)比率時,單材料比率較佳為70%以上,更佳為80%以上,尤佳為90%以上。藉由將單材料比率設為該範圍,可成為容易循環利用的包材構成。若單材料比率小於70%,則因源自不同料的異物等,而有循環利用變得困難之虞。
此外,如前述,較佳為使用聚丙烯系樹脂作為構成基材薄膜的聚烯烴系樹脂,但若在熱封性樹脂層亦使用聚丙烯系樹脂,則可成為更容易循環利用的構成。若將所使用的聚烯烴系材料全部設為聚丙烯系樹脂,則可成為更容易循環利用的構成。
於本發明之包裝材料中,各薄膜及接著劑之總厚度較佳為20~140μm。更佳為25~135μm,尤佳為30~130μm。藉由將包裝材料之總厚度設為該範圍,可成為能展現強韌性或阻隔性能等必要物性之包裝體。若總厚度小於20μm,則作為袋子的強韌性不足,有袋子破裂或容易開孔之虞。另一方面,若總厚度超過140μm,則除了硬挺感變強而難以操作之外,還導致作為包裝體的成本上升,經濟上亦不宜。
本發明之包裝材料係如前述具有優異的阻隔性能,視覺識別性或耐彎曲性亦優異,因此可作為各種的包裝體使用。作為包裝體之例,可例示煮沸或殺菌的殺菌處理用途、冷凍食品用途、真空包裝用途、微波爐加熱用途等。
使用本發明之包裝材料的包裝體之形態係沒有特別的限定,可採取各種形態。作為包裝形態,可例示三邊・四邊袋、自立袋(standing pouch)、壺嘴袋(spout pouch)等。
使用本發明之包裝材料的包裝袋中所填充的內容物,係沒有特別的限定,內容物可為液體、粉體及凝膠體。又,可為食品,也可為非食品。
[實施例]
接著,藉由實施例更詳細地說明本發明,但本發明不限定於以下的例子。此外,各種評價係藉由以下的測定法進行。
(1)各種薄膜之厚度
依據JIS K7130-1999 A法,使用針盤量規測定。
(2)無機薄膜層(B)之組成・膜厚
對於實施例、比較例所得之積層薄膜(薄膜積層後),使用螢光X射線分析裝置(RIGAKU(股)製「supermini200」,藉由預先作成的校正曲線來測定膜厚組成。此外,激發X射線管之條件為50kV、4.0mA。
(3)被覆層(A)・錨塗層(C)之附著量
於各實施例及比較例中,將在基材薄膜上積層指定的被覆層(A)・錨塗層(C)之階段中所得之各積層薄膜當作試料,從該試料切出100mm×100mm的試驗片,以水、乙醇或丙酮之任一者進行塗布層之擦拭,由擦拭前後的薄膜之質量變化算出附著量。
(4)基材薄膜(a)的透氧度(A)之評價方法
對於各實施例及比較例所使用之基材薄膜單體之中透氧度最低的基材薄膜(a),依據JIS-K7126 B法,使用透氧度測定裝置(MOCON公司製「OX-TRAN(註冊商標)2/22」),在溫度23℃、濕度65%RH之環境下,測定透氧度。此外,透氧度之測定係在氧從未積層有塗布層之側向塗布層側穿透之方向上進行。
[包裝材料之製作]
(5)評價用包裝材料之製作
基材薄膜為1片時,在實施例、比較例中記載之基材薄膜上,以80℃乾燥處理後的厚度成為3μm之方式塗布各種接著劑後,將作為熱封性樹脂之後述的未延伸聚丙烯薄膜或直鏈狀低密度聚乙烯薄膜在經加熱至60℃的金屬輥上進行乾積層,藉由在40℃施予96小時以上熟化,而得到評價用的疊層積層體。
另一方面,基材薄膜為2片時,在實施例、比較例中記載之基材薄膜上,以80℃乾燥處理後的厚度成為3μm之方式塗布各種接著劑後,將另一片基材薄膜在經加熱至60℃的金屬輥上進行乾積層而成為捲取輥。在本輥上塗布同樣的接著劑而使得80℃乾燥處理後的厚度成為3μm後,將作為熱封性樹脂之後述的未延伸聚丙烯薄膜(CPP1)或直鏈狀低密度聚乙烯薄膜在經加熱至60℃的金屬輥上進行乾積層,藉由在40℃施予96小時以上熟化,而得到評價用的包裝材料。
此外,於接著劑使用以下3種中之任一者。表1中顯示各材料的摻合比率。
接著劑1:主劑A:聚胺/硬化劑A:環氧硬化型接著劑(三菱瓦斯化學公司製C93/M100)
接著劑2:主劑B:聚酯/硬化劑B:異氰酸酯硬化型接著劑(DIC公司製VM001/VM108CP)
接著劑3:主劑C:聚酯/硬化劑C:異氰酸酯硬化型接著劑(Toyo-Morton股份有限公司製TM569/cat10L)
(6)包裝材料的透氧度之評價方法
對於上述(5)製作的包裝材料,依據JIS-K7126 B法,使用透氧度測定裝置(MOCON公司製「OX-TRAN(註冊商標)2/22」),在溫度23℃、濕度65%RH之環境下,測定透氧度。此外,透氧度之測定係在氧從包裝材料的基材薄膜側向熱封性樹脂層側穿透之方向上進行。
