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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022096275
(43)【公開日】2022-06-29
(54)【発明の名称】積層体および包装材料
(51)【国際特許分類】
   B32B 27/32 20060101AFI20220622BHJP
   B65D 65/40 20060101ALI20220622BHJP
【FI】
B32B27/32 E
B65D65/40 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020209293
(22)【出願日】2020-12-17
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100139686
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 史朗
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100147267
【弁理士】
【氏名又は名称】大槻 真紀子
(72)【発明者】
【氏名】田中 亮太
(72)【発明者】
【氏名】落合 信哉
【テーマコード(参考)】
3E086
4F100
【Fターム(参考)】
3E086AA23
3E086AB01
3E086AD01
3E086BA15
3E086BA24
3E086BA25
3E086BA29
3E086BA33
3E086BA35
3E086BB02
3E086BB05
3E086BB21
3E086BB51
3E086BB62
3E086BB63
3E086BB85
4F100AA17B
4F100AA20B
4F100AH06E
4F100AK04A
4F100AK04B
4F100AK04C
4F100AK05A
4F100AK06A
4F100AK21E
4F100AK25E
4F100AK51D
4F100AK51E
4F100AK52E
4F100AK63C
4F100BA05
4F100BA07
4F100BA10C
4F100CB00D
4F100CB00E
4F100EH66B
4F100EJ37A
4F100EJ37B
4F100GB15
4F100GB23
4F100HB31E
4F100JD02
4F100JD02B
4F100JD02D
4F100JD03
4F100JD04
4F100JL10E
4F100JL12C
4F100JL16
4F100JN02E
(57)【要約】
【課題】包装材料に適用した際に十分な強度を有し、かつリサイクルしやすい積層体を提供する。
【解決手段】積層体1は、基材10と、中間層20と、ヒートシール層30と、基材と中間層との間に設けられた第一接着層40と、中間層とヒートシール層との間に設けられた第二接着層50とを備える。基材、中間層、およびヒートシール層は、ポリエチレンを含んで構成されている。基材及び中間層の一方は延伸ポリエチレンフィルムであり、かつ他方は未延伸ポリエチレンフィルムである。積層体1に占めるポリエチレンの割合は90質量%以上である。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と、
中間層と、
ヒートシール層と、
前記基材と前記中間層との間に設けられた第一接着層と、
前記中間層と前記ヒートシール層との間に設けられた第二接着層と、
を備えた積層体であって、
前記基材、前記中間層、および前記ヒートシール層は、ポリエチレンを含んで構成され、
前記基材及び前記中間層の一方が延伸ポリエチレンフィルムであり、かつ他方が未延伸ポリエチレンフィルムであり、
前記積層体に占めるポリエチレンの割合が90質量%以上である、
積層体。
【請求項2】
前記基材および前記中間層のいずれかがガスバリア層を有する、
請求項1に記載の積層体。
【請求項3】
前記ガスバリア層は、蒸着層を含む、
請求項2に記載の積層体。
【請求項4】
前記蒸着層が金属酸化物からなる、
請求項3に記載の積層体。
【請求項5】
前記基材は延伸ポリエチレンフィルムであり、
前記基材は、前記中間層に対向する第一面にインキ層を有する、
請求項1に記載の積層体。
【請求項6】
前記インキ層が遮光性を有する、
請求項5に記載の積層体。
【請求項7】
前記第一接着層及び前記第二接着層の少なくとも一方は、ガスバリア性接着剤が硬化した層である、
請求項1に記載の積層体。
【請求項8】
請求項1から7のいずれか一項に記載の積層体を用い、前記ヒートシール層を接合して形成された、
包装材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層体、より詳しくは、リサイクル性に優れた積層体に関する。この積層体を用いた包装材料についても言及する。
【背景技術】
【0002】
循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、高いリサイクル性を有する包装材料が求められている。一般に、包装材料に含まれる主要な樹脂の割合が90質量%以上であるとリサイクル性が高いと考えられているが、従来の包装材料の多くは複数の樹脂材料を含んで構成されており、かつこの基準を満たしていないため、リサイクルされていないのが現状である。
【0003】
この問題に関連して、特許文献1には、基材と、接着層と、ヒートシール層とを備えた積層体において、基材およびヒートシール層をポリエチレンから構成することが記載されている。基材およびヒートシール層を同一材料で構成することにより、上記基準をクリアしやすくなる。
基材としては、延伸ポリエチレンフィルムが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2020-55157号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
発明者らは、特許文献1に記載の積層体を包装材に適用した際に、強度が十分でない場合があることを見出した。
発明者らは、高いリサイクル性を保持しつつ、この問題を解決した。
【0006】
本発明は、包装材料に適用した際に十分な強度を有し、かつリサイクルしやすい積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第一の態様は、基材と、中間層と、ヒートシール層と、基材と中間層との間に設けられた第一接着層と、中間層とヒートシール層との間に設けられた第二接着層とを備えた積層体である。
基材、中間層、およびヒートシール層は、ポリエチレンを含んで構成されている。
基材及び中間層の一方は延伸ポリエチレンフィルムであり、かつ他方が未延伸ポリエチレンフィルムである。
積層体に占めるポリエチレンの割合は90質量%以上である。
【0008】
本発明の第二の態様は、第一の態様に係る積層体を用い、ヒートシール等を接合して形成された包装材料である。
【発明の効果】
【0009】
