(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
<<多層フィルム>>
本発明の一実施形態に係る多層フィルムは、ポリエチレンを含む外層と、アイオノマーを含み、前記外層に隣接する機能層と、酸素バリア層と、エチレン酢酸ビニル共重合体を含むシーラント層と、を備え、ゲル分率が、30%以上である。
本実施形態の多層フィルムは、硬質トレーとともに包装体(例えば、スキンパック包装体)を構成できる。なお、本明細書において、「スキンパック」とは、収容物の上に加熱したフィルムを被せ、チャンバー内で真空引きすることで、フィルムが収容物に密着固定する包装をいう。製品の形状に沿ってまるで肌のようにフィルムが製品本体を密着する特徴が名称の由来となっている。
【0011】
以下、図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。なお、以降の説明で用いる図は、本発明の特徴を分かり易くするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
【0012】
図1は、本発明の一実施形態に係る多層フィルムを模式的に示す断面図である。
ここに示す多層フィルム1は、外層12と、シーラント層11と、を備えている。多層フィルム1において、外層12は一方の最表層であり、シーラント層11は他方の最表層である。
さらに、多層フィルム1は、シーラント層11側から外層12側へ向けて、接着層15と、接着層15上に配置された酸素バリア層14と、酸素バリア層14上に配置された接着層15と、接着層15上に配置された機能層13と、備えており、複数層からなる。
【0013】
<シーラント層>
シーラント層11は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含む。シーラント層11がエチレン酢酸ビニル共重合体を含むことにより、被着体との擬似接着性発現によるイージーピール性が向上する。
シーラント層11は、エチレン酢酸ビニル共重合体のみを含んでいてもよい(すなわち、エチレン酢酸ビニル共重合体からなるものであってもよい)し、エチレン酢酸ビニル共重合体と、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、エチレン酢酸ビニル共重合体と、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
【0014】
シーラント層11が含む前記他の成分は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択でき、例えば、樹脂成分及び非樹脂成分のいずれであってもよい。
樹脂成分である前記他の成分は、エチレン酢酸ビニル共重合体以外の樹脂である。
樹脂成分である前記他の成分は、1種のモノマーの重合体である単独重合体であってもよいし、2種以上のモノマーの重合体である共重合体であってもよい。
樹脂成分である前記他の成分として、より具体的には、例えば、エチレンメタクリル酸共重合体、アイオノマー、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレンプロピレン共重合体等のオレフィン系共重合体等が挙げられる。これら他の成分(樹脂成分)を含むシーラント層11は、被着体との擬似接着性発現によるイージーピール性がより向上する。
【0015】
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、当該分野で公知の添加剤が挙げられる。
前記添加剤としては、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、減粘剤、増粘剤、熱安定化剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
【0016】
シーラント層11が含む前記他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0017】
シーラント層11における、シーラント層11の全質量に対する、エチレン酢酸ビニル共重合体の含有量の割合は、4質量%以上であることが好ましく、7質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上100質量%以下であることがさらに好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、被着体との擬似接着性発現によるイージーピール性がより向上する。
【0018】
シーラント層11は、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。シーラント層11が複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
【0019】
なお、本明細書においては、シーラント層11の場合に限らず、「複数層が互いに同一でも異なっていてもよい」とは、「すべての層が同一であってもよいし、すべての層が異なっていてもよく、一部の層のみが同一であってもよい」ことを意味し、さらに「複数層が互いに異なる」とは、「各層の構成材料及び厚さの少なくとも一方が互いに異なる」ことを意味する。
【0020】
シーラント層11が複数層からなる場合としては、例えば、
図1に示すように、シーラント層が第1シーラント層111及び第2シーラント層112の2層からなる場合が挙げられる。この場合、第1シーラント層111に含まれるエチレン酢酸ビニル共重合体のエチレンと酢酸ビニルとの共重合比は、96/4〜60/40であることが好ましく、93/7〜63/37であることがより好ましく、90/10〜66/34であることがさらに好ましい。また、第2シーラント層112に含まれるエチレン酢酸ビニル共重合体のエチレンと酢酸ビニルとの共重合比は、93/7〜50/50であることが好ましく、90/10〜53/47であることがより好ましく、87/13〜56/44であることがさらに好ましい。共重合比が前記範囲内であると、内容物へのビニル臭の移行を防止しつつ、被着体との擬似接着性発現によるイージーピール性がより向上する。
【0021】
