TWI686298B - 熱封用層合體及包裝體之製造方法 - Google Patents
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Abstract
於本發明中係可提供具有與乙烯-乙烯醇共聚物薄膜同等之非吸附性,並且於濕潤環境中不產生尺寸變化的薄膜。本發明之熱封用層合體係具備有非吸附性層以及非膨脹性層,該非吸附性層係含有乙烯-乙烯醇共聚物、及酸變性聚烯烴;該非膨脹性層係含有聚烯烴及/或酸變性聚烯烴。
Description
本發明係關於熱封用層合體。
由乙烯-乙烯醇共聚物(以下,稱為EVOH)所形成的薄膜係由於透明性、氣體阻隔性、耐油性、耐有機溶劑性、香氣之非吸附性優異,因此廣泛使用於包裝材料。
但,EVOH薄膜係具有耐衝擊性、耐彎曲疲勞性、延伸性、熱成形性、接著性、密封適性等差的缺點之材料。因而,為了使用EVOH薄膜作為包裝材料,而進行各種嘗試以回避上述缺點。
於專利文獻1中係揭示有一種薄膜,其係藉由於EVOH中混合60%以上之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),並以0.3kWh/kg(1.08MJ/kg)以上之比能量進行混練,而提昇接著性。
於專利文獻2中係揭示有一種薄膜,其係藉由於EVOH中混合10%以下之EVA,並以0.02kWh/kg(0.072MJ/kg)以下之比能量進行混練,而提昇
加工性及延伸性。
於專利文獻3中係揭示有一種薄膜,其係藉由將EVOH與馬來酸酐變性聚烯烴以高剪切進行混練,而提昇密封適性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3232317號公報
[專利文獻2]日本專利第3689152號公報
[專利文獻3]日本特開2013-28732號公報
使用EVOH的密封薄膜雖香氣成分之保香性優異,但在高濕度環境下之因保濕導致的尺寸變化大,有時會因為在製造步驟中吸濕,而於薄膜原料捲發生皺褶。因發生了皺褶,而外觀受損,並且在與其他基材貼合時有可能引起因皺褶導致的接著不良、或疊層浮起(laminate float)、密封強度降低等。
又,在與鋁箔等貼合的情況,有因於皺褶部分之鋁箔發生針孔,而產生氣體阻隔性的降低,在作為包裝袋使用時對內容物造成不良影響的可能性。此等之問題係藉由上述之專利文獻所揭示的薄膜所無法回避的缺點。
因而,期望有一種具有與EVOH薄膜同等之非吸附性,並且於濕潤環境中不產生尺寸變化的熱封用薄膜。
本發明者們經努力探討後發現藉由以下的手段可解決上述課題,因而完成本發明。亦即,本發明係如下述般:
<1>一種熱封用層合體,其係具備有非吸附性層以及非膨脹性層,該非吸附性層係含有乙烯-乙烯醇共聚物、及酸變性聚烯烴;該非膨脹性層係含有層合於上述非吸附性層,且含有聚烯烴及/或酸變性聚烯烴。
<2>如上述<1>項之熱封用層合體,其中,上述非膨脹性層係含有酸變性聚烯烴。
<3>如上述<1>或<2>項之熱封用層合體,其中,上述非吸附性層、及上述非膨脹性層中所含有的酸變性聚烯烴係馬來酸酐變性聚烯烴,上述非膨脹性層係含有聚烯烴。
<4>如上述<1>~<3>項中任一項之熱封用層合體,其中,上述聚烯烴係聚丙烯。
<5>如上述<1>~<4>項中任一項之熱封用層合體,其中,上述非吸附性層係含有酸變性聚丙烯。
<6>如上述<1>~<5>項中任一項之熱封用層合體,其
中,上述非吸附性層係含有乙烯-乙烯醇共聚物75~95質量%及馬來酸酐變性聚烯烴5~25質量%。
<7>如上述<1>~<6>項中任一項之熱封用層合體,其中,上述非膨脹性層係於上述非膨脹性層與非吸附性層之間進一步具備有接著層。
<8>如上述<7>項之熱封用層合體,其中,上述非膨脹性層係含有20~60質量%之酸變性聚烯烴。
<9>如上述<1>~<8>項中任一項之熱封用層合體,其中,上述非吸附性層係層合於上述非膨脹性層的兩側。
<10>如上述<1>~<9>項中任一項之熱封用層合體,其中,上述非吸附性層係具有熱封用層合體之整體厚度的20~70%之厚度。
<11>如上述<1>~<10>項中任一項之熱封用層合體,其中,將切割成10cm×10cm之尺寸的上述熱封用層合體之非吸附性層側在40℃環境下暴露於3.25mg/cm3之L-薄荷醇蒸氣1週後,將吸附的薄荷醇以甲基乙基酮進行萃取,將萃取液中之L-薄荷醇量以氣相層析進行定量時,L-薄荷醇吸附量為0.1mg以下。