(7)包裝材料之彎曲試驗後的透氧度之評價方法
將上述(5)製作的包裝材料作成112吋×8吋的試料片,以直徑3(1/2)吋的圓筒狀裝設在加寶撓曲測試器(理學工業(股)公司製MIL-B131H)上,保持兩端,設為初期抓持間隔7吋,以衝程的3(1/2)吋,施加400度的扭轉,以50次/min的速度在23℃、相對濕度65%之條件下進行該動作的重複往復運動25次。對於所得之彎曲試驗後的包裝材料,與上述同樣地測定透氧度(彎曲處理後)。
(8)包裝材料的水蒸氣透過度之評價方法
對於上述(5)所作成的包裝材料,依據JIS-K7129 B法,使用水蒸氣透過度測定裝置(MOCON公司製「PERMATRAN-W 3/33MG」),在溫度40℃、濕度90%RH之環境下,測定水蒸氣透過度。此外,水蒸氣透過度之測定係在水蒸氣從包裝材料的基材薄膜側向熱封性樹脂層側穿透之方向上進行
(9)包裝材料的揮發成分消失所需要的時間之評價方法
使上述(5)所作成的包裝材料成為10cm見方的樣品,測定剛乾積層後的樣品重量,在40℃之環境下保管樣品,每5小時分別測定重量,確認其變化。將從剛乾積層後到無重量變化為止之時間設為揮發成分消失所需要的時間。
(10)單一材料化之評價基準:單一材料比率
對於上述(5)製作的包裝材料,作為單一材料化之評價基準,算出相對於各薄膜及接著劑之總厚度而言烯烴系材料之厚度的比率作為單一材料(單材料)比率。
(11)視覺識別・微波爐適應性之評價基準
對於上述(5)所製作的包裝材料,作為視覺識別・微波爐適應性之評價基準,將包裝體透明且在阻隔層不使用鋁箔或鋁蒸鍍者給予○。
以下記載本實施例及比較例所使用的基材薄膜。此外,在實施例1~12及比較例1~4中使用,並示於表6中。
[基材薄膜之製作]
表1~4中顯示聚烯烴基材薄膜OPP-1~4之製作中所使用的聚丙烯系樹脂原料之詳細、薄膜製膜條件、原料摻合比率。
[表1]
聚丙烯系樹脂 | PP-1 | PP-2 | PP-3 | PP-4 |
原料單體 | 丙烯 | 丙烯 | 丙烯 | 丙烯、乙烯 |
原料種類 | FL203D | FS2012 | FLX80E4 | WFX4M |
樹脂立體規則性 (內消旋五單元組分率(%)) | 94.8 | 99.2 | 98.9 | 無法測定 |
乙烯共聚合量(莫耳%) | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 3.0 |
分子量(Mw) | 310,000 | 320,000 | 240,000 | 220,000 |
分子量(Mn) | 56,000 | 81,000 | 65,000 | 80,000 |
分子量分布(Mw/Mn) | 5.6 | 4.0 | 3.7 | 2.7 |
MFR (g/10分鐘,230℃,2.16kgf) | 2.5 | 2.2 | 7.5 | 7.0 |
DSC熔解峰溫度(℃) | 160.8 | 162.7 | 162.4 | 125.3 |
DSC熔解峰面積(J/g) | 99.2 | 93.0 | 94.6 | 64.3 |
[表2]
母料 | A | B |
母料的製品名 | EX-00706H | FTX0627G |
母料中的防黏連劑 | 聚矽氧粒子 | 二氧化矽粒子 |
防黏連劑的平均粒徑(μm) | 2.0 | 2.7 |
母料中的防黏連劑含量(重量ppm) | 50,000 | 50,000 |
母料中的聚丙烯樹脂的 MFR(g/10分鐘,230℃,2.16kgf) | 2.5 | 2.5 |
[表3]
薄膜製膜條件 | a | b |
熔融樹脂溫度(℃) | 250 | 250 |
冷卻輥溫度(℃) | 40 | 30 |
縱向方向延伸倍率(倍) | 4.5 | 4.5 |
縱向方向延伸溫度(℃) | 125 | 125 |
寬度方向延伸倍率(倍) | 8.2 | 8.2 |
寬度方向延伸預熱溫度(℃) | 167 | 168 |
寬度方向延伸溫度(℃) | 163 | 155 |
熱定型溫度(℃) | 169 | 165 |
寬度方向鬆弛率(%) | 6.7 | 6.7 |
[表4]
OPP-1 | OPP-2 | OPP-3 | OPP-4 | OPP-5 | ||||