シーラント層11の厚さは、4μm以上96μm以下であることが好ましく、7μm以上93μm以下であることがより好ましく、10μm以上90μm以下であることがさらに好ましい。シーラント層11の厚さが前記下限値以上であることで、シーラント層11の強度がより高くなる。シーラント層11の厚さが前記上限値以下であることで、シーラント層11が過剰な厚さとなることが抑制されるとともに、多層フィルム1を加熱によりシールしたときに、シール強度がより高くなる。
ここで、「シーラント層11の厚さ」とは、シーラント層11全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるシーラント層11の厚さとは、シーラント層11を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
【0022】
シーラント層11の、機能層13側とは反対側の露出面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)11aは、シール面である。
【0023】
<外層>
外層12は、ポリエチレンを含む。外層12がポリエチレンを含むことにより、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、外層12の架橋密度を向上させることができる。
外層12は、ポリエチレンのみを含んでいてもよい(すなわち、ポリエチレンからなるものであってもよい)し、ポリエチレンと、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、ポリエチレンと、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
【0024】
外層12が含むポリエチレンは、密度0.945g/cm
3以下の低密度ポリエチレンであることが好ましく、密度0.943g/cm
3以下の低密度ポリエチレンであることがより好ましく、密度0.941g/cm
3以下の低密度ポリエチレンであることがさらに好ましい。このような低密度のポリエチレンを含むことで、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、外層12の架橋密度をより向上させることができる。
【0025】
外層12が含むポリエチレンは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0026】
外層12が含む前記他の成分は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択でき、例えば、樹脂成分及び非樹脂成分のいずれであってもよい。
樹脂成分である前記他の成分は、ポリエチレン以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、シーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
【0027】
外層12が含む前記他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0028】
外層12における、外層12の全質量に対する、ポリエチレンの含有量の割合は、50質量%以上であることが好ましく、55質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上100質量%以下であることがさらに好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、外層12の架橋密度をより向上させることができる。
【0029】
外層12は、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。外層12が複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
【0030】
外層12の厚さは、4μm以上146μm以下であることが好ましく、7μm以上143μm以下であることがより好ましく、10μm以上140μm以下であることがさらに好ましい。外層12の厚さが前記下限値以上であることで、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、外層12の架橋密度をより向上させることができる。外層12の厚さが前記上限値以下であることで、外層12が過剰な厚さとなることが抑制される。
ここで、「外層12の厚さ」とは、外層12全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる外層12の厚さとは、外層12を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
【0031】
多層フィルム1の厚さに対する、外層12の厚さの割合は、特に限定されないが、10%以上であることが好ましく、12%以上88%以下であることがより好ましく、14%以上86%以下であることがさらに好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、外層12の架橋密度をより向上させることができる。一方、前記割合が前記上限値以下であることで、外層12が過剰な厚さとなることが抑制される。
【0032】
食品用、医薬品用、化粧品用のスキンパックの場合、食品・医薬品・化粧品の酸化劣化を防ぐため、スキンパックを構成する多層フィルムに酸素バリア層が備えられている必要がある。しかしながら、酸素バリア層の存在によってスキンパックの食品・医薬品・化粧品への追従性(シワを生じることなく密着可能であること)が低下するという問題があった。一方、本実施形態の多層フィルム1は、外層12と機能層13を備えていることで、この問題を解消している。すなわち、外層12と機能層13の存在により、多層フィルム1の耐熱性及び溶融張力が向上し、その結果、収容物への追従性に優れた多層フィルム1を得ることができる。
【0033】
<機能層>
機能層13は、アイオノマーを含み、外層12に隣接している。機能層13がアイオノマーを含むことにより、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、機能層13の架橋密度を向上させることができる。その結果、スキンパック時の追従性をさらに高めることができる。
