JP3827793B2 - 積層材およびそれを使用した包装用容器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な保存適性を有する積層材およびそれを使用した包装用容器に関し、更に詳しくは、透明性、水蒸気あるいは酸素等のバリア性、保香性等に優れ、良好な保存適性を有し、食品包装分野、医薬品包装分野、洗剤、シャンプ−、オイル、歯磨き等の非食品分野等における種々の物品の包装適性を有し、更に、電子レンジ適性を備え、かつ、後加工適性に優れた積層材およびそれを使用した包装用容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、酸素および水蒸気等に対してバリア性を備え、良好な保存適性を有する包装用材料としては、種々のものが開発され、提案されているが、近年、それらの一つとして、可撓性プラスチック基材の上に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の蒸着膜を設けた構成からなる透明バリアフィルムを使用した包装用積層材が提案されている。
このものは、従来のアルミニウム箔等を使用した包装用積層材と比較して、透明性に優れて内容物を確認することができ、また、金属探知器の使用による包装製品の検査も可能であり、かつ、水蒸気、酸素等に対する高いバリア性と保香性等を有し、更に、廃棄時における環境上の問題もなく、包装用材料、その他等にその需要が大いに期待されているものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の包装用積層材におけるバリア性能は、本来のバリア材であるアルミニウム箔と比べて、酸素、水蒸気等のバリア性能が劣るという問題点がある。
このため、上記の包装用積層材においては、バリア性能を上げるために、蒸着膜の膜厚を上げること、あるいはバリア層全体の層の厚さを上げる必要がある。
しかしながら、上記のような包装用積層材においては、バリア層それ自体が可撓性に劣ることから、そのフィルムを丸めたり、あるいは折り曲げたりすると、蒸着膜に簡単にクラックを発生し易く、例えば、印刷・ラミネ−ト等の後加工時に、上記のような操作を採ると、簡単にクラックを発生し、一度、クラックが発生すると、バリア性を著しく低下するという問題点がある。
また、上記の包装用積層材においては、例えば、そのバリア性を向上させるために、蒸着膜の膜厚を厚くすることを試みると、逆に、蒸着膜の膜厚を厚くすることにより、クラック等が発生し易くなり、上記と同様な問題点を有するものである。
更に、上記の包装用積層材においては、これが吸湿により寸法変化等を起こすと、蒸着膜がその寸法変化に追従し難く、簡単にクラックが発生し、この場合も、上記と同様な問題点を有することになるものである。
また、上記の膜厚を向上させると、蒸着膜に着色が起こり、例えば、包装用材料等として使用すると、内容物の商品価値を損なうという問題点がある。
更に、上記の包装用積層材においては、保香性に優れているとは言うものの、最内層面には、通常、樹脂層が設けられていることから、内容物成分の積層材への吸着が起こり、包装用材料としての積層材の劣化等は否めないものである。
そこで本発明は、上記のような事情に鑑み、優れた透明性と高いバリア性を有し、更に、内容物成分の非吸着性に優れて高い保香性も有し、かつ、後加工適性に優れて、内容物の保存適性、充填包装適性等に富む良好な積層材およびそれを使用した包装用容器を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記のような問題点を解決すべく種々研究の結果、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層と、高いバリア性を有し、かつ、保香性を有する樹脂層とに着目し、これらを組み合わせて、少なくとも、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層、ヒ−トシ−ル性樹脂層、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を順次に積層して積層材を製造し、特に、上記の積層材を製造するに際し、少なくとも、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層に、ヒ−トシ−ル性樹脂層、接着性樹脂層およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層からなる共押し出し多層フィルム層を積層して積層材を製造し、更に、該積層材を使用て製袋またと製函して包装用容器を製造し、而して、該包装用容器内に種々の物品を充填包装したところ、優れた透明性と高いバリア性を有し、更に、内容物成分対する非吸着性に優れて高い保香性を有して、良好な保存適性を有し、かつ、後加工時にクラック等の発生もなく、極めて高い後加工適性を有し、更に、包装製品を電子レンジにかけても、十分にその電子レンジ適性を有し、包装用材料として種々の物品の包装適性を有するする積層材およびそれを使用した包装用容器を製造し得ることを見出して本発明を完成したものである。
【0005】
すなわち、本発明は、少なくとも、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層、ヒ−トシ−ル性樹脂層、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を順次に積層してなることを特徴とする積層材およびそれを使用した包装用容器に関するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
上記の本発明について以下に更に詳しく説明する。
まず、上記の本発明において、本発明にかかる積層材およびそれを使用した包装用容器の構成についてその二三を例示して図面を用いて説明すると、まず、図1、図2、図3、図4および図5は、本発明にかかる積層材の層構成を示す断面図であり、図6、図7、図8、図9および図10は、上記の本発明にかかる積層材を使用して製袋ないし製函した包装用容器の構成を示す平面図ないし斜視図である。
【0007】