本発明の積層体は、包装材料に適用した際に十分な強度を有し、かつリサイクルしやすい。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の第一実施形態に係る積層体の模式断面図である。
図2】本発明の第二実施形態に係る積層体の模式断面図である。
図3】実施例に係る積層体の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の第一実施形態について、図1および図2を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る積層体1の模式断面図である。積層体1は、基材10と、中間層20と、ヒートシール層30とを備えている。基材10と中間層20とは、第一接着層40により接合されている。中間層20とヒートシール層30とは、第二接着層50により接合されている。
【0012】
基材10は、ポリエチレンにより構成される延伸フィルムであり、積層体1を用いて包装材料を形成する際に外面となる部分である。
基材10は、一軸延伸フィルムであっても、二軸延伸フィルムであってもよい。延伸フィルムの機械方向(MD)の延伸倍率は、2倍以上10倍以下であることが好ましく、3倍以上7倍以下であることがより好ましい。延伸倍率を2倍以上とすることにより、積層体1の強度および耐熱性を向上することができる。延伸倍率の上限値は、特に制限されるものではないが、延伸フィルムの破断限界の観点からは10倍以下とすることが好ましい。
二軸延伸フィルムである場合、MDと直交する方向(TD)における延伸倍率は、同様に2倍以上10倍以下であることが好ましく、3倍以上7倍以下であることがより好ましい。MDにおける延伸倍率とTDにおける延伸倍率とは異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【0013】
基材10に含まれるポリエチレンとしては、強度、耐熱性および延伸適性という観点からは、高密度ポリエチレン(HDPE)および中密度ポリエチレン(MDPE)が好ましく、延伸適性という観点からは、MDPEがより好ましい。密度が異なるポリエチレンを共押出法により押出した多層構造の延伸ポリエチレンフィルムを基材10として用いることも可能である。
HDPEとしては、密度が0.945g/cm以上のポリエチレンを使用することができ、MDPEとしては、密度が0.925g/cm以上0.945g/cm未満のポリエチレンを使用することができる。
【0014】
上述した、密度や分岐の異なる各ポリエチレンは、重合方法を適宜選択することによって得ることができる。例えば、重合触媒として、チーグラー・ナッタ触媒などのマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒などのシングルサイト触媒を用いて、気相重合、スラリー重合、溶液重合、および高圧イオン重合のいずれかの方法により、1段または2段以上の多段で行うことが好ましい。
上記のシングルサイト触媒とは、均一な活性種を形成しうる触媒であり、通常、メタロセン系遷移金属化合物や非メタロセン系遷移金属化合物と活性化用助触媒とを接触させることにより、調製される。シングルサイト触媒は、マルチサイト触媒に比べて、活性点構造が均一であり、高分子量かつ均一度の高い構造の重合体を重合することができるため好ましい。シングルサイト触媒としては、特に、メタロセン系触媒を用いることが好ましい。メタロセン系触媒は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第IV族の遷移金属化合物と、助触媒と、必要により有機金属化合物と、担体の各触媒成分とを含む触媒である。
上記のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第IV族の遷移金属化合物において、そのシクロペンタジエニル骨格とは、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基などである。置換シクロペンタジエニル基としては、炭素数1~30の炭化水素基、シリル基、シリル置換アルキル基、シリル置換アリール基、シアノ基、シアノアルキル基、シアノアリール基、ハロゲン基、ハロアルキル基、ハロシリル基などから選ばれた少なくとも一種の置換基を有するものである。その置換シクロペンタジエニル基の置換基は2個以上有していてもよく、また置換基同士が互いに結合して環を形成し、インデニル環、フルオレニル環、アズレニル環、その水添体などを形成してもよい。置換基同士が互いに結合し形成された環がさらに互いに置換基を有していてもよい。
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第IV族の遷移金属化合物において、その遷移金属としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウムなどが挙げられ、特にジルコニウム、ハフニウムが好ましい。該遷移金属化合物は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子としては通常2個を有し、各々のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子は架橋基により互いに結合しているものが好ましい。なお、架橋基としては炭素数1~4のアルキレン基、シリレン基、ジアルキルシリレン基、ジアリールシリレン基などの置換シリレン基、ジアルキルゲルミレン基、ジアリールゲルミレン基などの置換ゲルミレン基などが挙げられる。好ましくは、置換シリレン基である。上記のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第IV族の遷移金属化合物は、一種または二種以上の混合物を触媒成分とすることができる。
助触媒としては、上記の周期律表第IV族の遷移金属化合物を重合触媒として有効になしうる、または触媒的に活性化された状態のイオン性電荷を均衝させうるものをいう。助触媒としては、有機アルミニウムオキシ化合物のベンゼン可溶のアルミノキサンやベンゼン不溶の有機アルミニウムオキシ化合物、イオン交換性層状珪酸塩、ホウ素化合物、活性水素基含有あるいは非含有のカチオンと非配位性アニオンからなるイオン性化合物、酸化ランタンなどのランタノイド塩、酸化スズ、フルオロ基を含有するフェノキシ化合物などが挙げられる。
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第IV族の遷移金属化合物は、無機または有機化合物の担体に担持して使用されてもよい。該担体としては無機または有機化合物の多孔質酸化物が好ましく、具体的には、モンモリロナイトなどのイオン交換性層状珪酸塩、SiO、Al、MgO、ZrO、TiO、B、CaO、ZnO、BaO、ThO2、およびこれらの混合物等が挙げられる。必要に応じて使用される有機金属化合物としては、有機アルミニウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機亜鉛化合物などが例示される。このうち有機アルミニウムが好適に使用される。