機能層13は、アイオノマーのみを含んでいてもよい(すなわち、アイオノマーからなるものであってもよい)し、アイオノマーと、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、アイオノマーと、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
【0034】
機能層13が含むアイオノマーとしては、例えば、エチレンとそれ以外のモノマーとの共重合体構造を有するエチレン系アイオノマーが挙げられる。
【0035】
機能層13が含むアイオノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0036】
機能層13が含む前記他の成分は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択でき、例えば、樹脂成分及び非樹脂成分のいずれであってもよい。
樹脂成分である前記他の成分は、アイオノマー以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、シーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
【0037】
機能層13が含む前記他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0038】
機能層13における、機能層13の全質量に対する、アイオノマーの含有量の割合は、50質量%以上であることが好ましく、55質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上100質量%以下であることがさらに好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、機能層13の架橋密度をより向上させることができる。
【0039】
機能層13は、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。機能層13が複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
【0040】
機能層13の厚さは、4μm以上146μm以下であることが好ましく、7μm以上143μm以下であることがより好ましく、10μm以上140μm以下であることがさらに好ましい。機能層13の厚さが前記下限値以上であることで、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、機能層13の架橋密度をより向上させることができる。機能層13の厚さが前記上限値以下であることで、機能層13が過剰な厚さとなることが抑制される。
ここで、「機能層13の厚さ」とは、機能層13全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる機能層13の厚さとは、機能層13を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
【0041】
多層フィルム1の厚さに対する、機能層13の厚さの割合は、特に限定されないが、10%以上であることが好ましく、11%以上89%以下であることがより好ましく、12%以上88%以下であることがさらに好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、機能層13の架橋密度をより向上させることができる。一方、前記割合が前記上限値以下であることで、機能層13が過剰な厚さとなることが抑制される。
【0042】
<酸素バリア層>
多層フィルム1は、酸素バリア層14を含む。多層フィルム1が酸素バリア層14を含むことにより、多層フィルム1に強い酸素バリア性(換言すると、酸素ガスの透過を抑制する性質)を付与することができる。
【0043】
酸素バリア層14は、エチレン−ビニルアルコール共重合体(別名:エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、本明細書においては、「EVOH」と略記することがある)を含むことが好ましい。
【0044】
酸素バリア層14は、EVOHのみを含んでいてもよい(すなわち、EVOHからなるものであってもよい)し、EVOHと、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、EVOHと、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
【0045】
酸素バリア層14が含む前記他の成分は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択でき、例えば、樹脂成分及び非樹脂成分のいずれであってもよい。
樹脂成分である前記他の成分は、EVOH以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、シーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
【0046】
酸素バリア層14が含む他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0047】
酸素バリア層14における、酸素バリア層14の全質量に対する、EVOHの含有量の割合は、3質量%以上25質量%以下であることが好ましく、4質量%以上24質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上23質量%以下であることがさらに好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、多層フィルム1により強い酸素バリア性を付与することができる。前記割合が前記上限値以下であることで、スキンパック時の追随性低下を抑制できる。
【0048】
酸素バリア層14は、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。酸素バリア層14が複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
【0049】