まず、本発明にかかる積層材としては、例えば、図1に示すように、少なくとも、無機酸化物の薄膜1aを有する樹脂のフィルム層1、ヒ−トシ−ル性樹脂層2、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層3を順次に積層してなる積層材Aを使用することができる。
具体的には、本発明にかかる積層材としては、図2に示すように、少なくとも、基材フィルム層4、無機酸化物の薄膜1aを有する樹脂のフィルム層1、ヒ−トシ−ル性樹脂層2、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層3を順次に積層してなる積層材B、あるいは、図3に示すように、ヒ−トシ−ル性樹脂層2a、基材フィルム層4、無機酸化物の薄膜1aを有する樹脂のフィルム層1、ヒ−トシ−ル性樹脂層2、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層3を順次に積層してなる積層材C等を使用することができる。
【0008】
而して、上記に挙げた例は、本発明にかかる積層材を構成する二三の例示であり、これによって限定されるものではなく、例えば、本発明にかかる積層材においては、図4に示すように、無機酸化物の薄膜1aを有する樹脂のフィルム層1と、ヒ−トシ−ル性樹脂層2とは、その無機酸化物の薄膜1aを有する樹脂のフィルム層1の無機酸化物の薄膜1a面に、ヒ−トシ−ル性樹脂層2の面を対向させて積層してなる積層材Dの形態であってもよいものである。
【0009】
また、本発明にかかる積層材においては、図5に示すように、ヒ−トシ−ル性樹脂層2、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層3としては、無機酸化物の薄膜1aを有する樹脂層1の面に、ヒ−トシ−ル性樹脂、接着性樹脂およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の3種類の樹脂を使用し、これらを共押し出しし、直接、押し出しコ−ティングして、該無機酸化物の薄膜1aを有する樹脂層1に、ヒ−トシ−ル性樹脂層2、接着性樹脂層5、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層3からなる共押し出し多層フィルム層6を積層して、積層材Eを製造することもできる。
あるいは、図示しないが、上記において、まず、ヒ−トシ−ル性樹脂、接着性樹脂、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の3種類の樹脂を使用し、これらを共押し出しして、ヒ−トシ−ル性樹脂層、接着性樹脂層、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層からなる共押し出し多層フィルムを製造し、該共押し出し多層フィルムを、無機酸化物の薄膜を有す樹脂のフィルムにラミネ−トして積層材を製造することもできる。
本発明において、上記のような共押し出し多層フィルムコ−ティングまたは共押し出し多層フィルムラミネ−ト方式により積層材を製造する場合、その製造工程を短縮化することができると共にエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層の膜厚を薄くすることができ、包装用材料としての積層材の設計を容易にすることができるという利点を有するものである。
更に、上記の場合、バリア材として、無機酸化物の薄膜を有す樹脂のフィルム層とエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層との多層構成にすることにより、バリア材としての耐屈曲性を増加し、また、製袋または製函適性、充填適性等の物性にも有利になるものである。
また、本発明においては、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を最内層とすることにより、内容物成分の非吸着性に優れ、極めて高い保香性を有する積層材を製造することができるものである。
【0010】
次に、本発明において、上記のような積層材を使用して製袋ないし製函してなる本発明にかかる包装用容器の構成について、例えば、上記の図2に示す積層材Bを使用して製袋ないし製函した包装用容器を例示して説明すると、図6の斜視図に示すように、上記の積層材B、Bを2枚用意し、その最内層に位置するヒ−トシ−ル性樹脂層3、3の面を対向させて重ね合わせ、しかる後その外周周辺の端部の三方をヒ−トシ−ルしてシ−ル部7、7、7を形成して、本発明にかかる三方シ−ル型の軟包装用容器Fを製造することができる。
【0011】
次にまた、本発明においては、図7の平面図に示すように、例えば、上記の図3に示す積層材Cを使用し、まず、それから所定の折罫l(点線で示している)、貼着部8等を有する紙容器形成用のブランク板9を打ち抜き加工して製造し、次に、図8の斜視図に示すように、該ブランク板9の貼着部8を他方の側端部10(図6に示す)と重ね合わせてその重合部分をヒ−トシ−ルして側端シ−ル部11を形成して胴部12を製造し、更に、該胴部12の下方部分を常法に従って折り込んでヒ−トシ−ルして底部13を形成し、更にまた、その上方部分を常法に従ってヒ−トシ−ルして上端シ−ル部14を形成して、本発明にかかる屋根型の紙製包装用容器Gを製造することができる。
【0012】
更にまた、本発明においては、図9の平面図に示すように、例えば、上記の図3に示す積層材Cを使用し、まず、それから貼着部8a等を有し、筒状胴部を形成し得る長方形の紙容器形成用のブランク板9aを打ち抜き加工して製造し、次に、図10の斜視図に示すように、該ブランク板9aの貼着部8aを他方の側端部10a(図9に示す)と重ね合わせてその重合部分をヒ−トシ−ルして側端シ−ル部11aを形成して筒状胴部12aを製造し、更に、該筒状胴部12aの下方部分に、例えば、円筒状の底板15をヒ−トシ−ルして底シ−ル部16を形成して底部15aを構成し、更にまた、筒状容器12aの上方部分に、例えば、引き剥がし片17で密閉されている飲み口18を有する円筒状の蓋板19をヒ−トシ−ルして上部シ−ル部20を形成して蓋部19aを構成して、本発明にかかる円筒型の紙缶状包装用容器Hを製造することができる。
