JP2001260285A - 酸素吸収性積層フィルムの製造方法 - Google Patents
酸素吸収性積層フィルムの製造方法Info
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Abstract
素吸収性積層フィルムの製造方法とこれを用いた耐久性
に優れた包装材料を提供する。 【解決手段】鉄粉を主剤とする粒子状脱酸素剤をポリオ
レフィン樹脂に分散させた酸素吸収樹脂組成物からなる
酸素吸収層Dを具備し、少なくとも外側から、酸素バリ
ア層A/中間層B/接着強化層C/酸素吸収層D/シーラン
ト層Eからなる酸素吸収性積層フィルムを製造するにあ
たって、中間層B表面上に接着強化層C、鉄系脱酸素剤含
有酸素吸収層Dまたは接着強化層C、鉄系脱酸素剤含有酸
素吸収層D、シーラント層Eを共押出積層し、接着強化層
Cに用いるポリオレフィン樹脂のメルトフローレートが
酸素吸収層Dに用いるポリオレフィン樹脂のメルトフロ
ーレートよりも小さいものを適用する。
Description
層フィルムの製造方法およびこれを用いた包装材料に関
する。さらに詳しくは、鉄粉をポリオレフィン樹脂に分
散させた酸素吸収樹脂組成物からなる酸素吸収層を具備
する酸素吸収性積層フィルムの生産性に優れた製造方法
およびこれを用いた耐久性に優れた包装材料に関する。
せた酸素吸収樹脂組成物を用いて、包装材料自体に酸素
吸収機能を付与する技術は、多くの提案がなされてい
る。脱酸素剤には、様々な無機系及び有機系のものが知
られているが、酸素吸収性能、加工時の高温に耐える熱
安定性、経済性及び衛生性の観点から、鉄粉と酸化促進
剤からなるものが好適に用いられる。この鉄系脱酸素剤
は、一般に粒状または粉末状である。
ィルムの製造方法として、酸素吸収層を構成する酸素吸
収樹脂組成物と他の層を構成する樹脂層を同時に加熱・
溶融して積層する共押出ラミネーション法や、酸素吸収
樹脂組成物のみ加熱・溶融して他の層を構成する樹脂フ
ィルムとを積層する押出ラミネーション法、さらには予
め単層の酸素吸収層フィルムを形成して他の層を形成す
るフィルムとを接着剤を用いて貼り合わせるドライラミ
ネーション法など公知の方法が適用されている。
酸素バリア層が隣接する場合、酸素吸収層中に含まれる
鉄系脱酸素剤が酸素バリア層に突き刺さることにより凹
凸が生じ外観を損ねるだけではなく、酸素バリア性が低
下するおそれがあった。この対策として、酸素吸収層の
厚みに比べて十分に微粒化した鉄粉を用いることも考え
られるが、微粒子の鉄粉は高価であるばかりでなく、取
扱中に発火の危険性さえあるため商業生産は困難であ
る。
素バリア層の間にポリオレフィン樹脂層を介在させると
いう酸素吸収性積層フィルムが特開平9−234832
に開示されている。該樹脂層は単層のポリオレフィン樹
脂フィルムであり、かつその表面に直接、加熱・溶融し
た酸素吸収組成物を押出積層することが特徴となってい
る。酸素吸収層中の鉄系脱酸素剤は、該樹脂層に食い込
むことにより凹凸が吸収され、さらに該樹脂層の酸素バ
リア層側は平滑に保たれるために、外観上の問題および
酸素バリア層の保護に有効である。
概ね厚さが200μm前後に制限されるフィルム状包装
材料において、上述ような樹脂層を設けることにより酸
素吸収層はできるだけ薄いことが望まれ、さらに従来の
厚みと同等の酸素吸収性能を維持するために薄くなった
酸素吸収層には多量の鉄系脱酸素剤が配合される。酸素
吸収層に含まれる鉄系脱酸素剤は、押出加工時に一種の
異物となり、薄膜化された酸素吸収層に膜割れが起こり
やすくなり生産性が悪くなるという問題が生じた。さら
にパウチを作製し、内容物を入れ長期間保存すると、酸
素吸収層と該樹脂層の接着力が不十分であるため、実用
的な耐久性に欠けるものであった。
背景下に、本発明の課題は、汎用の鉄系脱酸素剤を用い