酸素バリア層14の厚さは、2μm以上100μm以下であることが好ましく、3μm以上90μm以下であることがより好ましく、4μm以上80μm以下であることがさらに好ましい。酸素バリア層14の厚さが前記下限値以上であることで、多層フィルム1により強い酸素バリア性を付与することができる。酸素バリア層14の厚さが前記上限値以下であることで、酸素バリア層14が過剰な厚さとなることが抑制される。
ここで、「酸素バリア層14の厚さ」とは、酸素バリア層14全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる酸素バリア層14の厚さとは、酸素バリア層14を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
【0050】
<接着層>
接着層15は、接着剤を含む。
接着層15は、その両面に隣接する2層を接着する。多層フィルム1において、シーラント層11と酸素バリア層14との間に配置されている接着層15は、シーラント層11と酸素バリア層14とを接着し、酸素バリア層14と機能層13との間に配置されている接着層15は、酸素バリア層14と機能層13とを接着している。
これら2箇所の接着層15は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0051】
接着層15が含む前記接着剤は、接着対象の2層を十分な強度で接着できるものであれば、特に限定されない。
前記接着剤としては、例えば、オレフィン系樹脂(すなわち、1種又は2種以上のモノマーであるオレフィンの重合体)等の接着樹脂が挙げられる。
【0052】
前記オレフィン系樹脂として、より具体的には、例えば、エチレン系共重合体、プロピレン系共重合体、ブテン系共重合体等が挙げられる。
前記エチレン系共重合体とは、エチレンと、エチレン以外のモノマーと、の共重合体である。
前記プロピレン系共重合体とは、プロピレンと、プロピレン以外のモノマーと、の共重合体である。
前記ブテン系共重合体とは、ブテンと、ブテン以外のモノマーと、の共重合体である。
【0053】
前記エチレン系共重合体としては、例えば、エチレンとビニル基含有モノマーとの共重合体等が挙げられる。
エチレンとビニル基含有モノマーとの共重合体としては、例えば、無水マレイン酸グラフト変性直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、アイオノマー、エチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。前記アイオノマーとは、エチレンと少量のアクリル酸又はメタクリル酸との共重合体を、酸部分と金属イオンとの塩形成によってイオン橋かけ構造にしたものを意味する。
【0054】
接着層15は、接着剤のみを含んでいてもよい(すなわち、接着剤からなるものであってもよい)し、接着剤と、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、接着剤と、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
【0055】
接着層15が含む接着剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0056】
接着層15が含む前記他の成分は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択でき、例えば、樹脂成分及び非樹脂成分のいずれであってもよい。
【0057】
接着層15が含む前記他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0058】
接着層15における、接着層15の全質量に対する、接着剤の含有量の割合は、例えば、50質量%以上100質量%以下であってもよい。
【0059】
接着層15は、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。接着層15が複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
【0060】
接着層15の厚さは、4μm以上96μm以下であることが好ましく、7μm以上93μm以下であることがより好ましく、10μm以上90μm以下であることがさらに好ましい。接着層15の厚さが前記下限値以上であることで、接着対象の2層の接着強度がより高くなる。接着層15の厚さが前記上限値以下であることで、接着層15が過剰な厚さとなることが抑制される。
ここで、「接着層15の厚さ」とは、接着層15全体の厚さ(例えば、シーラント層11と酸素バリア層14との間に配置されている接着層15全体の厚さ、酸素バリア層14と機能層13との間に配置されている接着層15全体の厚さ)を意味し、例えば、複数層からなる接着層15の厚さとは、接着層15を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
【0061】
<耐ピンホール層>
多層フィルム1は、
図2に示すように、第2シーラント層112を耐ピンホール層16に変更してもよい。耐ピンホール層16により、多層フィルム1の耐ピンホール性を向上することができる。また、この多層フィルム1を用いて包装体を作製することにより、加熱処理した際に生じる強度の低下を抑制することができる。
【0062】
耐ピンホール層16は、アイオノマーを含んでいてもよい(すなわち、アイオノマーからなるものであってもよい)し、アイオノマーと、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、アイオノマーと、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
【0063】
耐ピンホール層16が含むアイオノマーとしては、例えば、エチレンとそれ以外のモノマーとの共重合体構造を有するエチレン系アイオノマーが挙げられる。
【0064】
耐ピンホール層16が含むアイオノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0065】
耐ピンホール層16が含む前記他の成分は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択でき、例えば、樹脂成分及び非樹脂成分のいずれであってもよい。