なお、本発明においては、上記に図示した例示の包装用容器に限定されるものでないことは言うまでもないことであり、その目的、用途等により、種々の形態の包装用容器を製造することができ、例えば、軟包装袋、液体充填用紙容器、液体充填用紙缶容器、チュ−ブ容器、その他等の種々の包装用容器を製造し得ることができる。
【0013】
次に、本発明において、上記のような本発明にかかる積層材および包装用容器等を構成する材料について説明すると、かかる材料としては、種々のものを使用することができる。
まず、本発明において、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層を構成する無機酸化物の薄膜としては、基本的に金属の酸化物をアモルファス(非晶質)化した薄膜であれば使用可能であり、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)等の金属の酸化物をアモルファス(非晶質)化した薄膜を使用することができる。
而して、包装用材料等に適するものとしては、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)等の金属の酸化物をアモルファス(非晶質)化した薄膜を挙げることができる。
而して、上記の金属の酸化物をアモルファス(非晶質)化した薄膜は、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物等のように金属酸化物として呼ぶことができ、その表記は、例えば、SiOX 、AlOX 、MgOX 等のようにMOX (ただし、式中、Mは、金属元素を表し、Xの値は、金属元素によってそれぞれ範囲がことなる。)で表される。
また、上記のXの値の範囲としては、ケイ素(Si)は、0〜2、アルミニウム(Al)は、0〜1.5、マグネシウム(Mg)は、0〜1、カルシウム(Ca)は、0〜1、カリウム(K)は、0〜0.5、スズ(Sn)は、0〜2、ナトリウム(Na)は、0〜0.5、ホウ素(B)は、0〜1、5、チタン(Ti)は、0〜2、鉛(Pb)は、0〜1、ジルコニウム(Zr)は0〜2、イットリウム(Y)は、0〜1.5の範囲の値をとることができる。
上記において、X=0の場合、完全な金属であり、透明ではなく全く使用することができない、また、Xの範囲の上限は、完全に酸化した値である。
本発明において、包装用材料としては、一般的に、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)以外は、使用される例に乏しく、ケイ素(Si)は、1.0〜2.0、アルミニウム(Al)は、0.5〜1.5の範囲の値のものを使用することができる。
本発明において、上記のような無機酸化物の薄膜の膜厚としては、使用する金属の酸化物の種類等によって異なるが、例えば、一層の膜厚として、50〜3000Å位、好ましくは、100〜1000Å位の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。
【0014】
次に、本発明において、無機酸化物の薄膜を形成する方法について説明すると、かかる方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)等を挙げることができる。
なお、本発明において、包装用材料に用いられる透明バリアフィルムを製造する場合には、主に、真空蒸着法を用い、一部、プラズマ化学気相成長法も用いられる。
その具体例を挙げると、図11は、巻き取り式蒸着機の一例を示す概略的構成図である。
図11に示すように、真空チャンバ−111の中で、巻き出しロ−ル112から出た樹脂のフィルム113は、コ−ティングドラム114を通り、蒸着チャンバ−115の中に入り、ここで、るつぼ116で熱せられた蒸着源を蒸発させ、更に、必要ならば、酸素吹き出し口117より酸素等を噴出させながら、上記の冷却したコ−ティングドラム114上の樹脂のフィルム113の上に、マスク118を介して無機酸化物の蒸着膜を成膜化し、次いで蒸着膜を形成した樹脂のフィルム113を巻き取りロ−ル119に巻き取ることによって、本発明にかかる無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルムを製造することができる。
【0015】
更に、本発明において、無機酸化物の薄膜形成法について具体的に説明すると、上記のような金属の酸化物を原料とし、これを加熱して樹脂のフィルム上に蒸着する真空蒸着法、または原料に金属または金属の酸化物を使用し、酸素を導入して酸化させて樹脂のフィルムの上に蒸着する酸化反応蒸着法、更に酸化反応をプラズマで助成するプラズマ助成式の酸化反応蒸着法等を用いて蒸着膜を形成することができる。
なお、上記において、金属、または金属の酸化物は、一種ないしそれ以上の混合物でも使用することができる。
また、本発明において、酸化ケイ素の蒸着膜を形成する場合には、有機オルガノシロキサン化合物と酸素を主成分とした混合ガスを導入し、真空下で高周波によりプラズマ化して薄膜化して、酸化ケイ素の蒸着膜を形成することができる。上記において、無機酸化物の薄膜を形成する場合、金属または金属の酸化物としては、それらの一種または二種以上の混合物でも使用することができ、また、少なくとも2層以上の無機酸化物の薄膜は、同種または異種の無機酸化物の薄膜を組み合わせて任意に構成することもできる。
【0016】
次に、本発明において、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層を構成する樹脂のフィルムについて説明すると、かかる樹脂のフィルムとしては、無機酸化物の薄膜を保持し得るプラスチックのフィルムないしシ−トであればいずれのものでも使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリビニルアルコ−ル、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アセタ−ル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
これらの樹脂のフィルムないしシ−トは、一軸ないし二軸方向に延伸されているものでもよく、また、その厚さとしては、10〜200μm位、好ましくは、10〜100μm位が望ましい。