た生産性が高い酸素吸収性積層フィルムの製造方法とこ
れを用いた耐久性に優れた包装材料を提供することにあ
る。
を解決すべく鋭意検討を行った結果、酸素バリア層と酸
素吸収層の間に設けた中間層上に接着強化層と鉄系脱酸
素剤を含有する酸素吸収層とを共押出積層することによ
り、酸素吸収性積層フィルムの生産性が高くなり、かつ
得られた包装材料が優れた耐久性を有することを見いだ
し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、少
なくとも外側から、酸素バリア層A/中間層B/接着強化
層C/鉄系脱酸素剤含有酸素吸収層D/シーラント層Eか
らなる酸素吸収性積層フィルムを製造するにあたって、
中間層B表面上に接着強化層C、鉄系脱酸素剤含有酸素吸
収層Dまたは接着強化層C、鉄系脱酸素剤含有酸素吸収層
D、シーラント層Eを共押出積層することを特徴とする酸
素吸収性積層フィルムの製造方法。
法では、中間層B上に接着強化層Cと鉄系脱酸素剤含有酸
素吸収層D(以下、酸素吸収層Dと言うことがある)は共
押出積層され、さらに接着強化層Cは中間層Bと酸素吸収
層Dの間に配される。さらに詳しく説明する。
剤とする粒子状脱酸素剤(以下、脱酸素剤と言うことが
ある)をポリオレフィン樹脂に分散させた酸素吸収樹脂
組成物から形成される。酸素吸収層Dを形成する際に脱
酸素剤は一種の異物となり、これを基点として膜割れが
生じ、製膜性を悪化させる原因となる。とくに積層体の
厚みが概ね200μm以下に制限されるフィルム状包装
材料では、剛性および取り扱い性の面から酸素吸収層を
薄くすることが求められるためさらに製膜が難しくな
る。酸素吸収層Dの厚みは、要求される酸素吸収性能を
勘案して10〜80μmの範囲で適宜選択される。
共押出されることにより、製膜性が改善されることを見
いだした。この際、接着強化層Cに用いられるポリオレ
フィン樹脂のメルトフローレート(以下、MFRと略すこ
とがある)が、酸素吸収層Dに用いるポリオレフィン樹
脂のMFRよりも小さいことが好ましい。
るものであり、所定温度、所定圧力のもとで10分間に
流れ出る樹脂のグラム量(g/10分間)で表す。MFRが
小さい樹脂ほど、重合度が高く、加熱溶融時の粘度が高
いことを意味する。本発明では、接着強化層Cに用いら
れるポリオレフィン樹脂のMFRが、酸素吸収層Dに用いる
ポリオレフィン樹脂のMFRよりも小さいものを選択し両
層を共押出することにより、酸素吸収層D中の脱酸素剤
が原因となる膜割れを防止する効果を奏する。接着強化
層Cに用いるポリオレフィン樹脂のMFRが酸素吸収層Dに
用いるポリオレフィン樹脂のMFRと同じまたは酸素吸収
層DのMFRよりも大きい場合は、このような効果は認めら
れない。
Dの間に配されることを説明する。上述のように膜割れ
を防止するためには酸素吸収層Dのいずれに接着強化層C
を配しても同様な効果が得られる。しかしながら、接着
強化層Cを酸素吸収層Dとシーラント層Eの間に配した場
合には、酸素吸収速度が低下するという問題が生じる。
つまり、本発明の酸素吸収性積層フィルムは、内容物に
接するヒートシール層E側から鉄粉の酸化反応に必要な
酸素および水分を酸素吸収層Dに取り込むものであるか
ら、接着強化層Cが両層の間に配されることにより酸素
および水分が酸素吸収層Dに到達するまでに余計な時間
を要し、結果として酸素吸収速度が緩慢なものとなって
しまうため好ましくない。
層Dの間に配されることによって、中間層Bと酸素吸収層
Dの接着力を強化する効果も奏する。つまり、中間層Bに
直接、酸素吸収層Dが隣接する場合、中間層Bに食い込ん
だ脱酸素剤中の鉄粉の酸化による体積膨張および酸化促
進剤による水分の取り込みにより両層の接着力が低下す
るために層間剥離が生じることがあり包装材料の耐久性
に問題が生じる。これに対して、接着強化層Cを設ける