<12>一種包裝用層合體,其係具備有基材、以及層合於上述基材之如上述<1>~<11>項中任一項之熱封用層合體。
<13>一種包裝體,其係具備如上述<12>項之包裝用層合體,且上述熱封用層合體之上述非吸附性層被配置於成為與
內容物接觸之側。
<14>一種包裝體之製造方法,其係包含使如上述<1>~<11>項中任一項之熱封用層合體層合於基材,使上述熱封用層合體之非吸附性層相互對向來進行熱封。
依據本發明,可提供具有與EVOH薄膜同等之非吸附性,並且於濕潤環境中不產生尺寸變化的熱封用薄膜。
10‧‧‧非吸附性層
20‧‧‧非膨脹性層
100‧‧‧本發明之第1樣態之熱封用層合體
200‧‧‧本發明之第2樣態之熱封用層合體
[第1圖]第1圖係本發明之熱封用層合體的第1樣態之剖面圖。
[第2圖]第2圖係本發明之熱封用層合體的第2樣態之剖面圖。
[第3圖]第3圖係顯示EVOH之含有率與L-薄荷醇吸附量的關係之圖。
[第4圖]第4圖係顯示EVOH之含有率與L-薄荷醇吸附量的關係之圖。
[第5圖]第5圖係顯示EVOH之含有率與L-薄荷醇吸附量的關係之圖。
<<熱封用層合體>>
如第1圖及第2圖所示般,本發明之熱封用層合體(100、200)係具備有非吸附性層(10)及非膨脹性層(20)。
以下,針對本發明之熱封用層合體的各構成要素進行說明。
<非吸附性層>
非吸附性層係薄荷醇、檸檬烯、柳酸甲酯、樟腦、生育酚等之揮發性成分、山葵、芥末、芥菜等食品之香氣成分的吸附少,尤其可實質上不吸附,而維持包裝容器內部之香氣成分等的層。
具體而言,於本發明之1個樣態中,非吸附性層係含有EVOH及馬來酸酐變性聚烯烴。尤其,非吸附性層係可將切割成10cm×10cm之尺寸的熱封用層合體之非吸附性層側在40℃環境下暴露於3.25mg/cm3之L-薄荷醇蒸氣1週後,將吸附的薄荷醇以甲基乙基酮進行萃取,將萃取液中之L-薄荷醇量以氣相層析進行定量時,L-薄荷醇吸附量為0.1mg以下。另外,針對含有EVOH及馬來酸酐變性聚烯烴的非吸附性層,可參照專利文獻3之記載。
又,於本發明之另一樣態中係將非吸附性層及非膨脹性層分別切割成10cm×10cm之尺寸,將單面在40℃環境下暴露於L-薄荷醇蒸氣1週,將吸附的薄荷醇以甲基乙基酮進行萃取,接著,將萃取液中之L-薄荷醇
量以氣相層析進行定量時,非吸附性層之L-薄荷醇吸附量相對於非膨脹性層之L-薄荷醇吸附量的比為0.1以下之層。又,此比可為0.05以下、或0.01以下,又可為0.0001以上、0.0005以上、或0.001以上。
於非吸附性層中,EVOH之含量可為60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、或82質量%以上,又可為95質量%以下、93質量%以下、或90質量%以下。馬來酸酐變性聚烯烴之含量可為5質量%以上、7質量%以上、或10質量%以上,又可為40質量%以下、30質量%以下、20質量%以下、或18質量%以下。
非吸附性層之厚度可為3μm以上、5μm以上、7μm以上、或10μm以上,又可為100μm以下、50μm以下、30μm以下、或20μm以下。
就非吸附性之觀點而言,非吸附性層之厚度較佳為熱封用層合體之整體厚度的15%以上、20%以上、或30%以上,又較佳為未達70%、未達60%、或未達50%。
非吸附性層係可如第1圖所示般僅配置於非膨脹性層的單側,又亦可如第2圖所示般配置於非膨脹性層的兩側。就抑制製膜後之捲曲的發生之觀點而言,非吸附性層較佳係配置於非膨脹性層的兩側。
在非吸附性層配置於非膨脹性層的兩側之情況,各個非吸附性層係可相同,亦可相異。
(乙烯-乙烯醇共聚物)
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)係乙烯-乙烯酯共聚物皂化物,乙烯單位之含量雖無特別限制,但可為10莫耳%以上、15莫耳%以上、20莫耳%以上、或25莫耳%以上,又可為70莫耳%以下、60莫耳%以下、或55莫耳%以下。又,作為EVOH之乙烯酯單位的皂化度係可為90莫耳%以上、95莫耳%以上、99莫耳%以上、或100莫耳%。若皂化度高,則容易結晶化,氣體阻隔性亦會提高。並且,由於熔融時之熱安定性亦安定,因此皂化度高者較佳。在此,作為乙烯酯雖可列舉乙酸乙烯酯作為代表例,但其他亦可列舉丙酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等之乙烯酯。此等之乙烯酯係可1種或2種以上混合使用。又,EVOH係可將乙烯含量、皂化度、聚合度中之至少一種為不同的EVOH進行混合而使用。亦可於EVOH中在不阻礙本發明之目的的範圍內含有其他之共聚合成分。亦可將此等之EVOH進行複數種組合而使用。