基材層(A) | 原料 | PP-1 | 重量% | 0.00 | 100.00 | 0.00 | 0.00 | 99.00 |
PP-2 | 重量% | 30.00 | 0.00 | 27.00 | 30.00 | 0.00 | ||
PP-3 | 重量% | 70.00 | 0.00 | 70.00 | 70.00 | 0.00 | ||
PP-4 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
PP-5 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
PE-1 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 3.00 | 0.00 | 0.00 | ||
抗靜電劑 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 1.00 | ||
防黏連劑含量 | 重量ppm | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
厚度 | μm | 18 | 17.7 | 17.2 | 17.7 | 17.7 | ||
表面層(B) | 原料 | PP-1 | 重量% | 0.0 | 95.2 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
PP-2 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
PP-3 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
PP-4 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
PP-5 | 重量% | 24.8 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
PP-6 | 重量% | 72.2 | 0.0 | 96.0 | 96.0 | 96.0 | ||
含防黏連劑的母料 | 重量% | 3.0 | 4.8 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | ||
母料種類 | - | A | B | A | A | A | ||
厚度 | μm | 1.0 | 1.3 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | ||
表面處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | |||
表面層(C) | 原料 | PP-1 | 重量% | 0.0 | 93.6 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
PP-2 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
PP-3 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
PP-4 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 52.0 | 52.0 | 52.0 | ||
PP-5 | 重量% | 24.8 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
PP-6 | 重量% | 72.2 | 0.0 | 45.0 | 45.0 | 45.0 | ||
含防黏連劑的母料 | 重量% | 3.0 | 6.4 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | ||
母料種類 | - | A | B | A | A | A | ||
厚度 | μm | 1.0 | 1.0 | 1.8 | 1.3 | 1.3 | ||
表面處理 | 無處理 | 無處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | |||
製膜條件(參照表3) | a | b | a | a | b |