また、上記の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、必要ならば、その表面にアンカ−コ−ト剤等をコ−ティングして表面平滑化処理等を施すこともできる。
【0017】
次に、本発明において、ヒ−トシ−ル性樹脂層を構成する材料としては、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができ、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテンポリマ−、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ−ル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他等の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
而して、上記のフィルムないしシ−トは、その樹脂を含む組成物によるコ−ティング膜の状態で使用することができる。
その膜もしくはフィルムないしシ−トの厚さとしては、5μmないし300μm位が好ましくは、更には、10μmないし100μm位が望ましい。
【0018】
次に、本発明において、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を構成するエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニルがおよそ79〜92wt%)を完全ケン化したエチレン含有率25〜50モル%のエチレン−ビニルアルコ−ル共重合体を使用することができる。
而して、本発明においては、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物は、最内層としてのヒ−トシ−ル適性も必要なことから、エチレン含有率が、35〜50モル%のものを使用することが望ましい。
上記において、エチレン含有率が50モル%以上のものは、酸素バリア性が急激に低下し、また、透明性を悪くなることから好ましくなく、また、エチレン含有率が25モル%以下のものは、その薄膜がもろくなり、また、高湿度下において酸素バリア性が低下して好ましくないものである。
【0019】
次に、本発明において、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を形成する方法としては、例えば、上記のようなエチレン含有率25〜50モル%のエチレンビニルアルコ−ル共重合体を主成分とし、これに、必要ならば、例えば、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、充填剤、その他等の添加剤を任意に添加し、アルコ−ル−水系溶媒・希釈剤等で充分に混練して塗布液を調整し、次に、その塗布液を、例えば、ロ−ルコ−ト、グラビアコ−ト、ダイコ−ト、ディップコ−ト、ナイフコ−ト、リバ−スロ−ルコ−ト、スプレイコ−ト、その他等のコ−ティング方法で塗布ないし印刷して、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を形成することができる。
上記において、アルコ−ル−水系溶媒におけるアルコ−ル成分としては、例えば、n−プロパノ−ル、i−プロパノ−ル、t−ブタノ−ル、エチルアルコ−ル等を使用することができ、
また、上記のアルコ−ル−水系溶媒において、アルコ−ルと水との配合割合としては、例えば、アルコ−ル50〜70重量部に対し水50〜30重量部の割合で配合して使用することができ、而して、本発明において、上記の範囲を越えると、良好な塗布液を得ることが困難である。
上記において、塗布膜の膜厚としては、約1〜15μm位が好ましく、而して、上記において、塗布膜が15μm以上であると、塗工時の乾燥に時間が必要であり、生産性に支障をきたすばかりでなく、膜中に水分が残存し、バリア性が劣化することがあるので好ましくなく、また、塗布膜が1μm以下であると、充分なバリア性が得られないので、好ましくない。
【0020】
あるいはまた、本発明において、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を形成する方法としては、例えば、上記のようなエチレン含有率25〜50モル%のエチレンビニルアルコ−ル共重合体に、必要ならば、例えば、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、充填剤、その他等の添加剤を任意に添加し、これらを充分に混練して押し出し用混練組成物を調整し、次に、該混練組成物を、例えば、Tダイ押出機、共押出機、押し出しラミネ−ト機、エクストル−ジョンコ−タ−機等を使用して押し出しコ−トして、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を形成することができる。
上記において、押し出しコ−ト適性等を考慮すると、エチレン含有率25〜50モル%のエチレンビニルアルコ−ル共重合体としては、メルトインデックス3〜5位のものを使用することが好ましい。
その膜厚としては、2〜20μm位が好ましい。
【0021】
而して、本発明において、上記のエチレン含有率25〜50モル%のエチレンビニルアルコ−ル共重合体の押し出しコ−ト膜を形成するに際しては、前述のように、例えば、ヒ−トシ−ル性樹脂、接着性樹脂、および上記のようなエチレン含有率25〜50モル%のエチレン−ビニルアルコ−ル共重合体を使用し、これらを同時に共押し出しして、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層面に、ヒ−トシ−ル性樹脂層、接着性樹脂層、およびエチレン含有率25〜50モル%のエチレン−ビニルアルコ−ル共重合体層(エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層)からなる共押し出し多層フィルム層を押し出しコ−トして、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を形成することもできる。