(酸變性聚烯烴)
酸變性聚烯烴係將酸接枝聚合於聚烯烴而成者。作為酸變性聚烯烴係使用例如馬來酸酐變性聚烯烴等。作為聚烯烴係適宜使用聚乙稀{低密度聚乙烯(LDPE)、直線狀低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)}、聚丙烯{聚丙烯(PP)均聚
物(均質PP)、無規聚丙烯(無規PP)、嵌段聚丙烯(嵌段PP)}。亦可將此等之酸變性聚烯烴進行複數種組合而使用。
例如,作為馬來酸酐變性聚烯烴係可使用相對於聚烯烴100質量份而言,將馬來酸酐以0.05質量份以上、0.1質量份以上、0.3質量份以上、0.5質量份以上、或1.0質量份以上,且50質量份以下、30質量份以下、20質量份以下、10質量份以下、或5.0質量份以下接枝聚合而成者。作為如此之馬來酸酐變性聚烯烴係可列舉日本特開平9-278956號公報所記載者。
(其他成分)
非吸附性層亦可在不損及本發明之目的的範圍內含有隨意之添加物。作為添加物係可列舉耐熱安定劑、耐候安定劑、潤滑劑、抗靜電劑、成核劑、填充劑、顏料、染料、難燃劑、抗結塊劑等之添加物。
<非膨脹性層>
非膨脹性層係在高濕度環境下之尺寸變化率小,在非吸附性層吸濕而產生尺寸變化時,可發揮抑制作為熱封層合體整體之尺寸變化的作用之層。在此,於本發明中,尺寸變化率係指關於一方向,尤其是薄膜之延伸方向,暴露於高濕度環境下之前後的薄膜之尺寸差分相對於暴露於高濕度環境下之前的薄膜之尺寸的比。具體而言,尺寸變化
率係以下述之式子表示。
雖不希望拘限於理論,但可推測藉由使尺寸變化率大的非吸附性層接著於尺寸變化率小的非膨脹性層,藉由與非膨脹性層之接著力發揮作為欲使非吸附性層之尺寸變化的力之阻力,而抑制整體之尺寸變化。
具體而言,於本發明之1個樣態中,非膨脹性層係可包含聚烯烴及/或酸變性聚烯烴。
又,於本發明之另一樣態中,將非吸附性層及非膨脹性層分別在23℃相對濕度50%之環境下保管1週,接著在40℃相對濕度75%之環境下保持4日時,非吸附性層之尺寸變化率相對於非膨脹性層之尺寸變化率的比為2.0以上。此比可為3.0以上、4.0以上、或5.0以上,又可為100.0以下、50.0以下、30.0以下、或20.0以下。
在非膨脹性層含有聚烯烴與酸變性聚烯烴之兩者的情況,就與非吸附性層之良好的接著性之觀點而言,酸變性聚烯烴含量較佳為20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上、或35質量%以上,又,就成本之觀點而言,較佳為70質量%以下、60質量%以下、或50質量%以下。
非膨脹性層之厚度可為10μm以上、15μm以上、20μm以上、或30μm以上,又可為300μm以下、200μm以下、150μm以下、或100μm以下。
(聚烯烴)
作為聚烯烴雖不限定於此,但可列舉聚乙稀{低密度聚乙烯(LDPE)、直線狀低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)}、聚丙烯{聚丙烯(PP)均聚物(均質PP)、無規聚丙烯(無規PP)、嵌段聚丙烯(嵌段PP)}。
(酸變性聚烯烴)
作為使用於非膨脹性層之酸變性聚烯烴係可使用關於非吸附性層所列舉之酸變性聚烯烴。
(其他成分)
非膨脹性層亦可在不損及本發明之目的的範圍內含有隨意之添加物。作為添加劑係可列舉關於非吸附性層所列舉之添加物。
<其他層>
亦可於熱封用層合體層合有隨意之其他層。例如,可於非吸附性層與非膨脹性層之間層合接著層。
<<熱封用層合體之製造方法>>
熱封用層合體之製造方法係包含混練步驟、將非吸附性層及非膨脹性層進行製膜的製膜步驟、以及使非吸附性層及非膨脹性層進行層合的層合步驟。
<混練步驟>
將非吸附性層之EVOH及酸變性聚烯烴以2.2MJ/Kg以上之比能量進行熔融混合。在此,熔融混合時之比能量的範圍較佳係2.7MJ/Kg以上、12.1MJ/Kg以下。藉由以2.2MJ/Kg以上之比能量將此等進行熔融混合,而使所得之樹脂的混合狀態成為適宜。在比能量為12.5MJ/Kg以下的情況,不易發生樹脂劣化等之問題。
比能量係指在進行熔融混練時,每單位重量(1kg)之樹脂中來自熔融混練設備所賦予的能量,且其係藉由以下的式子所求得之值,數值越大,則混練之效果越高。