樹脂成分である前記他の成分は、アイオノマー以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、シーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
【0066】
耐ピンホール層16が含む前記他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
【0067】
耐ピンホール層16における、耐ピンホール層16の全質量に対する、アイオノマーの含有量の割合は、50質量%以上であることが好ましく、55質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上100質量%以下であることがさらに好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、多層フィルム1の耐ピンホール性を向上することができる。
【0068】
耐ピンホール層16は、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。耐ピンホール層16が複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
【0069】
耐ピンホール層16の厚さは、4μm以上146μm以下であることが好ましく、7μm以上143μm以下であることがより好ましく、10μm以上140μm以下であることがさらに好ましい。耐ピンホール層16の厚さが前記下限値以上であることで、多層フィルム1の耐ピンホール性を向上することができる。耐ピンホール層16の厚さが前記上限値以下であることで、耐ピンホール層16が過剰な厚さとなることが抑制される。
ここで、「耐ピンホール層16の厚さ」とは、耐ピンホール層16全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる耐ピンホール層16の厚さとは、耐ピンホール層16を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
【0070】
多層フィルム1の厚さに対する、耐ピンホール層16の厚さの割合は、特に限定されないが、10%以上であることが好ましく、11%以上89%以下であることがより好ましく、12%以上88%以下であることがさらに好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、多層フィルム1の耐ピンホール性を向上することができる。一方、前記割合が前記上限値以下であることで、耐ピンホール層16が過剰な厚さとなることが抑制される。
【0071】
多層フィルム1は、ゲル分率が30%以上である。多層フィルム1のゲル分率は、30%以上90%以下であることが好ましく、32%以上78%以下であることがより好ましく、34%以上76%以下であることがさらに好ましい。多層フィルム1のゲル分率が前記下限値以上であることで、多層フィルム1の耐熱性及び溶融張力が向上し、その結果、収容物への追従性が向上する。多層フィルム1のゲル分率が前記上限値以下であることで、多層フィルム1が過剰な強度となることが抑制される。
【0072】
多層フィルム1のゲル分率は、JISK6769に準ずる方法により測定することができる。すなわち、架橋部分が溶剤に溶解しないことを利用して、多層フィルム1をキシレン等の有機溶媒中に浸漬し、溶解せずに残った不溶フィルムを乾燥後、質量を測定して、溶解前の多層フィルムおよび乾燥後の不溶フィルムの質量からゲル分率を算出することができる。具体的には、まず、多層フィルムXgを、Ygのステンレス金網で包み、溶剤中で加熱、浸漬させ、ステンレス金網で包まれた多層フィルムを取り出す。次いで、これを真空乾燥させ、乾燥後のステンレス金網で包まれた多層フィルムの質量(Zg)を測定する。そして、下記式(1)からゲル分率を測定することができる。
ゲル分率(質量%)=(Z−Y)/X×100 (1)
【0073】
多層フィルム1のゲル分率は、例えば、外層12や機能層13への電子線照射の条件で調節できる。
【0074】
多層フィルム1は、吸収線量20kGy以上300kGy以下の条件で電子線照射されたものであることが好ましい。多層フィルム1を20kGy以上300kGy以下で電子線照射することにより、多層フィルム1(特に、外層12及び機能層13)の架橋密度を向上させることができる。その結果、多層フィルム1全体として、耐熱性及び溶融張力を向上させることができる。
【0075】
電子線照射により多層フィルム1の架橋密度が向上する理由は定かではないが、以下のように考えられる。すなわち、多層フィルム1に電子線が照射されると、多層フィルム1の外層12のポリエチレン中の炭素−水素結合が切断され、切断された結合末端にラジカルが発生する。発生したラジカルは、分子鎖の分子運動により、他のポリエチレン分子鎖に接触し、水素原子を引き抜いてポリエチレン分子鎖中の炭素原子と結合し、その結果、架橋構造が形成されるものと考えられる。機能層13でも同様の現象が起きているものと推測される。
【0076】
電子線照射の吸収線量は、20kGy以上300kGy以下であることがより好ましく、25kGy以上250kGy以下であることがさらに好ましい。電子線照射の吸収線量が前記下限値以上であることで、多層フィルム1の架橋密度をより向上させることができる。電子線照射の吸収線量が前記上限値以下であることで、多層フィルム1が過剰な強度となることが抑制される。
【0077】
電子線照射の加速電圧は、100kV以上300kV以下であることが好ましく、120kV以上280kV以下であることがより好ましく、140kV以上260kV以下であることがさらに好ましい。電子線照射の加速電圧が前記下限値以上であることで、多層フィルム1の架橋密度をより向上させることができる。電子線照射の加速電圧が前記上限値以下であることで、多層フィルム1が過剰な強度となることが抑制される。
【0078】
多層フィルム1の厚さは、60μm以上であることが好ましく、70μm以上400μm以下であることがより好ましく、80μm以上300μm以下であることがさらに好ましい。多層フィルム1の厚さが前記下限値以上であることで、多層フィルム1の強度を向上させることができる。多層フィルム1の厚さが前記上限値以下であることで、多層フィルム1が過剰な厚さとなることが抑制される。