(OPP-1)
於基材層(A),使用將表1所示的Mn=81,000、Mw=320,000、MFR=2.2g/10分鐘、內消旋五單元組分率(mesopentad fraction)[mmmm]=99.2%之丙烯同元聚合物(住友化學(股)製PP「FS2012」:共聚合單體量為0mol%;以下簡稱「PP-2」)以30重量%,且將Mn=65,000、Mw=240,000、MFR=7.5g/10分鐘、內消旋五單元組分率[mmmm]=98.9%之丙烯同元聚合物(住友化學(股)製PP「FLX80E4」:共聚合單體量為0mol%;以下簡稱「PP-3」)以70重量%之比例摻合者。
又,於表面層(B),使用將Mn=55,000、Mw=300,000、MFR=5.6g/10分鐘之丙烯聚合物(日本POLYPRO(股)製Novatec(註冊商標)PP「FL4」:簡稱「PP-5」)以24.8重量%,將Mn=59,000、Mw=310,000、MFR=5.3g/10分鐘之丙烯聚合物(PRIME POLYMER(股)製PRIME POLYPRO「F-300SP」:簡稱「PP-6」)以72.2重量%,且將表2所示的母料A以3.0重量%之比例摻合者。
基材層(A)係使用45mm擠壓機,表面層(B)係使用25mm擠壓機,第2表面層(B)係使用20mm擠壓機,分別將原料樹脂在250℃熔融,從T字模共擠出成薄片狀,在40℃的冷卻輥以表面層(B)接觸之方式冷卻固化後,在125℃於縱向方向(MD)上延伸至4.5倍。接著在拉幅機內,以夾具夾住薄膜寬度方向(TD)兩端,在174℃預熱後,在158℃於寬度方向(TD)上延伸至8.2倍,在寬度方向(TD)使其鬆弛6.7%,同時在175℃熱定型。將此時的製膜條件當作製膜條件a。
如此地,得到表面層(B)/基材層(A)/第2表面層(B)之構成的雙軸配向聚丙烯薄膜。
對於雙軸配向聚丙烯薄膜的表面層(B)之表面,使用SOFTAL Corona & Plasma GmbH公司製的電暈處理機,在施加電流值:0.75A之條件下施予電暈處理後,以捲繞機捲取。所得之薄膜的厚度為20μm(表面層(B)/基材層(A)/第2表面層(B)的厚度為1.0μm/18.0μm/1.0μm)。將本構成之詳細內容示於表4中。
(OPP-2)
除了於基材層(A),使用100重量%的表1所示的Mn=56,000、Mw=310,000、MFR=2.5g/10分鐘、內消旋五單元組分率[mmmm]=94.8%之丙烯同元聚合物(日本POLYPRO(股)製PP「FL203D」:共聚合單體量為0mol%;以下簡稱「PP-1」),於表面層B,以95.2重量%的PP-1、4.8重量%的母料B之比例摻合,且於表3的b之條件下進行製膜以外,以與OPP1相同之條件,得到20μm的雙軸配向聚丙烯薄膜。將本構成之詳細內容示於表4中。
(OPP-3)
除了於基材層(A),將表1所示的聚丙烯同元聚合物PP-2以27.0重量%,將表1中所示的聚丙烯同元聚合物PP-3以70.0重量%、[PE-1:乙烯同元聚合物Braskem公司製「SLH218」、MFR:2.3g/10分鐘,熔點:126℃、生質基度:84%、密度:0.916g/cm
3]以3重量%之比例混合以外,以與OPP1相同之條件,得到20μm的雙軸配向聚丙烯薄膜。將本構成之詳細內容示於表4中。
(OPP-4)
除了於表面層(C),使用將表1所示的Mn=80,000、Mw=220,000、MFR=7.0g/10分鐘之丙烯-乙烯共聚物(日本POLYPRO(股)製Wintec(註冊商標)PP「WFX4M」:簡稱「PP-4」)以52.0重量%,將PP-1以45.0%,將表2所示的母料A以重量3.0%之比例者以外,以與OPP1相同之條件,得到20μm的雙軸配向聚丙烯薄膜。將本構成之詳細內容示於表4中。
(OPP-5)
除了於基材層(A),使用摻合有99.0重量%的PP-1、1.0重量%作為抗靜電劑的硬脂基二乙醇胺硬脂酸酯(松本油脂(股)KYM-4K)者以外,以與OPP-2相同之條件,得到20μm的雙軸配向聚丙烯薄膜。將本構成之詳細內容示於表4中。
(其它基材薄膜)
(蒸鍍PET)厚度12μm的透明蒸鍍聚酯薄膜(東洋紡製「VE100-12μm」)
(被覆層(A))
以下記載本實施例及比較例所使用的被覆層(A)形成用塗布液之詳細內容。此外,在實施例1~12及比較例1~4中使用,並示於表6中。