而して、上記において、接着性樹脂としては、溶融して相互にヒ−トシ−ル性を有する樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アキオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、メチルペンテン系樹脂、ブテン系樹脂、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィイ系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ−ル酸、イタコン酸、その他等の酸で酸変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、その他等を使用することができる。
上記において、エチレン含有率25〜50モル%のエチレンビニルアルコ−ル共重合体の押し出しコ−ト膜の膜厚としては、約1〜30μm、好ましくは、2〜15μm位が望ましく、また、接着性樹脂層の膜厚としては、1〜50μm、好ましくは、5〜25μm位が望ましく、また、ヒ−トシ−ル性樹脂層の膜厚としては、1〜100μm位、好ましくは、5〜60μm位が望ましい。
【0022】
次に、本発明において、最外層を形成するヒ−トシ−ル性樹脂層を構成する材料としては、前述と同様に、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができ、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテンポリマ−、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ−ル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他等の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
而して、上記のフィルムないしシ−トは、その樹脂を含む組成物によるコ−ティング膜の状態で使用することができる。
その膜もしくはフィルムないしシ−トの厚さとしては、5μmないし300μm位が好ましくは、更には、10μmないし100μm位が望ましい。
【0023】
次に、本発明において、基材フィルム層を構成する基材フィルムとしては、例えば、包装用容器を構成する場合、基本素材となるなることから、機械的、物理的、化学的、その他等において優れた性質を有し、特に、強度を有して強靱であり、かつ耐熱性を有する樹脂基材フィルムないしシ−トを使用することができ、具体的には、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアセタ−ル系樹脂、フッ素系樹脂、その他等の強靱な樹脂のフィルムないしシ−ト、その他等を使用することができる。
而して、上記の樹脂基材フィルムないしシ−トとしては、未延伸フィルム、あるいは一軸方向または二軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれのものでも使用することができる。
そのフィルムの厚さとしては、5μmないし100μm位、好ましくは、10μmないし50μm位が望ましい。
なお、本発明においては、上記のような基材フィルムには、例えば、文字、図形、記号、絵柄、模様等の所望の印刷絵柄を通常の印刷法で表刷り印刷あるいは裏刷り印刷等が施されていてもよい。
【0024】
次にまた、本発明において、上記の基材フィルムとしては、例えば、紙層を構成する各種の紙基材を使用することができ、具体的には、本発明において、紙基材としては、賦型性、耐屈曲性、剛性等を持たせるものであり、例えば、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは純白ロ−ル紙、クラフト紙、板紙、加工紙等の紙基材、その他等を使用することができる。
上記において、紙層を構成する紙基材としては、坪量約80〜600g/m2 位のもの、好ましくは、坪量約100〜450g/m2 位のものを使用することが望ましい。
勿論、本発明においては、紙層を構成する紙基材と、上記に挙げた基材フィルムとしての各種の樹脂のフィルムないしシ−ト等を併用して使用することができる。
【0025】
なお、本発明においては、通常、包装用容器は、物理的にも化学的にも過酷な条件におかれることから、包装用容器を構成する包装材料には、厳しい包装適性が要求され、変形防止強度、落下衝撃強度、耐ピンホ−ル性、耐熱性、密封性、品質保全性、作業性、衛生性、その他等の種々の条件が要求され、このために、本発明においては、上記のような諸条件を充足する材料を任意に選択して使用することができ、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS系樹脂)、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合体(ABS系樹脂)、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタ−ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロ−ス、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシ−トから任意に選択して使用することができる。
その他、例えば、セロハン等のフィルム、合成紙等も使用することができる。
本発明において、上記のフィルムないしシ−トは、未延伸、一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用することができる。
また、その厚さは、任意であるが、数μmから300μm位の範囲から選択して使用することができる。
更に、本発明においては、フィルムないしシ−トとしては、押し出し成膜、インフレ−ション成膜、コ−ティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。
【0026】