【0079】
<他の層>
多層フィルム1は、本発明の効果を損なわない範囲内において、シーラント層11と、外層12と、機能層13と、酸素バリア層14と、接着層15と、耐ピンホール層16と、のいずれにも該当しない、他の層を備えていてもよい。
前記他の層は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択できる。
また、多層フィルム1は、前記他の層を備えている場合、前記他の層をそれ以外の層と接着するための接着層(例えば、接着層15等)をさらに備えていてもよい。
【0080】
本実施形態の多層フィルムは、上述のものに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、一部の構成が変更、削除又は追加されたものであってもよい。
【0081】
<<多層フィルムの製造方法>>
本実施形態の多層フィルムは、例えば、数台の押出機を用いて、各層の形成材料となる樹脂や樹脂組成物等を溶融押出するフィードブロック法や、マルチマニホールド法等の共押出Tダイ法、空冷式又は水冷式共押出インフレーション法等により、製造できる。
【0082】
また、本実施形態の多層フィルムは、その中のいずれかの層の形成材料となる樹脂や樹脂組成物等を、多層フィルムを構成するための別の層の表面にコーティングして、必要に応じて乾燥させることにより、多層フィルム中の積層構造を形成し、必要に応じて、これら以外の層を目的とする配置形態となるようにさらに積層することでも、製造できる。
【0083】
また、本実施形態の多層フィルムは、そのうちのいずれか2層以上を構成するための2枚以上のフィルムをあらかじめ別々に作製しておき、接着剤を用いてこれらフィルムを、ドライラミネート法、押出ラミネート法、ホットメルトラミネート法及びウェットラミネート法のいずれかによって貼り合わせて積層し、必要に応じて、これら以外の層を目的とする配置形態となるようにさらに積層することでも、製造できる。このとき、接着剤として、前記接着層を形成可能なものを用いてもよい。
【0084】
また、本実施形態の多層フィルムは、上記のように、あらかじめ別々に作製しておいた2枚以上のフィルムを、接着剤を用いずに、サーマル(熱)ラミネート法等によって貼り合わせて積層し、必要に応じて、これら以外の層を目的とする配置形態となるようにさらに積層することでも、製造できる。
【0085】
本実施形態の多層フィルムを製造するときには、ここまでに挙げた、多層フィルム中のいずれかの層(フィルム)の形成方法を、2以上組み合わせてもよい。
【0086】
<<包装体>>
本発明の一実施形態に係る包装体は、上述の本発明の一実施形態に係る多層フィルムを備えたものである。このような包装体は、収容物への追従性に優れている。
本実施形態の包装体は、スキンパック包装体として好適である。また、本実施形態のスキンパック包装体は、例えば、食品・医薬品・化粧品等を包装するための包装袋又は包装容器として好適である。
【0087】
図3は、本発明の一実施形態に係る包装体を模式的に示す断面図である。
なお、
図3において、
図1又は2に示すものと同じ構成要素には、
図1又は2の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0088】
ここに示す包装体10は、
図1又は2に示す多層フィルム1と、硬質トレー2と、を備えて構成されている。
多層フィルム1を用いることで、包装体10は、収容物3への追従性に優れている。
なお、
図3においては、多層フィルム1中の各層の区別を省略している。
【0089】
硬質トレー2は、フィルムを成形することで得られたものであり、通常は、不透明な多層の樹脂フィルムからなる。
図3に示すように、硬質トレー2の一方の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)2aの一部と、多層フィルム1の第1面11aの一部とがシールにより密着している。その結果、硬質トレー2の第1面2aと、多層フィルム1の第1面11aと、の間に、収納部10aが形成されている。そして、この収納部10a内に、収容物3が密封されている。
なお、
図3においては、包装体10の収納部10a内において、収容物3と多層フィルム1との間、並びに、収容物3と硬質トレー2との間には、一部隙間が見られるが、これら隙間の存在は、収容物3を収納した状態の包装体10において、必須ではない。
【0090】
硬質トレー2の厚さは、100μm以上であることが好ましく、200μm以上であることがより好ましく、300μm以上であることがさらに好ましい。硬質トレー2の厚さが前記下限値以上であることで、硬質トレー2の強度を高くすることができる。
一方、硬質トレー2の厚さの上限値は、特に限定されない。
【0091】
収容物3は、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されないが、食品・医薬品・化粧品であることが好ましい。
【0092】
本実施形態の包装体は、上述のものに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、一部の構成が変更、削除又は追加されたものであってもよい。
【0093】
<<包装体の製造方法>>
本実施形態の包装体は、前記多層フィルムと前記硬質トレーとを、前記収納部を形成するように、重ね合わせ、ヒートシールすることにより、製造できる。
包装体の製造時には、多層フィルムと硬質トレーとのヒートシール前に、前記収納部に収容物を収納する。
【実施例】
【0094】
以下、具体的実施例により、本発明についてさらに詳しく説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
【0095】
<<多層フィルム及び包装体の製造>>
[実施例1]
以下に示す手順で、
図1に示す構造の多層フィルム、及び、
図3に示す構造の包装体を製造した。
【0096】
<多層フィルムの製造>
第1シーラント層を構成する樹脂として、エチレン酢酸ビニル共重合体(エチレン:酢酸ビニルの共重合比=84:16、三井デュポンポリケミカル株式会社製、V5714RC)を準備した。