ことにより、中間層Bと酸素吸収層Dの間には両層が接着
するために必要なポリオレフィン樹脂が十分に供給さ
れ、実用上問題のない包装材料の耐久性が得られる。以
上のことから接着強化層Cは中間層Bと酸素吸収層Dに配
されることが好ましい。さらに接着強化層Cの厚みは3
〜15μmが好ましく、これよりも接着強下層Cが薄い
場合には接着力の向上効果が低く、また15μmよりも
厚くしても一層の接着力向上はないばかりか、フィルム
全体の厚みが増加するため取り扱い性が悪くなるため好
ましくない。
ある必要はなく、中間層Bの接着強化層Cを積層する面が
ポリオレフィン樹脂であれば他の樹脂層を積層したもの
でも構わない。例えば、ナイロンとポリオレフィン樹脂
を積層したものが例示される。中間層Bの厚みは、後述
するように使用する脱酸素剤の最大粒径、接着強化層C
の厚みおよび酸素吸収層Dの厚みを勘案して適宜選択さ
れるが、通常10〜50μmの範囲が好ましい。また、
中間層Bは予めフィルム状であることが好ましい。中間
層Bと酸素吸収層Dとを共押出した場合には、脱酸素剤が
中間層Bを通過して酸素バリア層Aに達する恐れがあり好
ましくない。
積層する面、接着強化層C、酸素吸収層Dおよびシーラン
ト層Eが隣接する層と互いに熱接着可能なポリオレフィ
ン樹脂であることが好ましい。例えば、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、各種
エチレン−αオレフィン共重合体、ポリブテン、ポリメ
チルペンテン、酸変性ポリオレフィン等が好ましく、混
合物であっても一向に差し支えない。
順は、中間層B上にポリオレフィン樹脂からなる接着強
化層Cと酸素吸収層Dを共押出すること以外は特に制限が
なく、中間層Bの他面に予め酸素バリア層Aを積層してお
いても構わない。シーラント層Eは、フィルム状態ある
いは溶融状態で酸素吸収層Dと熱接着されることが好ま
しく、酸化チタン等のフィラーを添加しても構わない。
一方、中間層B、接着強化層Cおよび酸素吸収層Dを形成
後、シーラント層Dを接着剤を用いたドライラミネーシ
ョン法で積層することも可能であるが、工程数が増える
上に、酸素および水分を良好に透過する接着剤がないこ
とから好ましくない。
に制限がなく、アルミニウムなどの金属箔または金属蒸
着膜、シリカあるいはアルミナ蒸着ポリエチレンテレフ
タレートフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合
体、ポリ(メタ)アクリル酸焼き付けポリエチレンテレ
フタレートフィルムが例示される。また、酸素バリア層
の外側には、ポリエチレンテレフタレートなどの基材を
積層しても差し支えない。
いられる。鉄粉の純度、種類については特に制限はな
く、還元鉄粉、噴霧鉄粉等の鉄粉の他、鋳鉄、鋼鉄屑、
研削鉄屑の破砕物が用いられる。鉄粉は、酸化促進剤等
の添加物とともに粉砕、混合され脱酸素剤となる。酸化
促進剤の具体例としては、塩化ナトリウムなどのアルカ
リ金属塩化物、塩化カルシウムや塩化マグネシウムなど
のアルカリ土類金属酸化物などが用いられ、これらは単
独または混合して用いても差し支えない。酸化促進剤の
添加量は、鉄粉に対して1〜30重量%が好ましい。さ
らに、シリカ、ケイ藻土等のケイ酸塩や、アルミナや、
カーボンブラックや、カオリン、タルク、マイカ、ベン
トナイト等の粘土鉱物や、硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム等の硫酸塩や、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等
の炭酸塩や、ピロリン酸のナトリウム塩あるいはカリウ
ム塩などのリン酸塩等などの無機粉体を適宜添加しても
良い。粒子状脱酸素剤の最大粒径は、酸素吸収層Dの厚
みを超えてもよく、(中間層B+接着強化層C+酸素吸収