在此,轉矩、混練機旋轉數、樹脂押出量係定義如下。
轉矩:使混練機之螺槳進行旋轉所必要的力
混練機旋轉數:每單位時間之使混練機之螺槳進行旋
轉所必要的混練機馬達的旋轉數
樹脂押出量:每單位時間從混練機所押出的樹脂量
EVOH與酸變性聚烯烴之熔融混合係可以二軸以上之螺旋式混練機來進行。於二軸以上之螺旋式混練機中,螺槳形狀與樹脂押出量會影響到比能量。螺槳形狀較佳係使用由使用僅螺紋部之泛用的螺槳者(以下,稱為全螺紋型),於螺紋部組合揑合部、逆螺紋部及/或混合部來增加混練的效果者(以下,稱為高剪切型)。更佳係使用高剪切型之雙軸押出機。
螺槳係可將形狀為螺紋螺槳與由波羅、捏合盤所構成的螺槳單獨或組合而使用。
在非膨脹性層包含聚烯烴及酸變性聚烯烴的情況亦可與上述相同方式將此等進行混練。
<製膜步驟>
製膜步驟係將非吸附性層及非膨脹性層進行製膜的步驟。製膜係可藉由例如多層充氣法、多層T模法、多層鑄造法等之共押出法而進行。
一般而言,已知將非相溶性之樹脂成分彼此進行熔融混合、製膜所得之薄膜係具有一方之樹脂呈海狀,另一方之樹脂成分呈島狀分散的海島構造。
由將EVOH及酸變性聚烯烴系樹脂進行聚合物合金所得之混合樹脂所形成的如本發明所使用般之熱封用層合體的非吸附性層係有具有EVOH為呈海狀,酸變性
聚烯烴系樹脂為呈島狀分散的構造之傾向。於此情況中,呈島狀分散、分布的酸變性聚烯烴係樹脂之縱橫比較佳係2.0以上、2.2以上、或2.5以上,又較佳為9.5以下、9.3以下、或9.0以下。
此縱橫比之測定係對原子力顯微鏡之影像進行解析,求出形成島分布的馬來酸酐變性聚烯烴系樹脂的粒子之長徑與短徑的比之平均值作為縱橫比。影像解析係使用MOUNTECH公司製影像解析式粒度分布測定軟體Mac-View ver.4.0進行測定。藉此,縱橫比、面積等會被自動計測。作為影像中之粒子100個以上的平均值而算出。
在形成島狀的酸變性聚烯烴系樹脂之縱橫比為上述範圍的情況,使熱封用層合體之非吸附性層相互對向來進行熱封時,會成為適當的熱封強度,故為佳。
<層合步驟>
層合步驟係使非吸附性層及非膨脹性層進行層合的步驟。層合係可藉由將非吸附性層及非膨脹性層進行直接熱封而進行,又,亦可經由接著層藉由三明治疊層法等之擠壓疊層法、乾式疊層法等而進行。又,亦可將非吸附性層及非膨脹性層藉由共押出法進行層合。
<<包裝用層合體>>
本發明之包裝用層合體係具備有基材、及被層合於基
材的本發明之熱封用層合體。
<基材>
基材係於包裝體中供本發明之熱封用層合體層合的基材。此基材較佳係可對熱封用層合體賦予適度的韌性及防止來自外部之水分或氧等之浸入的阻隔性。
作為如此之基材係可使用聚烯烴、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯三氟乙烯、聚四氟乙烯、飽和或不飽和聚酯(例如,聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯)、聚醯胺、聚丙烯腈等、及此等之組合製作而成的基材。以此等材料製作而成的基材係可使用單層,又亦可層合而使用。進而,在提高阻隔性的目的下,亦可使純鋁箔、鋁合金箔、或者氧化鋁或二氧化矽蒸鍍薄膜等之阻隔層進行層合。
<<包裝體>>
本發明之包裝體係具備本發明之包裝用層合體,且熱封用層合體之非吸附性層係被配置於成為與內容物接觸之側。
於本發明之包裝體中,本發明之包裝用層合體之熱封用層合體亦可例如使非吸附性層相互對向來進行熱封。
作為包裝體之形態係可列舉:袋、管、容器等。尤其,本發明之包裝體係可用作為用以包裝具有香氣
成分之食品、或包含揮發性之有效成分(揮發性成分)的濕布藥等之醫藥品、化妝品等的包裝體。
<<包裝體之製造方法>>
包裝體之製造方法係包含使熱封用層合體層合於基材,使熱封用層合體之非吸附性層相互對向來進行熱封。
[實施例]
雖藉由實施例及比較例具體地說明本發明,但本發明並不限定於此等。
[尺寸變化及非吸附性之評估:使用聚乙稀之層合體]
<<薄膜之製作>>
<實施例1-1>
藉由充氣製膜機,以使非膨脹性層成為中間層,非吸附性層成為內層及外層的方式製作2種3層之薄膜狀的熱封用層合體。作為非吸附性層係使用將EVOH及馬來酸酐變性聚乙稀以質量比88:12藉由高剪切之雙軸押出機進行混練所製作的樹脂,作為非膨脹性層係使用LLDPE及馬來酸酐變性聚乙烯以質量比70:30進行混合而成的樹脂。非吸附性層之厚度分別設為10μm,非膨脹性層之厚度係設為80μm。