次に、上記の本発明において、上記のような材料を使用して積層材を製造する方法について説明すると、かかる方法としては、通常の包装材料をラミネ−トする方法、例えば、ウエットラミネ−ション法、ドライラミネ−ション法、無溶剤型ドライラミネ−ション法、押し出しラミネ−ション法、Tダイ押し出し成形法、共押し出しラミネ−ション法、インフレ−ション法、共押し出しインフレ−ション法、その他等で行うことができる。
而して、本発明においては、上記の積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、オゾン処理等の前処理をフィルムに施すことができ、また、例えば、イソシアネ−ト系(ウレタン系)、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカ−コ−ティング剤、あるいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロ−ス系、その他等のラミネ−ト用接着剤等の公知の前処理、アンカ−コ−ト剤、接着剤等を使用することができる。
【0027】
次に、本発明において、上記のような積層材を使用して製袋ないし製函する方法について説明すると、例えば、包装用容器がプラスチックフィルム等からなる軟包装袋の場合、上記のような方法で製造した積層材を使用し、その内層のヒ−トシ−ル性フィルムの面を対向させて、それを折り重ねるか、或いはその二枚を重ね合わせ、更にその周辺端部をヒ−トシ−ルしてシ−ル部を設けて袋体を構成することができる。
而して、その製袋方法としては、上記の積層材を、その内層の面を対向させて折り曲げるか、あるいはその二枚を重ね合わせ、更にその外周の周辺端部を、例えば、側面シ−ル型、二方シ−ル型、三方シ−ル型、四方シ−ル型、封筒貼りシ−ル型、合掌貼りシ−ル型(ピロ−シ−ル型)、ひだ付シ−ル型、平底シ−ル型、角底シ−ル型、その他等のヒ−トシ−ル形態によりヒ−トシ−ルして、本発明にかかる種々の形態の包装用容器を製造することができる。
その他、例えば、自立性包装袋(スタンディングパウチ)等も可能である。
更に、歯磨き粉、薬剤、クリ−ム、その他等の練り状物を充填包装するに適するチュ−ブ容器等も製造することができる。
上記において、ヒ−トシ−ルの方法としては、例えば、バ−シ−ル、回転ロ−ルシ−ル、ベルトシ−ル、インパルスシ−ル、高周波シ−ル、超音波シ−ル等の公知の方法で行うことができる。
なお、本発明においては、上記のような包装用容器には、例えば、ワンピ−スタイプ、ツウ−ピ−スタイプ、その他等の注出口、あるいは開閉用ジッパ−等を任意に取り付けることができる。
【0028】
次にまた、包装用容器として、紙基材を含む液体充填用紙容器の場合、例えば、積層材として、紙基材を積層した積層材を製造し、これから所望の紙容器を製造するブランク板を製造し、しかる後該ブランク板を使用して胴部、底部、頭部等を製函して、例えば、ブリックタイプ、フラットタイプあるいはゲ−ベルトップタイプの液体用紙容器等を製造することができる。
また、その形状は、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等のいずれのものでも製造することができる。
【0029】
本発明において、上記のようにして製造した包装用容器は、種々の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品、ケミカルカイロ等の雑貨品、その他等の物品の充填包装に使用されるものである。
【0030】
【実施例】
上記の本発明について実施例を挙げて更に具体的に説明する。
実施例1
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの上に、真空蒸着法により厚さ400Åの酸化ケイ素の蒸着膜を形成して透明蒸着バリアフィルムを製造した。
次に、上記で製造した透明蒸着バリアフィルムの蒸着面上に、プライマ−剤として、2液硬化型ポリエステル樹脂の5%溶液を使用して、これを膜厚1μmにコ−ティングし、次いで、該コ−ティング膜面に、低密度ポリエチレン、酸無水物変性ポリエチレン、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(クラレ株式会社製、エチレン含有率38モル%)を使用し、これらをそれぞれ厚さ25μm/4μm/5μmに共押し出しコ−トして、下記の層構成からなる本発明にかかる積層材を製造した。
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム・厚さ400Åの酸化ケイ素の蒸着膜/厚さ1μmのプライマ−剤層/厚さ25μmの低密度ポリエチレン層/厚さ4μmの接着性樹脂層/厚さ5μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層
上記で製造した積層材について、23℃、90%RHの条件で、米国、モコン社(MOCON社)製の酸素透過度測定装置〔機種名、オクストラン(OXTRAN)〕を使用して酸素透過度を測定した結果、酸素透過度は、0.2cc/m2 ・dayであった。
また、上記で製造した積層材について、40℃、90%RHの条件で、米国、モコン社(MOCON社)製の透湿度測定装置〔機種名、パ−マトラン(PERMATRAN)〕を使用して水蒸気透過度を測定した結果、水蒸気透過度は、0.3g/m2 ・dayであった。
上記で製造した積層材を使用し、製袋機により製袋してプラスチック製袋を製造したところ、高度なバリア性を有し、そのバリア性の劣化も認められず、極めて良好な結果を得た。
上記で製袋したプラスチック製袋について、この中にモデルフレ−バ−溶液(柑橘系モデルフレ−バ−1mlを脱塩素水1Lに添加した溶液)を充填し、3℃で21日間保存後ガスクロにより水溶液の濃度を測定して、非吸着性のテストを行なった。
なお、比較例として、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの上に、上記の実施例1と同様に、プライマ−剤層を設け、更に、該プライマ−剤層の上に、低密度ポリエチレンを厚さ25μmに押し出しながら、厚さ30μmの低密度ポリエチレンフィルムを積層して、下記の層構成からなる積層材を製造し、更に、該積層材を使用して、上記と同様にしてプラスチック製袋を製造し、しかる後、該プラスチック製袋について、上記と同様な方法で、非吸着性のテストを行なった。