【0015】
本発明の特性を損なわない範囲において、エチレンと他のモノマーとの共重合体を使用することもできる。エチレン共重合体としては、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとからなる共重合体が挙げられる。炭素数3~20のα-オレフィンとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン、3ーメチルー1-ブテン、4-メチル-1-ペンテンおよび6-メチル-1-ヘプテンなどが挙げられる。また、本発明の目的を損なわない範囲であれば、酢酸ビニルまたはアクリル酸エステルなどとの共重合体であってもよい。
本発明においては、上記高密度ポリエチレンなどを得るための原料として、化石燃料から得られるエチレンに代えて、バイオマス由来のエチレンを用いてもよい。このようなバイオマス由来のポリエチレンはカーボニュートラルな材料であるため、より一層、環境負荷の少ない包装材料とすることができる。このようなバイオマス由来のポリエチレンは、例えば、特開2013-177531号公報に記載されているような方法にて製造することができる。また、市販されているバイオマス由来のポリエチレン(例えば、ブラスケム社から市販されているグリーンPEなど)を使用してもよい。
メカニカルリサイクルによりリサイクルされたポリエチレンを基材10に使用することもできる。ここで、メカニカルリサイクルとは、一般に、回収されたポリエチレンフィルムなどを粉砕、アルカリ洗浄してフィルム表面の汚れ、異物を除去した後、高温・減圧下で一定時間乾燥してフィルム内部に留まっている汚染物質を拡散させ除染を行い、ポリエチレンからなるフィルムの汚れを取り除き、溶融・製膜して再びポリエチレンフィルムに戻す方法である。
【0016】
基材10において、中間層20と接合される側の第一面10aには、インキ層11が形成されている。インキ層11は、内容物に関する表示や、各種絵柄などを積層体に付与する。第一面10aに設けられたインキ層11は、包装材料となった際に外面に露出しないため、製造後における表示の損傷や劣化が抑制される。
遮光性を有するインキを用いて第一面10a全体にわたりインキ層11を形成することにより、内容物を光から保護できる。このような遮光性インキ層は、例えば、全面印刷(ベタ印刷)により形成される一層または複数層の白インキ層上に、白色系顔料と黒色系顔料とを含み、全顔料に占める黒色系顔料の割合が3~5wt%とした有彩色インキをベタ印刷で重ね刷りし、マンセル表色系で彩度が1~4の有彩色インキ層を形成することにより作製できる。
遮光性インキ層と、遮光性を有さないインキによる絵柄や文字等の印刷層(画像印刷層)とを組み合わせることにより、インキ層11の外観を自由に設定しつつ、遮光性を付与できる。この場合、基材10上にまず画像印刷層を形成し、その後に遮光性インキ層を形成することにより、画像の視認性を良好にできる。
インキ層11は、バイオマス由来のインキで形成されることが好ましい。これにより、積層体1を用いて、環境負荷のより少ない包装材料を作製することができる。画像の形成方法は、特に限定されるものではなく、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法などの従来公知の各種印刷法を挙げることができる。これらのうち、環境負荷の観点からはフレキソ印刷法が好ましい。
基材10の第一面10aには、インキ層11の密着性を向上させるために、コロナ処理やプラズマ処理などの表面処理が行われてもよい。
【0017】
基材10が延伸フィルムであり、透明性に優れるため、積層体1においては、第一面10a側に設けられたインキ層11による表示を好適に視認できる。好適な視認を可能とする透明性は、JIS K 7105に準拠して測定したヘイズ値として20%以下であり、10%以下でさらに良好となる。
【0018】
基材10の厚さは、10μm以上50μm以下であることが好ましく、12μm以上35μm以下であることがより好ましい。基材10の厚さを10μm以上とすることにより、積層体1の強度を向上できる。基材10の厚さを50μm以下とすることにより、積層体1の加工適性を向上できる。
【0019】
基材10は、本発明の特性を損なわない範囲において、添加剤を含むことができる。添加剤として、架橋剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤、滑(スリップ)剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料および改質用樹脂などを例示できる。
基材10の厚さは、10μm以上50μm以下であることが好ましく、12μm以上35μm以下であることがより好ましい。基材10の厚さを10μm以上とすることにより、積層体1の強度を向上することができる。また、基材10の厚さを50μm以下とすることにより、積層体1の加工適性を向上することができる。
【0020】
中間層20は、ポリエチレンにより構成された未延伸フィルムである。中間層20に含まれるポリエチレンとしては、強度および耐熱性の観点からは、HDPEおよびMDPEが好ましい。中間層20は、基材10と同様に、多層フィルムであってもよい。
中間層20の厚さは、9μm以上50μm以下であることが好ましく、12μm以上30μm以下であることがより好ましい。中間層20の厚さを9μm以上とすることにより、積層体1の強度および耐熱性を向上できる。中間層20の厚さを50μm以下とすることにより、積層体1の加工適性を向上できる。
【0021】
中間層20は、ポリエチレンをTダイ法またはインフレーション法などにより製膜することにより作製できる。
Tダイ法により中間層20を作製する場合、ポリエチレンのメルトフローレート(MFR)は、3g/10分以上、20g/10分以下であることが好ましい。MFRを3g/10分以上とすることにより、積層体1の加工適性を向上することができる。また、MFRを20g/10分以下とすることにより、作製された基材が破断してしまうことを防止できる。
インフレーション法により中間層20を作製する場合、ポリエチレンのMFRは、0.5g/10分以上、5g/10分以下であることが好ましい。MFRを0.5g/10分以上とすることにより、積層体1の加工適性を向上することができる。また、MFRを5g/10分以下とすることにより、製膜性を向上することができる。
中間層20となる未延伸フィルムは、上述の方法で作製するほか、流通しているものを入手してもよい。
【0022】
中間層20の一方の面には、ガスバリア層21が形成されている。本実施形態において、ガスバリア層21は、基材10に対向する第一面20aに形成されているが、反対側に形成されてもよい。
ガスバリア層21は、積層体1に酸素バリア性及び水蒸気バリア性を付与する。