層D)の和未満であればよい。そのため高価であり取扱
中に発火する危険性のある微細な鉄粉を特に使用する必
要がなく、平均粒径5〜50μmの鉄粉が好ましく用い
られる。
加熱溶融状態のポリエチレン、ポリプロピレン、各種エ
チレン−αオレフィン共重合体などのポリオレフィン樹
脂に分散され、酸素吸収樹脂組成物として酸素吸収層D
の形成に用いることが好ましい。脱酸素剤の添加量は、
要求される酸素吸収性能を勘案し、ポリオレフィン樹脂
に対して2〜100重量%の範囲で適宜選択される。該
樹脂組成物は、次の包装材料化工程での取り扱いの面か
ら、ペレット化することが好ましい。
法を用いた包装材料は、三方あるいは四方シール平袋、
スタンディングパウチ、スチック状、ガゼット袋等の様
々な袋状形態を取り得る。
るが、本発明の内容は実施例に制限されるものではな
い。
m)100Kgに対して、10Kgの無水塩化カルシウム
(平均粒径50μm、最大粒径100μm)と1Kgの硫
酸バリウム(平均粒径0.3μm、最大粒径3μm)を
添加し、内部を窒素ガスで置換した振動ボールミルを用
いてこれらの粉砕と鉄粉表面へのコーティングを行った
後、ふるい分けにより60μm以下の粒子状脱酸素剤を
得た。
ィード方式によりベント付き二軸押出機を用いて、鉄粉
含有量が20重量%になるようにポリプロピレン(MFR
40)に混合し、次いで得られたストランドをペレタイ
ザーでペレット化することにより、酸素吸収樹脂組成物
(1)を得た。
系接着剤にてラミネートした第一繰り出し部から供給さ
れるポリエチレンテレフタレート[PET](12μm)
/酸素バリア層A アルミニウム箔[Al](7μm)/
中間層B 無延伸ポリプロピレン[CPP](30μm)
と、第二繰り出し部から供給される酸化チタン含有白色
無延伸ポリプロピレン[CPPw](30μm)の間に、T
型ダイを用いてポリプロピレン(10μm、MFR35)
からなる接着強化層Cと酸素吸収樹脂組成物(1)から
なる酸素吸収層Dを共押出して、酸素吸収性積層フィル
ムを得た。構成は、PET(12μm)/酸素バリア層A
Al箔(7μm)/中間層B CPP(30μm)/接着強化
層C(10μm)/酸素吸収層D(30μm)/シーラン
ト層E CPPw(30μm)になる。
フィルムの幅780mm×長さ1000mあたりに存在す
る酸素吸収層Dの膜割れの数を欠点検出器(検出限界
直径1mm)により測定した。結果を表1に示す。
面とし、 PET(12μm)/Al箔(7μm)/CPP(6
0μm)を底面とする内容量250mlのスタンディング
パウチを製袋機にて調製した。ヒートシール部を除いた
酸素吸収性積層フィルムの内面積は350cm2であっ
た。このパウチを用いて以下の評価を行った。
水道水1mlと空気60ml(酸素として12.5ml)を封
入し、121℃ 8分間レトルト処理を行った後のパウ
チ内の酸素濃度をガスクロマトグラフィーにより測定す
ることにより酸素吸収量を算出した。結果を表1に示
す。
水道水200mlを封入し、121℃ 8分間レトルト処
理を行った後、さらに66℃で10日間保存した。保存
期間終了後のパウチ側面をカッターで切断し、顕微鏡に
て切断面を観察した。
を当て減圧しながら相対する側面をそれぞれ反対方向に
引っ張ることでパウチを開口させる充填機に、得られた
パウチをセットし開口性を調べた。結果を表1に示す。
マレイン酸変性ポリプロピレン(5μm)の積層フィル
ムである以外は、実施例1と同様な操作を行い、製膜
性、酸素吸収性性能、包材の耐久性、取り扱い性を評価
した結果を表1に示す。
を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様な操
作を行い、製膜性、酸素吸収性性能、包材の耐久性、取
り扱い性を評価した結果を表1に示す。
以外は実施例1と同様な操作を行い、製膜性、酸素吸収