第2シーラント層を構成する樹脂として、エチレン酢酸ビニル共重合体(エチレン:酢酸ビニルの共重合比=81:19、三井デュポンポリケミカル株式会社製、V430RC)を準備した。
外層を構成するポリエチレンとして、低密度ポリエチレン(密度0.922g/cm
3、宇部丸善ポリエチレン社製、F222NH)を準備した。
機能層を構成する物質として、アイオノマー(三井デュポンポリケミカル株式会社製、1601)を準備した。
酸素バリア層を構成する樹脂として、EVOH(日本合成株式会社製、GH3804B)を準備した。
接着層を構成する樹脂として、変性ポリオレフィン樹脂(三井化学株式会社製、NF536)を準備した。
次いで、第1シーラント層、第2シーラント層、接着層、酸素バリア層、接着層、機能層、及び外層を、この順で共押出成形することにより、多層フィルムを製造した。
得られた多層フィルムは、第1シーラント層(厚さ=20μm)、第2シーラント層(厚さ=24μm)、接着層(厚さ=7μm)、酸素バリア層(厚さ=8μm)、接着層(厚さ=7μm)、機能層(厚さ=14μm)、及び外層(厚さ=20μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、厚さが100μmのものである。
【0097】
次いで、多層フィルムの外層側から電子線照射を行った(吸収線量50kGy、加速電圧150kV)。
次いで、JISK6769に準ずる方法により、多層フィルムのゲル分率を測定した。すなわち、上記で得られた多層フィルムを3cm×3cm(約0.09g)となるようにカットしてサンプル片を作成し、100gの400メッシュステンレス金網で包み、キシレン18ml中に110℃で24時間浸漬した。その後、ステンレス金網で包んだサンプル片を110℃で24時間、1.7kPaの圧力下で真空乾燥した後、質量を測定し、ゲル分率を求めた。測定結果を以下の表2に示す。
【0098】
<スキンパック包装体の製造>
上記で得られた多層フィルムを用いて、以下の手順に従ってスキンパック包装体を製造した。まず、被包装物として、偽薬錠剤(φ10、厚み5mmの円柱状)とリップスティック(φ15、長さ65mm)とを準備した。偽薬錠剤は、一包装当たり10個を2個×5列(1cm間隔)に並べて配置した。以下、これを「被包装物A」と言う。リップスティックは、一包装当たり1本を配置した。以下、これを「被包装物B」と言う。
【0099】
被包装物A及び被包装物Bのそれぞれについて、その上下に上記で得られた多層フィルムを配置し、スキンパック包装機(ハイパック社製ハイマンII)にセットした。この状態で、フィルムを130℃に加熱するとともに包装機のチャンバー内を0.4kPaに減圧した。加熱・減圧下で20秒間保持した後、チャンバー内を常温・常圧に戻すことで、各被包装物と各フィルムとが密着したスキンパック包装体を得た。
【0100】
<スキンパック包装体の追従性の評価>
目視により、包装体の収容物への追従性を評価した。評価基準は以下の表1のとおりで
ある。なお、下記の「浮き」とは、包装体と収容物との間の隙間を意味する。
【表1】
【0101】
<スキンパック包装体の搬送評価>
上記で得られた各スキンパック包装体について、以下の要領に基づいて搬送評価を行った。被包装物及びフィルムに応じた14組(被包装物2種×フィルム7種)のスキンパック包装体を30個ずつ準備し、それぞれ段ボール箱に詰め込んだ。これらの段ボール箱14箱を延べ600km搬送した後に、箱内の状態を目視で確認した。搬送時のズレに関しては、30個全てのスキンパック包装体において内部でズレが生じていなければ「良好」と判定し、内部でズレが生じていたスキンパック包装体が1個でもあれば「不良」と判定した。また、搬送時の破損に関しても、30個全てのスキンパック包装体が破損していなければ「良好」と判定し、破損したスキンパック包装体が1個でもあれば「不良」と判定した。
【0102】
[実施例2]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0103】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0104】
[実施例3]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更し、加速電圧を150kVから175kVに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0105】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0106】
[実施例4]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更し、加速電圧を150kVから200kVに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0107】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0108】
[比較例1]
<多層フィルムの製造>
電子線照射を行わなかった点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0109】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0110】
[実施例5]
<多層フィルムの製造>
各層を構成するための樹脂の使用量を変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造した。
得られた多層フィルムは、第1シーラント層(厚さ=28μm)、第2シーラント層(厚さ=34μm)、接着層(厚さ=9.5μm)、酸素バリア層(厚さ=11μm)、接着層(厚さ=10μm)、機能層(厚さ=20μm)、及び外層(厚さ=28μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、厚さが140μmのものである。
実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムのゲル分率を測定した。
【0111】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0112】