ガスバリア層21の構成としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化錫等の金属酸化物からなる蒸着層が挙げられる。透明性及びバリア性の観点から、金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化珪素、及び酸化マグネシウムからなる群より選択されてよい。さらに、コストを考慮すると、酸化アルミニウム、酸化珪素から選択される。さらに、加工時に引っ張り延伸性に優れる観点から、酸化ケイ素を用いた層とすることがより好ましい。バリア層に金属酸化物からなる蒸着層を用いることにより、積層体1のリサイクル性に影響を与えない範囲のごく薄い層で、高いバリア性を得ることができる。
金属酸化物からなる蒸着層は、透明性を有するため、金属からなる蒸着層と比べて、積層体からなる包装材料を手にする使用者に、金属箔が使用されているとの誤認を生じさせにくいという利点がある。
【0023】
蒸着層として酸化アルミニウムを選択した場合のO/Al比は1.4以上であることが望ましい。O/Al比が1.4以上であるとアルミニウム原子の未結合手の含有割合が抑制されて良好な透明性が得られ易い。また、O/Al比は1.7以下であることが好ましい。O/Al比が1.7以下であるとAlOの結晶性が高くなって蒸着層が硬くなり過ぎることを防ぐことができ、良好な引張り耐性が得られる。積層体1を用いた包装袋においては、ボイル処理時の熱により基材10が収縮することがあるが、ガスバリア層21のO/Al比が1.7以下であると、この収縮に追従しやすく、ガスバリア層21にクラック等が生じることによるバリア性の低下を抑制できる。これらの効果をより十分に得る観点から、ガスバリア層21となる蒸着層のO/Al比は1.4以上1.7以下であることが好ましく、1.5以上1.55以下であることがより好ましい。
【0024】
蒸着層として酸化珪素を選択した場合のO/Si比は1.7以上であることが望ましい。O/Si比が1.7以上であるとケイ素原子の未結合手の含有割合が抑制されて良好な透明性が得られ易い。また、O/Si比は2.0以下であることが好ましい。O/Si比が2.0以下であるとSiOの結晶性が高くなって蒸着層が硬くなり過ぎることを防ぐことができ、良好な引張り耐性が得られる。また、ガスバリア層21のO/Si比が2.0以下であると、上述した収縮にも追従しやすく、バリア性の低下を抑制することができる。これらの効果をより十分に得る観点から、ガスバリア層21となる蒸着層のO/Si比は1.75以上1.9以下であることが好ましく、1.8以上1.85以下であることがより好ましい。
【0025】
酸化アルミニウムからなる蒸着層の膜厚は、5nm以上30nm以下であることが好ましい。膜厚が5nm以上であると、十分なガスバリア性を得ることができる。また、膜厚が30nm以下であると、薄膜の内部応力による変形によりクラックが発生することを抑制し、ガスバリア性の低下を抑制することができる。なお、膜厚が30nmを超えると、材料使用量の増加、及び膜形成時間の長時間化等に起因してコストが増加し易いため、経済的観点からも好ましくない。上記と同様の観点から、蒸着層の膜厚は、7nm以上15nm以下であることがより好ましい。
酸化珪素からなる蒸着層の膜厚は、10nm以上50nm以下であることが好ましい。膜厚が10nm以上であると、十分なガスバリア性を得ることができる。また、膜厚が50nm以下であると、薄膜の内部応力による変形によりクラックが発生することを抑制し、ガスバリア性の低下を抑制することができる。なお、膜厚が50nmを超えると、材料使用量の増加、及び膜形成時間の長時間化等に起因してコストが増加し易いため、経済的観点からも好ましくない。上記と同様の観点から、蒸着層の膜厚は、20nm以上40nm以下であることがより好ましい。
【0026】
蒸着層は、例えば真空成膜で形成することができる。真空成膜では、物理気相成長法あるいは化学気相成長法を用いることができる。物理気相成長法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。化学気相成長法としては、熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
上記真空成膜では、抵抗加熱式真空蒸着法、EB(Electron Beam)加熱式真空蒸着法、誘導加熱式真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、デュアルマグネトロンスパッタリング法、プラズマ化学気相堆積法(PECVD法)等が特に好ましく用いられる。ただし、生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れている。真空蒸着法の加熱手段としては電子線加熱方式や抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかの方式を用いることが好ましい。
【0027】
本実施形態の様に、中間層20がガスバリア層21を有する場合は、ガスバリア層が形成される側の面に公知のアンカーコート剤を用いて、アンカーコート層を形成してもよい。これにより、金属酸化物からなるガスバリア層の密着性を向上させることができる。アンカーコート剤としては、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂等を例示できる。耐熱性及び層間接着強度の観点からは、ポリエステル系ポリウレタン樹脂が好ましい。
【0028】
さらに、第一接着層40および第二接着層50、ガスバリア層21、および上述のアンカーコート層との密着性を向上する目的で、中間層20の対応する面にコロナ処理やプラズマ処理などの表面処理が施されてもよい。
【0029】
ヒートシール層30は、ポリエチレンにより構成されており、積層体1を用いて包装袋等の包装材料を形成する際に熱融着(ヒートシール)により接合される。ヒートシール層30を構成するポリエチレンは、ヒートシール性という観点からは、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)および超低密度ポリエチレン(VLDPE)が好ましい。また、環境負荷の観点から、バイオマス由来のポリエチレンまたはリサイクルされたポリエチレンがヒートシール層30に使用されることが好ましい。
低密度ポリエチレンとしては、密度が0.900g/cm以上0.925g/cm未満のポリエチレンを使用することができる。直鎖状低密度ポリエチレンとしては、密度が0.900g/cm以上0.925g/cm未満のポリエチレンを使用することができる。超低密度ポリエチレンとしては、密度が0.900g/cm未満のポリエチレンを使用することができる。
ヒートシール層30には、積層体1の特性を損なわない範囲において、エチレンとその他のモノマーとの共重合体を使用することができる。
【0030】
ヒートシール層30は単層でもよいし、多層構造を有してもよい。多層構造を有する場合は、MDPEおよびHDPEの少なくとも一方を含む層を備えてもよい。
例えば、LDPE、LLDPE、およびVLDPEの少なくともいずれかを含む層/MDPEおよびHDPEの少なくともいずれかを含む層/LDPE、LLDPE、およびVLDPEの少なくともいずれかを含む層からなる3層構成とすることができる。このような構成とすることにより、ヒートシール性を維持しつつ、積層体1の製袋適性および強度をより向上することができる。