<實施例1-2~1-6>
除了使非膨脹性層之厚度成為表1所示之厚度以外,以與實施例1-1相同方式,製作2種3層之熱封用層合體。
<實施例1-7>
除了使各層之厚度成為2倍以外,以與實施例1-5相同方式,製作2種3層之熱封用層合體。
<實施例1-8>
除了非膨脹性層係使用將LDPE與馬來酸酐變性聚乙烯以重量比50:50進行混合而成的樹脂以外,以與實施例1-3相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例1-9~1-11>
除了將非膨脹性層變更成表1所示之樹脂摻合率以外,以與實施例1-8相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例1-12、1-13>
除了將非吸附性層變更成表1所示之樹脂摻合率以外,以與實施例1-10相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例1-14>
除了將非膨脹性層之馬來酸酐變性聚乙烯變更成馬來酸酐變性聚丙烯以外,以與實施例1-10相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
(比較例1-1)
作為中間層係使用將EVOH及馬來酸酐變性聚乙稀以質量比88:12藉由高剪切之雙軸押出機進行混練所製作的樹脂厚度10μm,除此之外,以與實施例1-1相同方式,製作1種3層之熱封用層合體。
<比較例1-2~1-5>
以表1所示之厚度使用表1所示之薄膜。
<<尺寸變化>>
將實施例1-1~1-7及比較例1-1之熱封用層合體在23℃ 50%RH(相對濕度)下保管1週之後,分別暴露在40℃ 75%RH、40℃ 90%RH的環境下4日。使用最小刻度0.1mm之規格與放大鏡以目視確認暴露後之尺寸的變化,而算出尺寸變化率。
<<非吸附性>>
(試驗1)
將實施例1-1~1-14及比較例1-1~1-5之熱封用層合體或薄膜在23℃ 50%RH環境下保管1週之後,將L-薄荷
醇量之吸附量進行定量。定量係將各熱封用層合體或各薄膜切割成10cm×10cm的尺寸,並與1g之L-薄荷醇一起封入直徑14cm、深度2cm的附蓋之培養皿中來進行。亦即,藉由將培養皿熱封用層合體或薄膜之單面在40℃環境下暴露於約3.25mg/cm3(1g/{(14cm/2)2×3.14×2cm})之L-薄荷醇蒸氣1週,將暴露後之吸附於熱封用層合體或薄膜的薄荷醇以甲基乙基酮進行萃取,將萃取液中之L-薄荷醇量以氣相層析進行定量,而算出吸附量。
(試驗2)
將實施例1-1~1-6及比較例1-1之熱封用層合體在23℃ 50%RH環境下保管1週之後,進一步在40℃ 90%RH下保管4日。接著,為了抑制因熱封用層合體的吸濕量或附著於表面的水導致之L-薄荷醇吸附量的變化,而在23℃ 50%RH環境下保管1日之後,以與上述相同方式將L-薄荷醇之吸附量進行定量。
<<熱封性>>
將實施例1-1~1-14及比較例1-1~1-2之熱封用層合體或薄膜的面彼此貼合,在140℃、0.2MPa、0.5sec之條件下進行熱封。根據JIS Z 0238,並以T型剝離試驗測定密封部分之15mm寬的熱封強度。
將試驗結果顯示於以下之表1-1及1-2。
關於尺寸變化,可理解於溫濕度加速環境、通常環境之任一環境中全層中之非吸附性層的厚度比率越高,則尺寸變化越大,以及根據在40℃ 75%RH、40℃ 90RH下之尺寸變化率,有在同溫度下濕度越高則尺寸變化越大的傾向。
又,可理解若將非吸附性層之厚度比率相同的實施例1-5及1-7之尺寸變化進行比較,則如果非吸附性層之厚度比率相同,即使總厚度成為2倍,尺寸變化之
舉動亦無大幅變化。
關於非吸附性,可理解若將實施例1-1~1-6及1-8~1-14以及比較例1-1及1-2進行比較,則在保管前後並無觀察到非吸附能大幅的變化,而顯示出與單層使用EVOH之比較例1-2之薄膜相同程度的L-薄荷醇吸附量。
關於熱封性,可理解實施例1-1~1-14之熱封用層合體係顯示以JIS Z 0.38所規定之在一般包裝用袋等通常之熱封強度值之6.0N/15mm以上,而具有實用上無問題之程度的熱封性。
[EVOH含有率與非吸附性能之關係:使用聚乙稀之層合體]
<<薄膜之製作>>
<實施例2-1~2-2>
實施例2-1~2-2係分別使用以與上述之實施例1-10、實施例1-12相同方式所製作出的2種3層之層合薄膜。
<實施例2-3~2-5>