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム/厚さ1μmのプライマ−剤層/厚さ25μmの低密度ポリエチレン層/厚さ30μmの低密度ポリエチレンフィルム層
その評価テストの結果について下記の表1に示す。
【0031】
【表1】
上記の評価テストより明らかなように、実施例1の袋は、比較例のそれと比較してフレ−バ−成分の消失が少なくいずれを著しく良好な結果を得た。
【0032】
実施例2
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの上に、真空蒸着法により厚さ400Åの酸化ケイ素の蒸着膜を形成して透明蒸着バリアフィルムを製造した。
次に、上記で製造した透明蒸着バリアフィルムの蒸着面上に、プライマ−剤として、2液硬化型ポリエステル樹脂の5%溶液を使用して、これを膜厚1μmにコ−ティングし、次いで、該コ−ティング膜面に、低密度ポリエチレン、酸無水物変性ポリエチレン、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(クラレ株式会社製、エチレン含有率38モル%)を使用し、これらをそれぞれ厚さ25μm/4μm/5μmに共押し出しコ−トした。
更に、上記の透明蒸着バリアフィルムの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム面に、低密度ポリエチレン、酸無水物変性ポリエチレン、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(クラレ株式会社製、エチレン含有率38モル%)を使用し、これらをそれぞれ厚さ90μm/10μm/7μmに共押し出しコ−トして、下記の層構成からなる本発明にかかる積層材を製造した。
厚さ7μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層/厚さ10μmの接着性樹脂層/厚さ25μmの低密度ポリエチレン層/厚さ12μmの二延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム・厚さ400Åの酸化ケイ素の蒸着膜/厚さ1μmのプライマ−剤層/厚さ25μmの低密度ポリエチレン層/厚さ4μmの接着性樹脂層/厚さ5μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層
上記で製造した積層材について、23℃、90%RHの条件で、米国、モコン社(MOCON社)製の酸素透過度測定装置〔機種名、オクストラン(OXTRAN)〕を使用して酸素透過度を測定した結果、酸素透過度は、0.2cc/m2 ・dayであった。
また、上記で製造した積層材について、40℃、90%RHの条件で、米国、モコン社(MOCON社)製の透湿度測定装置〔機種名、パ−マトラン(PERMATRAN)〕を使用して水蒸気透過度を測定した結果、水蒸気透過度は、0.1g/m2 ・dayであった。
上記で製造した積層材を使用し、まず、該積層材を丸めてその重合縁部を熱溶着してチュ−ブ形成用の筒状胴部を製造し、次に、該筒状胴部の一方の端部に、ポリプロピレンを使用してインジェクション成形により首部を成形し、更に、該首部にキャップを螺合させてチュ−ブ容器を製造した。
次いで、上記のチュ−ブ容器の他方の開口部から、内容物を充填し、しかる後開口部をヒ−トシ−ルしてチュ−ブ状包装製品を製造した。
上記の製品は、高度のバリア性を有し、内容物の充填包装適性を有していた。
【0033】
実施例3
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの上に、真空蒸着法により厚さ400Åの酸化ケイ素の蒸着膜を形成して透明蒸着バリアフィルムを製造した。
次に、上記で製造した透明蒸着バリアフィルムの蒸着面上に、プライマ−剤として、2液硬化型ポリエステル樹脂の5%溶液を使用して、これを膜厚1μmにコ−ティングし、次いで、該コ−ティング膜面に、低密度ポリエチレン、酸無水物変性ポリエチレン、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(クラレ株式会社製、エチレン含有率38モル%)を使用し、これらをそれぞれ厚さ25μm/5μm/10μmに共押し出しコ−トした。
次に、上記の透明蒸着バリアフィルムの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、低密度ポリエチレンを使用し、厚さ30μmで押し出しながら、坪量200g/m2 の紙を、押し出しサンドラミネ−トし、更に、該紙の面に、高圧法低密度ポリエチレンを厚さ30μmに押し出しラミネ−トして、下記の構成からなる積層材を製造した。
厚さ30μmの低密度ポリエチレン層/坪量200g/m2 の紙層/厚さ30μmの低密度ポリエチレン層/厚さ12μmの二延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム・厚さ400Åの酸化ケイ素の蒸着膜/厚さ1μmのプライマ−剤層/厚さ25μmの低密度ポリエチレン層/厚さ5μmの接着性樹脂層/厚さ10μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層
上記で製造した積層材について、23℃、90%RHの条件で、米国、モコン社(MOCON社)製の酸素透過度測定装置〔機種名、オクストラン(OXTRAN)〕を使用して酸素透過度を測定した結果、酸素透過度は、0.5cc/m2 ・dayであった。
また、上記で製造した積層材について、40℃、90%RHの条件で、米国、モコン社(MOCON社)製の透湿度測定装置〔機種名、パ−マトラン(PERMATRAN)〕を使用して水蒸気透過度を測定した結果、水蒸気透過度は、0.4g/m2 ・dayであった。
上記で製造した積層材を使用し、まず、該積層材から紙容器形成用のブランク板を製造し、これを使用してその重合縁部を熱溶着して紙容器形成用の角形胴部を製造し、次に、該角形胴部の一方の底部を折り込みしシ−ルして底部を形成し、紙容器を製造した。