【0031】
ヒートシール層30の厚さは、作製される包装材料に充填する内容物の重量等に応じて適宜変更できる。例えば、1g以上、200g以下の内容物を充填する包装袋を作製する場合、ヒートシール層30の厚さは、20μm以上、60μm以下であることが好ましい。厚さを20μm以上とすることにより、充填された内容物が、ヒートシール層30の破損により漏れてしまうことを防止できる。厚さを60μm以下とすることにより、積層体1の加工適性を向上できる。
他の例として、50g以上、2000g以下の内容物を充填するスタンディングパウチを作製する場合、ヒートシール層30の厚さは、50μm以上、200μm以下であることが好ましい。厚さを50μm以上とすることにより、充填された内容物が、ヒートシール層30の破損により漏れてしまうことを防止することができる。また、厚さを200μm以下とすることにより、積層体1の加工適性を向上できる。
【0032】
第一接着層40は、少なくとも1種類の接着剤を含有した層であり、基材10と中間層20との間に設けられて両者を接合する。第二接着層50は、少なくとも1種類の接着剤を含有した層であり、中間層20とヒートシール層30との間に設けられて両者を接合する。
1液硬化型、もしくは2液硬化型ウレタン系接着剤等のいずれの接着剤も第一接着層40および第二接着層50に使用できる。
これらの接着剤は、バリア性をさらに高める目的で、層状無機化合物を含んでもよい。
【0033】
硬化後にガスバリア性を発現し得る接着剤を用いて第一接着層40や第二接着層50を形成することもできる。特に、ガスバリア性を発現する接着剤でガスバリア層に接触する第一接着層40を形成すると、ガスバリア層21のクラック発生によるガスバリア性の低下をさらに抑制することが可能である。これにより、積層体1のガスバリア性能をさらに向上できる。このようなガスバリア性接着剤としては、エポキシ系接着剤、ポリエステル・ポリウレタン系接着剤等が挙げられる。具体例としては、三菱ガス化学社製の「マクシーブ」、DIC社製の「Paslim」等が挙げられる。
【0034】
第一接着層40および第二接着層50の厚さは、0.5μm以上6μm以下であることが好ましく、0.8μm以上5μm以下であることがより好ましく、1μm以上4.5μm以下であることがさらに好ましい。第一接着層40および第二接着層50の厚さを0.5μm以上とすることにより、第一接着層40および第二接着層50の接着性を向上することができる。第一接着層40および第二接着層50の厚さを6μm以下とすることにより、積層体1の加工適性を向上することができる。
第一接着層40および第二接着層50は、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法およびトランスファーロールコート法などの公知の各種方法により形成できる。
【0035】
上記の様に構成された本実施形態の積層体1は、基材10、中間層20、およびヒートシール層30がポリエチレンで構成されていることにより、積層体1に占めるポリエチレンの割合が90質量%(wt%)以上となっている。これにより、積層体1は、高いリサイクル性を有する。
積層体1に占めるポリエチレンの割合(%)は、下記式(1)により算出できる。
(基材10の質量+中間層20の質量+ヒートシール層30の質量)/積層体1全体の質量×100…(1)
【0036】
ヒートシール層30を対向させつつ1枚の積層体1を折り曲げたり、ヒートシール層30を対向させつつ2枚の積層体1を重ねたりした状態で、内容物の充填部を残して周縁部のヒートシール層30をヒートシールにより接合すると、積層体1からなる包装袋を形成できる。
折り曲げた底フィルムを挟みつつ上記の様な接合を行うことにより、スタンディングパウチを形成できる。
このように、積層体1は、各種包装材料に適用できる。
【0037】
上述した包装袋やスタンディングパウチには、固体、液体、気体の各種の内容物を収容することができる。
発明者らは、延伸された高密度ポリエチレンフィルム層を含む特許文献1に記載の積層体を用いた包装材料は、落とした際の衝撃により容易に破袋することがあることを見出した。これは、基材である延伸高密度ポリエチレンフィルムにおいて、結晶分子鎖が一定方向に配向していることが大きな要因と考えられた。
【0038】
詳細は後に実施例でも示すが、発明者らは延伸フィルムからなる基材10に未延伸フィルムからなる中間層20を組み合わせた構成とすることにより、高いリサイクル性を保持しつつ強度を向上することに成功した。
未延伸ポリエチレンフィルムは、球晶同士が非結晶性分子であるタイ分子により結ばれた分子構造を有しており、落下による衝撃を受けると球晶中の折りたたまれていた分子鎖が伸びて、落下衝撃を吸収していると考えられる。その結果、積層体1全体としての強度を向上できると考えられる。
【0039】
なお、本発明において、「未延伸ポリエチレンフィルム」とは、ランダムに折りたたまれたポリエチレン分子鎖により構成された10~100μm程度の球状の結晶(球晶)が、非結晶性分子で繋ぎあった構造を有するポリエチレンフィルムを意味する。「延伸ポリエチレンフィルム」とは、未延伸ポリエチレンフィルムをガラス転移温度以上、融点以下で延伸し、球状の結晶(球晶)を破壊、分子鎖を配向させた構造を有するポリエチレンフィルムを意味する。これらの構造は、走査電子顕微鏡(SEM)による観察や、X線回折法による観察などで確認することができる。
【0040】
本発明の第二実施形態について、図2を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図2に、本実施形態に係る積層体2を示す。積層体2は、基材10に代えて基材110を備え、中間層20に代えて中間層120を備える。ガスバリア層21は、基材110の第一面110aに形成されている。
【0041】
基材110は、未延伸ポリエチレンフィルムで構成されている。未延伸ポリエチレンフィルムとしては、第一実施形態の中間層20と同様のものを使用できる。
中間層120は、延伸ポリエチレンフィルムで構成されている。延伸ポリエチレンフィルムとしては、第一実施形態の中間層20と同様のものを使用できる。
すなわち、本実施形態の積層体2は、第一実施形態において、中間層と基材とが入れ替わった構成と理解することができる。
【0042】
本実施形態の積層体2においても、第一実施形態同様、延伸ポリエチレンフィルムと未延伸ポリエチレンフィルムとを組み合わせた構成になっているため、積層体全体としての強度向上と、高いリサイクル性とを両立できる。
【0043】
図2では、ガスバリア層21が基材110に形成されている例を説明したが、第一実施形態と同様に、中間層120に形成されてもよい。
また、図2では、インキ層のない構成を示しているが、第一実施形態と同様に、インキ層を備えてもよい。この場合、ガスバリア層21の第一接着層40側の面にインキ層を形成すればよい。
【0044】