除了將非吸附性層之樹脂摻合率變更成如表2所示般以外,以與實施例2-1(實施例1-10)相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<比較例2-1>
除了僅以EVOH構成非吸附性層以外,以與實施例
2-1(實施例1-10)相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例2-9>
實施例2-9係使用以與上述之實施例1-3相同方式所製作出的2種3層之層合薄膜。
<實施例2-6~2-17>
除了將非吸附性層之樹脂摻合率變更成如表2所示般以外,以與實施例2-9(實施例1-3)相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
(比較例2-2)
除了僅以EVOH構成非吸附性層以外,以與實施例2-9(實施例1-3)相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<<尺寸變化>>
將實施例2-1~2-17之熱封用層合體在23℃ 50%RH(相對濕度)下保管1週之後,分別暴露在40℃ 75%RH的環境下4日。使用最小刻度0.1mm之規格與放大鏡以目視確認暴露後之尺寸的變化,而算出尺寸變化率。
<<非吸附性>>
針對實施例2-1~2-17及比較例2-1~2-2之熱封用層合
體,以與上述之試驗1相同方式,進行非吸附性之評估。
<<熱封性>>
將實施例2-1~2-17及比較例2-1~2-2之熱封用層合體或薄膜的面彼此貼合,在140℃、0.2MPa、0.5sec之條件下進行熱封。根據JIS Z 0238,並以T型剝離試驗測定密封部分之15mm寬的熱封強度。
將試驗結果顯示於以下之表2以及第3圖及第4圖。
第3圖係顯示於非膨脹性層使用LDPE的情況之EVOH含有率與L-薄荷醇吸附量的關係,第4圖係顯示於非膨脹性層使用LLDPE的情況之EVOH含有率與L-薄荷醇吸附量的關係。
由表2以及第3圖及第4圖,可理解含有乙烯-乙烯醇共聚物75~95質量%及馬來酸酐變性聚烯烴5~25質量%之實施例2-1~2-2、及2-6~2-14之熱封用層合體係與實施例2-3~2-5及比較例2-1~2-2相較而具有良好的非吸附性。
關於熱封性,可理解實施例2-1~2-17之熱封用層合體係顯示以JIS Z 0238所規定之在一般包裝用袋等通常之熱封強度值之6.0N/15mm以上,而具有實用上無問題之程度的熱封性。
[非膨脹性層中之酸變性聚烯烴含量與層間密著性之關係:使用聚乙稀之層合體]
<<薄膜之製作>>
<實施例3-1~3-4>
除了將非膨脹性層之樹脂摻合率變更成如表3所示般以外,以與上述之實施例1-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。另外,實施例3-3係具有與上述之實施例1-3相同的構成。
<實施例3-5~3-9>
除了使用LDPE作為非膨脹性層之聚烯烴,且使樹脂摻合率成為如表3所示般以外,以與實施例3-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。另外,實施例3-6~3-9係分別具有與上述之實施例1-11、1-10、1-8、及1-9相同的構成。
<<層間密著性>>
將實施例3-1~3-9之熱封用層合體在23℃ 50%RH環境下保管1週之後,利用滾輪於層合薄膜之外層側貼附透明膠帶(Sellotap、商標),並切取15mm×100mm尺寸。從所切取的樣品剝離透明膠帶(商標),確認在外側與中間層有無產生剝離,對10本樣品進行評估,而確認觀察到剝離的本數。
將試驗結果顯示於表3。
由表3,可理解在聚烯烴為LLDPE的情況(實施例3-1~3-4)及聚烯烴為LDPE的情況(實施例3-5~3-9)之任一情況中,藉由使非膨脹性層之酸變性聚烯烴的摻合率為20質量%以上,而可抑制非吸附性層與非膨脹性層之剝離。又,可理解藉由非膨脹性層之酸變性聚烯烴的摻合率為30質量%以上,而可更抑制非吸附性層與非膨脹性層之間的剝離。
關於熱封性,實施例3-1~3-9之熱封用層合體係具有實用上無問題的程度之熱封性。
[使用酸變性聚丙烯之層合體的評估]
<<薄膜之製作>>
<實施例4-1>