[実施例6]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更した点以外は、実施例5の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0113】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0114】
[実施例7]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更し、加速電圧を150kVから175kVに変更した点以外は、実施例5の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0115】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0116】
[実施例8]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更し、加速電圧を150kVから200kVに変更した点以外は、実施例5の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0117】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0118】
[比較例2]
<多層フィルムの製造>
電子線照射を行わなかった点以外は、実施例5の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0119】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0120】
[実施例9]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから90kGyに変更し、加速電圧を150kVから175kVに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0121】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0122】
[実施例10]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから120kGyに変更し、加速電圧を150kVから175kVに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0123】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0124】
[比較例3]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから15kGyに変更し、加速電圧を150kVから175kVに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0125】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0126】
[実施例11]
<多層フィルムの製造>
第2シーラント層を耐ピンホール層に変更し、耐ピンホール層を構成する樹脂として、アイオノマー(三井デュポンポリケミカル株式会社製、1652)を準備した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0127】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0128】
[実施例12]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから150kGyに変更した点以外は、実施例3の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0129】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0130】
[実施例13]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから175kGyに変更した点以外は、実施例3の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0131】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0132】
[実施例14]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから200kGyに変更した点以外は、実施例3の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0133】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0134】
[実施例15]
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから225kGyに変更した点以外は、実施例3の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、ゲル分率を測定した。
【0135】
<包装体の製造および追従性評価・搬送評価>
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
【0136】
実施例1〜15並びに比較例1〜3の包装体について、追従性評価および搬送評価した結果を以下の表2に示す。
【0137】
【表2】
【0138】
表2に、各試験例のフィルムを用いたスキンパック包装体の追従性評価・搬送評価(搬送時のズレ/搬送時の破損)をまとめた。なお、表2においては、「良好」との評価結果を「〇」と表示し、「不良」との評価結果を「×」と表示している。
【0139】
上記結果から明らかなように、ゲル分率が40%以上85%である実施例1〜15では、追従性が良く、かつ600kmの搬送後も内部でのズレや破損が見つからず、良好な密着性を発揮することが確認された。
【0140】
これに対して、ゲル分率が30%未満である比較例1〜3では、実施例1〜15よりも追従性および搬送試験結果が劣っていた。