第一実施形態および第二実施形態のいずれにおいても、ガスバリア層を覆うオーバーコート層を備えてもよい。オーバーコート層は、ガスバリア層を保護するとともに、ガスバリア層とは独立してバリア性を発揮する。オーバーコート層を設ける場合は、オーバーコート層上にインキ層を形成してもよい。
【0045】
オーバーコート層は、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド、シランカップリング剤、及び、それらの加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種を含む水溶液或いは水/アルコール混合溶液を主剤とするガスバリア性被覆層形成用組成物(以下、コーティング剤ともいう)を用いて形成できる。
コーティング剤は、レトルト処理等の熱水処理後のガスバリア性をより十分に維持する観点から、少なくともシランカップリング剤又はその加水分解物を含有することが好ましく、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド及びそれらの加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種と、シランカップリング剤又はその加水分解物とを含有することがより好ましく、水酸基含有高分子化合物又はその加水分解物と、金属アルコキシド又はその加水分解物と、シランカップリング剤又はその加水分解物とを含有することが更に好ましい。コーティング剤は、例えば、水溶性高分子である水酸基含有高分子化合物を水系(水或いは水/アルコール混合)溶媒で溶解させた溶液に、金属アルコキシドとシランカップリング剤とを直接、或いは予め加水分解させるなどの処理を行ったものを混合して調製することができる。
【0046】
上述したコーティング剤に含まれる各成分について詳細に説明する。コーティング剤に用いられる水酸基含有高分子化合物としては、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。PVAをコーティング剤に用いると、オーバーコート層のガスバリア性が特に優れるため好ましい。
【0047】
オーバーコート層は、優れたガスバリア性を得る観点から、下記一般式(I)で表わされる金属アルコキシド及びその加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種を含む組成物から形成されることが好ましい。
M(OR(Rn-m …(I)
なお、上記一般式(I)中、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1~8の1価の有機基であり、メチル基、エチル基等のアルキル基であることが好ましい。MはSi、Ti、Al、Zr等のn価の金属原子を示す。mは1~nの整数である。R又はRが複数存在する場合、R同士又はR同士は同一でも異なっていてもよい。
金属アルコキシドとして具体的には、テトラエトキシシラン〔Si(OC〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Al(O-2’-C〕などが挙げられる。テトラエトキシシラン及びトリイソプロポキシアルミニウムは、加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。
【0048】
シランカップリング剤としては、下記一般式(II)で表される化合物が挙げられる。
Si(OR11(R123-p13 …(II)
なお、上記一般式(II)中、R11はメチル基、エチル基等のアルキル基を示す。R12はアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルケニル基、アクリロキシ基で置換されたアルキル基、又は、メタクリロキシ基で置換されたアルキル基等の1価の有機基を示す。R13は1価の有機官能基を示す。pは1~3の整数を示す。R11又はR12が複数存在する場合、R11同士又はR12同士は同一でも異なっていてもよい。R13で示される1価の有機官能基としては、グリシジルオキシ基、エポキシ基、メルカプト基、水酸基、アミノ基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、又は、イソシアネート基を含有する1価の有機官能基が挙げられる。
シランカップリング剤として具体的には、ビニルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のシランカップリング剤などが挙げられる。
【0049】
シランカップリング剤においては、上記一般式(II)で表される化合物が重合した多量体であってもよい。多量体としては三量体が好ましく、より好ましくは1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートである。これは、3-イソシアネートアルキルアルコキシシランの縮重合体である。この1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートは、イソシア部には化学的反応性はなくなるが、ヌレート部の極性により反応性は確保されることが知られている。一般的には、3-イソシアネートアルキルアルコキシランと同様に接着剤などに添加され、接着性向上剤として知られている。よって1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートを、水酸基含有高分子化合物に添加することにより、水素結合によりガスバリア性被覆層の耐水性を向上させることができる。3-イソシアネートアルキルアルコキシランは反応性が高く、液安定性が低いのに対し、1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートは、ヌレート部はその極性により水溶性ではないが、水系溶液中に分散しやすく、液粘度を安定に保つことができる。また、耐水性能は3-イソシアネートアルキルアルコキシランと1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートとは同等である。
1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートは、3-イソシアネートプロピルアルコキシシランの熱縮合により製造されるものもあり、原料の3-イソシアネートプロピルアルコキシシランが含まれる場合もあるが、特に問題はない。さらに好ましくは、1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルプロピル)イソシアヌレートであり、より好ましくは1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートである。このメトキシ基は加水分解速度が速く、またプロピル基を含むものは比較的安価に入手し得ることから1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートは実用上有利である。
【0050】