藉由充氣製膜機,以使非膨脹性層成為中間層,非吸附性層成為內層及外層的方式製作2種3層之薄膜狀的熱封用層合體。作為非吸附性層係使用將EVOH及馬來酸酐變性聚丙烯以質量比88:12藉由高剪切之雙軸押出機進行混練所製作的樹脂,作為非膨脹性層係使用LDPE及馬來酸酐變性聚丙烯以質量比70:30進行混合而成的樹脂。非吸附性層之厚度分別設為10μm,非膨脹性層之厚度係設為30μm。
<實施例4-2>
除了使用LLDPE及馬來酸酐變性聚乙烯作為非膨脹
性層以外,以與實施例4-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例4-3~4-5>
除了將非吸附性層設為表1所示之摻合以外,以與實施例4-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<比較例4-1>
作為非膨脹性層係使用將EVOH及馬來酸酐變性聚丙稀以質量比88:12藉由高剪切之雙軸押出機進行混練所製作的樹脂,除此之外,以與實施例4-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例4-6>
除了使用馬來酸酐變性聚乙烯作為非吸附性層及非膨脹性層之酸變性聚烯烴以外,以與實施例4-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<<尺寸變化>>
將實施例4-1~4-6及比較例4-1之熱封用層合體在23℃ 50%RH(相對濕度)下保管1週之後,分別暴露在40℃ 75%RH的環境下4日。使用最小刻度0.1mm之規格與放大鏡以目視確認暴露後之尺寸的變化,而算出尺寸變化率。
<<非吸附性>>
針對實施例4-1~4-6及比較例4-1之熱封用層合體,以與上述之試驗1相同方式,進行非吸附性之評估。
<<加工時之樹脂附著物的評估>>
以高剪切之雙軸押出機製作實施例4-1~4-6及比較例4-1之非吸附性層中使用的樹脂時,以目視確認於雙軸押出機之模唇部是否存在樹脂附著物(膠)。
<<層間密著性>>
將實施例4-1~4-6之熱封用層合體在23℃ 50%RH環境下保管1週之後,利用滾輪於層合薄膜之外層側貼附透明膠帶(商標),並切取15mm×100mm尺寸。從所切取的樣品剝離透明膠帶(商標),確認在外側與中間層有無產生剝離,對10本樣品進行評估,而確認觀察到剝離的本數。
將試驗結果顯示於表4及第5圖。
關於尺寸變化,可理解實施例4-1~4-2之熱封用層合體係與使用馬來酸酐變性聚乙稀的熱封用層合體相同地,在濕潤環境下幾乎不產生尺寸變化。
關於非吸附性,由表4以及第5圖,可理解含有乙烯-乙烯醇共聚物75~95質量%及馬來酸酐變性聚丙烯5~25質量%之實施例4-1~4-5之熱封用層合體係與使用馬來酸酐變性聚乙烯之熱封用層合體相同地具有良好的非吸附性。
關於加工時之膠,可理解於非吸附性層使用酸變性聚丙烯的實施例4-1~4-5中,在製作於非吸附性層中使用的樹脂時並不存在膠。雖不拘泥於理論,但此乃酸變性聚丙烯樹脂係彈性力小,從雙軸押出機之模唇出口被壓縮出來時幾乎不膨脹之故。
關於層間密著性,可理解藉由使非膨脹性層之酸變性聚丙烯的摻合率為30質量%以上,而與於非膨脹性層中使用酸變性聚乙烯的情況相同地可抑制非吸附性層與非膨脹性層之間的剝離。
關於熱封性,實施例4-1~4-6之熱封用層合體係具有實用上無問題的程度之熱封性。
[使用聚丙烯之層合體的評估]
<<薄膜之製作>>
<實施例5-1>
藉由T模多層製膜機,以使非膨脹性層成為中間層,
非吸附性層成為內層及外層的方式製作2種3層之薄膜狀的熱封用層合體。作為非吸附性層係使用將EVOH及馬來酸酐變性聚丙烯以質量比88:12藉由高剪切之雙軸押出機進行混練所製作的樹脂,作為非膨脹性層係使用均質PP及馬來酸酐變性聚丙烯以質量比70:30進行混合而成的樹脂。非吸附性層之厚度分別設為10μm,非膨脹性層之厚度係設為30μm。
<實施例5-2~5-3>
除了使用表5所示之聚丙烯作為非膨脹性層中之聚烯烴以外,以與實施例5-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例5-4>
除了使用LDPE作為非膨脹性層中之聚烯烴以外,以與實施例5-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例5-5~5-7>
除了將於非膨脹性層中使用之樹脂設為表5所示之摻合以外,以與實施例5-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例5-8>
除了使用馬來酸酐變性聚乙烯作為非膨脹性層中之酸