[聚乙烯醇樹脂(a)]
於90質量份的純水中,加入10質量份的完全皂化聚乙烯醇樹脂(日本合成化學公司製,商品名稱:G Polymer OKS8049Q,(皂化度99.0%以上,平均聚合度450),一邊攪拌一邊加溫至80℃,其後攪拌約1小時。然後冷卻至常溫,藉此得到固體成分10%的幾乎透明之聚乙烯醇溶液(PVA溶液)。
[無機層狀化合物分散液(b)]
於95質量份的純水中,一邊攪拌一邊添加5質量份的作為無機層狀化合物之微晶高嶺石(商品名稱:Kunipia F,KUNIMINE工業公司製),以均質機在1500rpm的設定下充分分散。其後,於23℃保溫1天,得到固體成分5%的無機層狀化合物分散液。
[用於被覆層1的塗布液1]
以下述摻合比率混合各材料,作成塗布液(被覆層用樹脂組成物)。
離子交換水 15.00質量%
異丙醇 15.00質量%
聚乙烯醇樹脂(a) 30.00質量%
無機層狀化合物分散液(b) 40.00質量%
(塗布液對薄膜之塗布(被覆層之積層))
藉由凹版輥塗布法,將上述調製的塗布液塗布於基材薄膜的電暈處理面上,在以90℃×4秒進行預乾燥後,以120℃×4秒進行正式乾燥,得到被覆層。此時的被覆層之附著量為0.30g/m
2。其後,施予40℃2天(48小時)的後加熱處理。如上所述,製作具備被覆層的積層薄膜。
(無機薄膜層(B))
以下記載各實施例及比較例所使用的無機薄膜層(A)之製作方法。此外,在實施例1~12及比較例1~7中使用,並示於表5中。
(無機薄膜層1之形成)
作為無機薄膜層1,在基材薄膜或錨塗層上,以電子束蒸鍍法形成二氧化矽與氧化鋁之複合氧化物層。作為蒸鍍源,使用3mm~5mm左右的粒子狀SiO
2(純度99.9%)與A1
2O
3(純度99.9%)。如此所得之薄膜(含有無機薄膜層/被覆層之薄膜)中的無機薄膜層(SiO
2/A1
2O
3複合氧化物層)之膜厚為13nm。又,該複合氧化物層之組成為SiO
2/A1
2O
3(質量比)=70/30。
(無機薄膜層2之形成)
作為無機薄膜層2,在基材薄膜或錨塗層上進行氧化矽之蒸鍍。使用小型真空蒸鍍裝置(ULVAC機工股份有限公司製,VWR-400/ERH),減壓至10
-3Pa以下後,從該基板之下部在NILACO製蒸鍍源B-110設置一氧化矽並加熱蒸發,而在薄膜上形成厚度30nm的氧化矽膜。
(無機薄膜層3之形成)
作為無機薄膜層3,在基材薄膜或錨塗層上進行金屬鋁之蒸鍍。使用小型真空蒸鍍裝置(ULVAC機工股份有限公司製,VWR-400/ERH,減壓至10
-3Pa以下後,從該基板之下部在NILACO製蒸鍍源CF-305W設置純度99.9%的鋁箔,使金屬鋁加熱蒸發,而在薄膜上形成厚度30nm的金屬鋁膜。
(無機薄膜層4之形成)
作為無機薄膜層4,在基材薄膜或錨塗層上進行氧化鋁之蒸鍍。將氧化鋁蒸鍍到基材薄膜層之方法,係將薄膜設置於連續式真空蒸鍍機之捲出側,使其通過冷卻金屬滾筒行進而捲取薄膜。此時,將連續式真空蒸鍍機減壓至10
-4Torr以下,從冷卻滾筒之下部在氧化鋁製坩堝內裝填純度99.99%的金屬鋁,使金屬鋁加熱蒸發,將氧供給至其蒸氣中使其一邊進行氧化反應,一邊附著堆積於薄膜上,而形成厚度10nm的氧化鋁膜。
(錨塗層(C))
以下記載各實施例及比較例所使用的錨塗層(C)之製作方法。
[聚酯樹脂(a)]
作為聚酯成分,使用聚酯多元醇(DIC公司製「DF-COAT GEC-004C」:固體成分30%)。
[多異氰酸酯交聯劑(b)]
作為多異氰酸酯成分,使用間苯二甲基二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成物(三井化學公司製「Takenate D-110N」:固體成分75%)。
[矽烷偶合劑(c)]
作為矽烷偶合劑,使用N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學公司製「KBM-603」)。
[錨塗層1用的塗布液1]
以下述比率混合在丙酮中溶解有矽烷偶合劑(c)之溶液(15質量%)及異氰酸酯(b),使用磁性攪拌器攪拌10分鐘。以甲基乙基酮及1-甲氧基-2-丙醇(以下PGM)稀釋所得之調合液,更添加聚酯樹脂(a),得到目的之塗布液1。以下顯示混合比。
聚酯樹脂(a) 10.62質量%
異氰酸酯(b) 4.07質量%
矽烷偶合劑(c)※丙酮稀釋液 1.73質量%
甲基乙基酮 69.55質量%