コーティング剤には、ガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、あるいは、分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤などの公知の添加剤を必要に応じて加えてもよい。
【0051】
オーバーコート層の厚さは、50~1000nmであることが好ましく、100~500nmであることがより好ましい。オーバーコート層の厚さが50nm以上であると、より十分なガスバリア性を得ることができる傾向があり、1000nm以下であると、十分な柔軟性を保持できる傾向がある。
オーバーコート層を形成するためのコーティング液は、例えば、ディッピング法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースグラビアコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、グラビアオフセット法等により塗布できる。このコーティング液を塗布してなる塗膜は、例えば、熱風乾燥法、熱ロール乾燥法、高周波照射法、赤外線照射法、UV照射法、またはそれらの組み合わせにより乾燥させることができる。
上記塗膜を乾燥させる際の温度は、例えば、温度50~150℃とすることができ、温度70~100℃とすることが好ましい。乾燥時の温度を上記範囲内とすることで、無機酸化物層やガスバリア性被覆層にクラックが発生することをより一層抑制でき、優れたバリア性を発現することができる。
【0052】
オーバーコート層は、ポリビニルアルコール系樹脂及びシラン化合物を含むコーティング剤を用いて形成されてもよい。このコーティング剤には、必要に応じて酸触媒、アルカリ触媒、光重開始剤等を加えてもよい。
ポリビニルアルコール系樹脂は上述したものを使用できる。シラン化合物としては、シランカップリング剤、ポリシラザン、シロキサン等が挙げられ、具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。
【0053】
本実施形態の積層体について、実施例および比較例を用いてさらに説明する。本発明は実施例および比較例の具体的内容により、何ら限定されない。
【0054】
(アンカーコート剤の調製)
アクリルポリオールとトリレンジイソシアネートとを、アクリルポリオールのOH基の数に対してトリレンジイソシアネートのNCO基の数が等量となるように混合し、全固形分(アクリルポリオール及びトリレンジイソシアネートの合計量)が5質量%になるよう酢酸エチルで希釈した。希釈後の混合液に、さらにβ-(3,4エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシランを、アクリルポリオール及びトリレンジイソシアネートの合計量100質量部に対して5質量部となるように添加し、これらを混合することでアンカーコート剤を調製した。
【0055】
(オーバーコート剤の調製)
下記のA液、B液及びC液を、それぞれ70/20/10の質量比で混合することで、オーバーコート剤を調製した。
A液:テトラエトキシシラン(Si(OC)17.9gとメタノール10gに0.1N塩酸72.1gを加えて30分間攪拌して加水分解させた固形分5質量%(SiO換算)の加水分解溶液。
B液:ポリビニルアルコールの5質量%水/メタノール溶液(水:メタノールの質量比は95:5)。
C液:1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルプロピル)イソシアヌレートを水/イソプロピルアルコールの混合液(水:イソプロピルアルコールの質量比は1:1)で固形分5質量%に希釈した加水分解溶液。
【0056】
(中間層Aの作製)
両面にコロナ処理を施した厚み25μmの未延伸ポリエチレンフィルム(HDPE/MDPE/HDPEの3層構成)に上述したアンカーコート剤をグラビアコート法により塗布、乾燥し、厚み0.1μmのアンカーコート層を設けた。次に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、酸化ケイ素からなる厚さ30nmの透明なガスバリア層(シリカ蒸着膜)を形成した。シリカ蒸着膜のO/Si比は、蒸着材料種を調整することにより1.8とした。ガスバリア層の上に上述したオーバーコート剤をグラビアコート法により塗布して乾燥し、ガスバリア機能を有する厚さ0.3μmのオーバーコート層を形成した。
以上により、シリカからなるガスバリア層が形成された中間層Aを得た。
【0057】
(中間層Bの作製)
中間層Aと同一の未延伸ポリエチレンフィルムにアンカーコート剤をグラビアコート法により塗布、乾燥し、厚み0.1μmのアンカーコート層を設けた。次に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、酸化アルミニウムからなる厚さ10nmの透明なガスバリア層(アルミナ蒸着膜)を形成した。アルミナ蒸着膜のO/Al比は、蒸着材料種を調整することにより1.5とした。ガスバリア層の上にオーバーコート剤をグラビアコート法により塗布して乾燥し、ガスバリア機能を有する厚さ0.3μmのオーバーコート層を形成した。
以上により、アルミナからなるガスバリア層が形成された中間層Bを得た。
【0058】
(中間層Cの作製)
中間層Aと同一の未延伸ポリエチレンフィルムにアンカーコート剤をグラビアコート法により塗布、乾燥し、厚み0.1μmのアンカーコート層を設けた。次に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、酸化ケイ素からなる厚さ30nmの透明なガスバリア層(シリカ蒸着膜)を形成した。シリカ蒸着膜のO/Si比は、蒸着材料種を調整することにより1.8とした。
以上により、シリカからなるガスバリア層が形成され、かつオーバーコート層を備えない中間層Cを得た。
【0059】
(中間層Dの作製)
両面にコロナ処理を施した厚み25μmの二軸延伸ポリエチレンフィルム(HDPE/MDPE/HDPEの3層構成)にアンカーコート剤をグラビアコート法により塗布、乾燥し、厚み0.1μmのアンカーコート層を設けた。次に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、酸化ケイ素からなる厚さ30nmの透明なガスバリア層(シリカ蒸着膜)を形成した。シリカ蒸着膜のO/Si比は、蒸着材料種を調整することにより1.8とした。ガスバリア層の上に上述したオーバーコート剤をグラビアコート法により塗布して乾燥し、ガスバリア機能を有する厚さ0.3μmのオーバーコート層を形成した。
以上により、シリカからなるガスバリア層が形成された中間層Dを得た。
【0060】
(実施例1)
基材として、一方の面がコロナ処理された厚み25μmの一軸延伸ポリエチレンフィルム(HDPE/MDPE/HDPEの3層構成、ヘイズ値:5%)を準備した。基材のコロナ処理面に、ウレタン系インキを使用してグラビア印刷法により画像を形成した。さらに、形成された画像上に、グラビア印刷法により白色ウレタンインキ(遮光性なし)を全面印刷した。以上により、複数のインキからなるインキ層を基材上に形成した。