次いで、上記の紙容器の上方の開口部から、内容物を充填し、しかる後開口部を屋根型にヒ−トシ−ルして屋根型の上方シ−ル部を形成して包装製品を製造した。
上記の製品は、高度のバリア性を有し、内容物の充填包装適性を有していた。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなよう本発明は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層と、高いバリア性を有し、かつ、保香性を有する樹脂層とに着目し、これらを組み合わせて、少なくとも、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層、ヒ−トシ−ル性樹脂層、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層を順次に積層して積層材を製造し、特に、上記の積層材を製造するに際し、少なくとも、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層に、ヒ−トシ−ル性樹脂層、接着性樹脂層およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層からなる共押し出し多層フィルム層を積層して積層材を製造し、更に、該積層材を使用て製袋またと製函して包装用容器を製造し、而して、該包装用容器内に種々の物品を充填包装して、優れた透明性と高いバリア性を有し、更に、内容物成分対する非吸着性に優れて高い保香性を有して、良好な保存適性を有し、かつ、後加工時にクラック等の発生もなく、極めて高い後加工適性を有し、更に、包装製品を電子レンジにかけても、十分にその電子レンジ適性を有し、包装用材料として種々の物品の包装適性を有するする積層材およびそれを使用した包装用容器を製造し得ることができるというものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる積層材の層構成を示す断面図である。
【図2】本発明にかかる積層材の層構成を示す断面図である。
【図3】本発明にかかる積層材の層構成を示す断面図である。
【図4】本発明にかかる積層材の層構成を示す断面図である。
【図5】本発明にかかる積層材の層構成を示す断面図である。
【図6】上記の本発明にかかる積層材を使用して製袋ないし製函した包装用容器の構成を示す斜視図である。
【図7】上記の本発明にかかる積層材を使用して製袋ないし製函した包装用容器の構成を示す平面図である。
【図8】上記の本発明にかかる積層材を使用して製袋ないし製函した包装用容器の構成を示す斜視図である。
【図9】上記の本発明にかかる積層材を使用して製袋ないし製函した包装用容器の構成を示す平面図である。
【図10】上記の本発明にかかる積層材を使用して製袋ないし製函した包装用容器の構成を示す斜視図である。
【図11】巻き取り式蒸着機の一例を示す概略的構成図である。
【符号の説明】
1 樹脂のフィルム層
1a 無機酸化物の薄膜
2 ヒ−トシ−ル性樹脂層
2a ヒ−トシ−ル性樹脂層
3 エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層
4 基材フィルム層
5 接着性樹脂層
6 共押し出し多層フィルム層
7 シ−ル部
8 貼着部
8a 貼着部
9 紙容器形成用のブランク板
9a 紙容器形成用のブランク板
10 側端部
10a 側端部
11 側端シ−ル部
11a 側端シ−ル部
12 胴部
12a 筒状胴部
13 底部
14 上端シ−ル部
15 円筒状の底板
15a 底部
16 底シ−ル部
17 引き剥がし片
18 飲み口
19 円筒状の蓋板
19a 蓋部
20 上部シ−ル部
111 真空チャンバ−
112 巻き出しロ−ル
113 樹脂のフィルム
114 コ−ティングドラム
115 蒸着チャンバ−
116 るつぼ
117 酸素吹き出し口
118 マスク
119 巻き取りロ−ル
A 積層材
B 積層材
C 積層材
D 積層材
E 積層材
F 軟包装用容器
G 屋根型の紙製包装用容器
H 円筒型の紙缶状包装用容器
l 折罫
Claims (5)
- 少なくとも、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層からなり、更に、その無機酸化物の薄膜の面に、2液硬化型ポリエステル樹脂溶液によるプライマ−剤層を介して、ヒ−トシ−ル性樹脂、接着性樹脂およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の3種類の樹脂を使用し、これらを共押し出しコ−ティングしてヒ−トシ−ル性樹脂層、接着性樹脂層およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層からなる共押し出し多層フィルムを積層することを特徴とする積層材。
- 無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層が、その樹脂のフィルム層側に、更に、基材フィルム層を積層してなることを特徴とする上記の請求項1に記載する積層材。
- 基材フィルム層が、その他の面に、更に、ヒ−トシ−ル性樹脂層を積層してなることを特徴とする上記の請求項2に記載する積層材。
- 無機酸化物の薄膜が、酸化ケイ素の薄膜であることを特徴とする上記の請求項1〜3のいずれか1項に記載する積層材。
- 少なくとも、無機酸化物の薄膜を有する樹脂のフィルム層からなり、更に、その無機酸化物の薄膜の面に、2液硬化型ポリエステル樹脂溶液によるプライマ−剤層を介して、ヒ−トシ−ル性樹脂、接着性樹脂およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の3種類の樹脂を使用し、これらを共押し出しコ−ティングしてヒ−トシ−ル性樹脂層、接着性樹脂層およびエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層からなる共押し出し多層フィルムを積層する構成からなる積層材を使用し、これを製袋または製函してなることを特徴とする包装用容器。
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