變性聚烯烴以外,以與實施例5-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例5-9~5-11>
使用馬來酸酐變性聚乙烯作為非吸附性層及非膨脹性層中之酸變性聚烯烴,且將於非吸附性層使用之樹脂設為表5所示之摻合,除此之外,以與實施例5-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<實施例5-12>
使用馬來酸酐變性聚乙烯作為非吸附性層及非膨脹性層中之酸變性聚烯烴,且使用無規PP作為非膨脹性層中之聚烯烴,除此之外,以與實施例5-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<比較例5-1>
作為非膨脹性層係使用將EVOH及馬來酸酐變性聚丙稀以質量比88:12藉由高剪切之二軸押出機進行混練所製作的樹脂,除此之外,以與實施例5-1相同方式,製作2種3層之層合薄膜。
<<水蒸氣阻隔性>>
使用水蒸氣透過率測定裝置(PERMATRAN-W Model398,MOCON公司),在40℃ 90%RH之條件下,
測定實施例5-1~5-12及比較例5-1之熱封用層合體的水蒸氣透過度。
<<尺寸變化>>
將實施例5-1~5-12及比較例5-1之熱封用層合體在23℃ 50%RH(相對濕度)下保管1週之後,暴露在40℃ 75%RH的環境下4日。使用最小刻度0.1mm之規格與放大鏡以目視確認暴露後之尺寸的變化,而算出尺寸變化率。
<<非吸附性>>
針對實施例5-1~5-12及比較例5-1之熱封用層合體,以與上述之試驗1相同方式,進行非吸附性之評估。
將試驗結果顯示於表5。
可理解實施例5-1~5-12之熱封用層合體係於吸濕度、及非吸附性之任一者皆與其他實施例相同地得到良好的結果。進而,可理解使用聚丙烯作為非膨脹性層之聚烯烴的實施例5-1~5-3、及5-5~5-12之熱封用層合體係與使用LDPE作為非膨脹性層之聚烯烴的實施例5-4之熱封用層合體進行比較而具有良好的水蒸氣阻隔性。若水蒸氣阻隔性高,則在例如與鋁等之基材貼合而作為包裝袋使用時,可抑制來自密封部分之端面的外氣之水分的透過,而在將怕濕氣的內容物等在袋中進行保存的情況,可期待提高其保存性的效果。
又,關於熱封性,實施例5-1~5-12之熱封用層合體係具有實用上無問題的程度之熱封性。
10:非吸附性層
20:非膨脹性層
100:本發明之第1樣態之熱封用層合體
Claims (12)
- 一種熱封用層合體,其係具備有非吸附性層以及非膨脹性層,該非吸附性層係含有乙烯-乙烯醇共聚物、及酸變性聚烯烴;該非膨脹性層係直接層合於前述非吸附性層,且含有聚烯烴及酸變性聚烯烴,且前述非膨脹性層係含有20~60質量%的前述酸變性聚烯烴。
- 如請求項1之熱封用層合體,其中,前述非膨脹性層係含有25~60質量%的酸變性聚烯烴。
- 如請求項1或2之熱封用層合體,其中,於前述非吸附性層、及前述非膨脹性層中所含有的酸變性聚烯烴係馬來酸酐變性聚烯烴。
- 如請求項1或2之熱封用層合體,其中,前述非膨脹性層的前述聚烯烴係聚丙烯。
- 如請求項1或2之熱封用層合體,其中,前述非吸附性層係含有酸變性聚丙烯。
- 如請求項1或2之熱封用層合體,其中,前述非吸附性層係含有乙烯-乙烯醇共聚物75~95質量%及酸變性聚烯烴5~25質量%。
- 如請求項1或2之熱封用層合體,其中,前述非吸附性層係層合於前述非膨脹性層的兩側。
- 如請求項1或2之熱封用層合體,其中,前述非吸 附性層係具有熱封用層合體之整體厚度的20~70%之厚度。
- 如請求項1或2之熱封用層合體,其中,將切割成10cm×10cm之尺寸的前述熱封用層合體之非吸附性層側在40℃環境下暴露於3.25mg/cm3之L-薄荷醇蒸氣1週後,將吸附的薄荷醇以甲基乙基酮進行萃取,將萃取液中之L-薄荷醇量以氣相層析進行定量時,L-薄荷醇吸附量為0.1mg以下。
- 一種包裝用層合體,其係具備有基材、以及層合於前述基材之如請求項1~9中任一項之熱封用層合體。
- 一種包裝體,其係具備如請求項10之包裝用層合體,且前述熱封用層合體之前述非吸附性層被配置於成為與內容物接觸之側。
- 一種包裝體之製造方法,其係包含使如請求項1~9中任一項之熱封用層合體層合於基材,使前述熱封用層合體之非吸附性層相互對向來進行熱封。
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