次に、ウレタン系接着剤を用いたドライラミネート法により、基材のインキ層が形成された面と、中間層Aのガスバリア層が形成された面とを第一接着層により接合した。
さらに、ヒートシール層として、厚み40μmの未延伸ポリエチレンフィルム(LLDPEの単層構成)を準備し、ウレタン系接着剤を用いたドライラミネート法により、中間層とヒートシール層とを接合した。
以上により、実施例1に係る積層体を得た。
【0061】
(実施例2)
基材として、一方の面がコロナ処理された厚み25μmの二軸延伸ポリエチレンフィルム(HDPE/MDPE/HDPEの3層構成、ヘイズ値:4.5%)を使用した点を除き、実施例1と同様の手順で実施例2に係る積層体を得た。
【0062】
(実施例3)
白色ウレタンインキ上に、グラビア印刷法により遮光セピアインキを全面印刷することにより遮光性を有するインキ層を基材層に形成した点を除き、実施例2と同様の手順で実施例3に係る積層体を得た。
【0063】
(実施例4)
中間層Aに代えて中間層Bを使用した点を除き、実施例3と同様の手順で実施例4に係る積層体を得た。
【0064】
(実施例5)
実施例1と同一のヒートシール層を準備し、ガスバリア性接着剤を用いたドライラミネート法により中間層Cのガスバリア層側にヒートシール層を積層した。
第二接着層を構成するガスバリア性接着剤として、酢酸エチルとメタノールとを質量比1:1で混合した溶媒23質量部に、三菱ガス化学社製のマクシーブC93Tを16質量部と、三菱ガス化学社製のマクシーブM-100を5質量部とを混合した、エポキシ系接着剤を用いた。ガスバリア性接着剤の厚みは、3μmとした。
基材として、一方の面がコロナ処理された厚み25μmの二軸延伸ポリエチレンフィルム(HDPE/MDPE/HDPEの3層構成、ヘイズ値:5%)を準備した。基材のコロナ処理面に、ウレタン系インキを使用してグラビア印刷法により画像を形成した。さらに、形成された画像上に、グラビア印刷法により白色ウレタンインキ(遮光性なし)を全面印刷した。以上により、複数のインキからなるインキ層を基材上に形成した。
さらに、ウレタン系接着剤を用いたドライラミネート法により、基材のインキ層側と、中間層Cとヒートシール層の積層体の中間層側とを接合した。
以上により、実施例5に係る積層体を得た。この実施例は、第二接着層がガスバリア性接着剤で形成されている。
実施例5の層構成を図3に示す。実施例5においては、ガスバリア層21がヒートシール層30側に位置している。
【0065】
(実施例6)
中間層として、両面にコロナ処理を施した厚み25μmの未延伸ポリエチレンフィルム(HDPE/MDPE/HDPEの3層構成)を使用した点を除き、実施例1と同様の手順で実施例6に係る積層体を得た。実施例6は、ガスバリア層を備えていない実施例である。
【0066】
(比較例1)
基材として、一方の面がコロナ処理された厚み25μmの未延伸ポリエチレンフィルム(HDPE/MDPE/HDPEの3層構成、ヘイズ値:30%)を使用した点を除き、実施例1と同様の手順で比較例1に係る積層体を得た。
【0067】
(比較例2)
中間層Aに代えて中間層Dを使用した点を除き、実施例1と同様の手順で比較例2に係る積層体を得た。
【0068】
各実施例および比較例に係る積層体に対し、以下の評価を行った。
(リサイクル性)
上記式(1)に基づき、各例の積層体におけるポリエチレンのwt%を算出した。評価は、以下の2段階とした。
〇(good):ポリエチレンを90wt%以上含有する。
×(bad):ポリエチレンの含有率が90wt%未満である。
(画像視認性)
各例に係る積層体について、インキ層が形成された面と反対側の面から、基材越しに画像を目視観察し、官能評価した。評価は、以下の2段階とした。
〇(good):画像が明瞭に視認できる。
×(bad):画像が曇って見える。
【0069】
(突き刺し強度)
JIS Z 1707:2019に準拠して突刺し強度を測定した。各例に係る積層体をテンションを掛けて平坦に保持し、直径1.0mm、先端が半径0.5mmの半球状の針を基材側から50mm/分で押し当て、突き破られた際の力量(ニュートン:N)を測定した。
(耐衝撃性)
各例に係る積層体を用いて、周縁部がヒートシールされた100mm×150mmの包装袋を10個作製した。
この包装袋に蒸留水200gを充填してヒートシールにより封止し、5℃で1日保存した。
保存後に各包装袋を1.5mの高さから50回落下させ、破袋した包装袋の数を記録した。
【0070】
(遮光性)
JIS K 7361-1:1997に準拠した測定器を使用して遮光性を測定した。各例に係る積層体に対し、基材側から光を照射して、全光線透過率を測定した。
(酸素透過度:OTR)
モコン法により、30°、70%RH(相対湿度)の条件下で測定した。
(水蒸気透過度:WVTR)
モコン法により、40°、90%RHの条件下で測定した。
(遮光による酸化抑制)
各例に係る積層体を用いて、周縁部がヒートシールされた180mm×250mmの包装袋を作製した。この包装袋に内容物としてポテトチップ60gを充填してヒートシールにより封止し、40℃・75%RH環境下で、白色蛍光灯(照度1000Lx)の光を照射しながら2週間保存した。
保存期間経過後、包装袋を開封して内容物を取り出して粉砕した。粉砕した内容物からエチルエーテルを用いて油脂を抽出し、過酸化物価(POV)を測定した。
結果を表1に示す。
【0071】
【表1】
【0072】
表1に示されるように、実施例および比較例のすべてが高いリサイクル性を有していたが、基材及び中間層の両方が未延伸ポリエチレンフィルムで構成された比較例1の積層体は、画像視認性及び突き刺し強度において十分でなかった。一方、基材及び中間層の両方が延伸ポリエチレンフィルムで構成された比較例2の積層体は、耐衝撃性において十分でなかった。
【0073】
各実施例に係る積層体は、基材及び中間層の一方が延伸ポリエチレンフィルムで構成され、他方が未延伸ポリエチレンフィルムにより構成されていることにより、高いリサイクル性を有しつつ、突き刺し強度および耐衝撃性にも優れていた。
さらに、基材を延伸ポリエチレンフィルムで構成することにより、インキ層により形成された画像の視認性も良好であった。
【0074】
ガスバリア層及びオーバーコート層を備えた実施例では、良好なOTR及びWVTRを示した。インキ層が遮光性を有する実施例では、光線に起因する内容物の酸化を好適に抑制できた。
【0075】
以上、本発明の各実施形態、および実施例について説明したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。
【0076】
例えば、本発明の積層体において、ガスバリア層は中間層の基材側、ヒートシール層側のいずれに設けられてもよい。
また、本発明の積層体において、ガスバリア層は必須ではない。すなわち、内容物がバリア性を必要としない包装材料に使用される等の場合は、ガスバリア層が省略されてもよい。
【符号の説明】
【0077】
1、2 積層体
10、110 基材
10a、110a 第一面
11 インキ層
20、120 中間層
21 ガスバリア層
30 ヒートシール層
40 第一接着層
50 第二接着層
図1
図2
図3