PGM 14.03質量%
(塗布液對薄膜之塗布(錨塗層之積層))
使用塗布液1,藉由凹版輥塗布法,塗布於基材薄膜的電暈處理面上,在以95℃×4秒進行預備乾燥後,以115℃×4秒進行正式乾燥,得到錨塗層。此時的錨塗層之附著量為0.40g/m
2。其後,施予40℃×4天(96小時)的後加熱處理,得到目的之積層薄膜。
如上所述,製作在各薄膜之上具備被覆層、錨塗層、無機薄膜層或保護層,進而具有熱封性樹脂之包裝材料。此外,將所使用的接著劑示於表5中。
[表5]
接著劑1 | 接著劑2 | 接著劑3 | ||||
聚胺/環氧樹脂 | 聚酯/異氰酸酯 | 聚酯/異氰酸酯 | ||||
主劑[wt%] | 主劑A | 33.5 | 主劑B | 8.2 | 主劑C | 26.0 |
硬化劑[wt%] | 硬化劑B | 4.0 | 硬化劑B | 26.0 | 硬化劑C | 8.6 |
溶劑[wt%] | 乙酸乙酯 | 62.5 | 乙醇 | 58.2 | 乙酸乙酯 | 65.4 |
乙酸乙酯 | 7.6 | |||||
合計[wt%] | 100 | 100 | 100 | |||
固體成分濃度[%] | 23 | 25 | 25 |
於各實施例、比較例中,使用各包裝體,藉由使用前述接著劑的乾積層法進行貼合,作成表6中記載之構成的包裝材料。此外,於熱封性樹脂層中,使用以下者。
(熱封性樹脂)
(CPP1)厚度30μm的無延伸聚丙烯薄膜(東洋紡公司製「P1128」)製作之包裝體之構成係示於表6中。又,對於所得之包裝體,實施各種評價。將結果示於表6中。
[表6A]
基材薄膜 | 接著劑(第1層) | 基材薄膜 | 接著劑 (第2層) | 熱封性 樹脂層 | 包裝材料 | |||||||||||||||
第1片 | 第2片 | 使用阻隔 薄膜 [片] | 總厚度 [μm] | |||||||||||||||||
基材 | 積層構成 | 種類 | 厚度 [μm] | 基材 | 積層構成 | 種類 | 厚度 [μm] | 種類 | 厚度 [μm] | |||||||||||
材料 | 厚度 [μm] | 被覆層 (A) | AC層 (C) | 無機 薄膜層(B) | 保護層 (D) | 材料 | 厚度[μm] | 被覆層 (A) | AC層 (C) | 無機 薄膜層(B) | 保護層 (D) | |||||||||
實施例1 | OPP2 | 20 | 被覆1 | - | - | - | 接著劑1 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | CPP1 | 30 | 1 | 53 | |
實施例2 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 3 | OPP2 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 76 |
實施例3 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 3 | OPP3 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 76 |
實施例4 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 3 | OPP4 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 76 |
實施例5 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 3 | OPP1 | 20 | - | - | 蒸鍍2 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 76 |
實施例6 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 3 | OPP1 | 20 | - | - | 蒸鍍3 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 76 |