性性能、包材の耐久性、取り扱い性を評価した結果を表
1に示す。なお、得られた酸素吸収性積層フィルムの構
成は次の通りである。PET(12μm)/酸素バリア層A
Al箔(7μm)/中間層B CPP(30μm)/酸素吸
収層D(30μm)/接着強化層C(10μm)/シーラ
ント層E CPPw(30μm)
更した以外は実施例1と同様な操作を行い、製膜性、酸
素吸収性性能、包材の耐久性、取り扱い性を評価した結
果を表1に示す。
例1と同様な操作を行い、製膜性、酸素吸収性性能、包
材の耐久性、取り扱い性を評価した結果を表1に示す。
系接着剤にてラミネートした第一繰り出し部から供給さ
れるポリエチレンテレフタレート[PET](12μm)
/アルミニウム箔[Al](7μm)と、第二繰り出し部
から供給される酸化チタン含有白色無延伸ポリプロピレ
ン[CPPw](30μm)の間に、T型ダイを用いてポリ
プロピレン(40μm、MFR35)と酸素吸収樹脂組成
物(1)からなる酸素吸収層Dを共押出して、酸素吸収
性積層フィルムを得た。構成は、PET(12μm)/酸
素バリア層A Al箔(7μm)/PP(40μm)/酸素
吸収層D(30μm)/シーラント層E CPPw(30μ
m)になる。実施例1と同様に製膜性、酸素吸収性性
能、包材の耐久性、取り扱い性を評価した結果を表1に
示す。
酸素吸収層Dを共押出しすること、共押出する樹脂のMFR
を特定なものにすることにより、膜割れが発生すること
なく容易に酸素吸収性積層フィルムを製造でき、かつこ
の製造方法から得られた包装材料は優れた耐久性、取り
扱い性を有することを示している。
粒子状脱酸素剤をポリオレフィン樹脂に分散させた酸素
吸収樹脂組成物からなる酸素吸収層Dを具備し、少なく
とも外側から、酸素バリア層A/中間層B/接着強化層C
/酸素吸収層D/シーラント層Eからなる酸素吸収性積層
フィルムを製造するにあたって、中間層B表面上に接着
強化層C、鉄系脱酸素剤含有酸素吸収層Dまたは接着強化
層C、鉄系脱酸素剤含有酸素吸収層D、シーラント層Eを
共押出積層すること、さらに特定のメルトフローレート
のポリオレフィン樹脂を適用することにより生産性の高
い酸素吸収性積層フィルムの製造が可能となる。得られ
た酸素吸収性積層フィルムは、層間隔離が生じることは
なく耐久性にも優れる。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】少なくとも外側から、酸素バリア層A/中
間層B/接着強化層C/鉄系脱酸素剤含有酸素吸収層D/
シーラント層Eからなる酸素吸収性積層フィルムを製造
するにあたって、中間層B表面上に接着強化層C、鉄系脱
酸素剤含有酸素吸収層Dまたは接着強化層C、鉄系脱酸素
剤含有酸素吸収層D、シーラント層Eを共押出積層するこ
とを特徴とする酸素吸収性積層フィルムの製造方法。 - 【請求項2】鉄系脱酸素剤含有酸素吸収層Dが、鉄粉を
主剤とする脱酸素剤をポリオレフィン樹脂に分散させた
酸素吸収樹脂組成物からなることを特徴とする請求項1
記載の酸素吸収性積層フィルムの製造方法。 - 【請求項3】接着強化層Cに用いるポリオレフィン樹脂
のメルトフローレートが、酸素吸収層Dに用いるポリオ
レフィン樹脂のメルトフローレートよりも小さいことを
特徴とする請求項1乃至2記載の酸素吸収性積層フィル
ムの製造方法。 - 【請求項4】単層または積層された中間層Bの接着強化
層Cを積層する面、接着強化層C、酸素吸収層D及びシー
ラント層Eが隣接する層と互いに熱接着可能なポリオレ
フィン樹脂であることを特徴とする請求項1乃至3記載
の酸素吸収性積層フィルムの製造方法。 - 【請求項5】請求項1乃至4記載の酸素吸収性積層フィ
ルムの製造方法により得られた包装材料。
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