實施例7 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 2 | OPP1 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 75 |
實施例8 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 5 | OPP1 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 78 |
實施例9 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑2 | 2 | OPP1 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 75 |
實施例10 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 3 | OPP4 | 20 | - | AC-1 | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 76 |
實施例11 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑3 | 3 | OPP4 | 20 | - | AC-1 | 蒸鍍4 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 1 | 76 |
實施例12 | OPP2 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑1 | 3 | OPP1 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 2 | 76 |
比較例1 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑3 | 3 | OPP1 | 20 | - | - | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 2 | 76 |
比較例2 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑1 | 3 | OPP5 | 20 | - | - | 蒸鍍5 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 2 | 76 |
比較例3 | OPP2 | 20 | - | - | - | - | 接著劑3 | 3 | OPP1 | 20 | - | AC-1 | 蒸鍍1 | - | 接著劑3 | 3 | CPP1 | 30 | 2 | 76 |
比較例4 | 蒸鍍PET | 接著劑3 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | CPP1 | 30 | 1 | 45 |
[表6B]
[產業上利用之可能性]
評價項目 | ||||||||
到接著劑中的 揮發成分 揮發為止之 時間 [小時] | 單材料比率 | 視覺識別・ 微波爐適應性 | 基材薄膜(a)單體之透氧度(A) [ml/m 2・d・MPa] | 薄膜貼合後的包裝材料之透氧度(P) [ml/m 2・d・MPa] | 貼合前後之 阻隔提升率 (A/P) | 包裝材料的 彎曲試驗後之 透氧度G [ml/m 2・d・MPa] | WVTR [g/m 2・d] | |
實施例1 | 60 | 94 | ○ | 40 | 3.0 | 13 | 7 | 2.0 |
實施例2 | 25 | 92 | ○ | 1100 | 2.7 | 407 | 19 | 1.0 |
實施例3 | 25 | 92 | ○ | 950 | 2.7 | 352 | 20 | 1.0 |
實施例4 | 25 | 92 | ○ | 1150 | 2.7 | 426 | 18 | 1.0 |
實施例5 | 25 | 92 | ○ | 1100 | 3.0 | 367 | 17 | 1.0 |
實施例6 | 25 | 92 | × | 980 | 3.0 | 327 | 17 | 1.0 |
實施例7 | 25 | 93 | ○ | 1000 | 3.1 | 323 | 15 | 0.9 |
實施例8 | 25 | 90 | ○ | 1000 | 3.1 | 323 | 21 | 0.9 |
實施例9 | 25 | 93 | ○ | 1000 | 14 | 71 | 60 | 1.2 |
實施例10 | 50 | 92 | ○ | 130 | 1.8 | 72 | 20 | 0.2 |
實施例11 | 50 | 92 | ○ | 260 | 24 | 11 | 72 | 0.8 |
實施例12 | 25 | 92 | ○ | 1000 | 2.1 | 476 | 52 | 0.5 |
比較例1 | 25 | 92 | ○ | 1000 | 172 | 6 | 576 | 1.1 |
比較例2 | 25 | 92 | ○ | 1600 | 450 | 4 | 620 | 1.2 |
比較例3 | 35 | 92 | ○ | 130 | 30 | 4 | 100 | 0.5 |
比較例4 | 90小時以上 | 67 | ○ | 20 | 20 | 1 | 80 | 0.5 |
根據本發明,發現藉由將符合所要求的性能之特定阻隔層積層於聚烯烴系基材薄膜上而作成包裝材料,可大幅提高阻氣性能,更能確保能耐得住加工時的應力負荷之耐久性,最後積層由烯烴系成分所成的密封膠,而可保持高密封性,能對單一材料化做出貢獻。而且,本發明之包裝材料係揮發成分少,可成為食品轉移或外觀上的不良狀況少之包裝體。又,加工步驟少且可容易地製造,揮發成分逸出亦快,因此經濟性與生產安定性兩者優異,可提供均質特性的阻氣性包裝體。
無
無。
無。
Claims (14)
- 一種積層包裝材料,其係具有至少1片的基材薄膜、接著劑層與熱封性樹脂層之積層包裝材料,該基材薄膜具有以聚烯烴系樹脂作為主要構成成分的樹脂層,其特徵為:該基材薄膜中的至少1片為具有阻氣層的積層阻氣薄膜,將該積層基材薄膜單體之中透氧度最低的基材薄膜(a)在23℃×65%RH條件下所測定到的透氧度之值(A)為30~1500ml/m 2・d・MPa,將經由接著劑層使基材薄膜與熱封性樹脂貼合而成為積層包裝材料(p)者在相同條件下所測定到的透氧度之值(P)為60ml/m 2・d・MPa以下,下述式(1)所示的貼合前後之阻隔值提升率為10以上, 薄膜貼合前後之阻隔值提升率=(A/P)・・・式(1)。
- 如請求項1之積層包裝材料,其中使用該積層包裝材料,以加寶撓曲測試器(Gelbo Flex Tester)在溫度23℃實施25次扭轉彎曲試驗後的透氧度之值(G)為65ml/m 2・d・MPa以下。
- 如請求項1或2之積層包裝材料,其中在剛作成經由接著劑使基材薄膜與熱封樹脂貼合而成的積層包裝材料(p)之後,到揮發成分的揮發消失為止所需要之時間為30小時以內。
- 如請求項1至3中任一項之積層包裝材料,其中該基材薄膜具有該基材薄膜(a)與其它基材薄膜(b),基材薄膜(b)為具有樹脂層與阻氣層之積層阻隔薄膜,構成基材薄膜(a)與基材薄膜(b)的樹脂層係以同種的聚烯烴系樹脂作為主要的構成成分。
- 如請求項1至4中任一項之積層包裝材料,其具有2片以下的該基材薄膜。
- 如請求項1至5中任一項之積層包裝材料,其中構成該基材薄膜的樹脂層與該熱封性樹脂層係以同種的聚烯烴系樹脂作為主要構成成分。
- 如請求項1至6中任一項之積層包裝材料,其中該接著劑層包含聚胺基甲酸酯系、聚酯系或聚胺系樹脂中之任一材料。
- 如請求項1至7中任一項之積層包裝材料,其中該阻氣層為包含鋁、氧化鋁、氧化矽、或氧化矽與氧化鋁的複合氧化物中之任一者的無機薄膜層。
- 如請求項1至8中任一項之積層包裝材料,其中該阻氣層為包含聚乙烯醇樹脂、聚酯樹脂或聚胺基甲酸酯樹脂中之任一者的被覆層。
- 如請求項1至9中任一項之積層包裝材料,其中在該基材薄膜與阻氣層之間積層錨塗層。
- 如請求項1至10中任一項之積層包裝材料,其係使用於煮沸或殺菌(retort)用。
- 如請求項1至10中任一項之包裝材料,其係使用於微波爐加熱用。
- 一種包裝袋,其係使用如請求項1至12中任一項之積層包裝材料而構成。
- 一種包裝體,其係使用如請求項1至12中任一項之積層包裝材料或如請求項13之包裝袋來包裝被包裝物而成。
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-
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