JP3085642B2 - 積層体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、包装分野、特に容器の
製造に好適に用いられる積層体と、これを用いて製造し
た食品，薬品等を収納、包装する為の密封性、開封性に
優れた易開封性容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品をプラスチック容器に密封し、高温
の殺菌処理を行い、保存流通する容器が増加している。
また、消費者が使用する際に電子レンジにより加熱する
ケースもあり、内容物が油を含む場合には内容物の温度
が高温になる場合もあり、消費者のニーズとしては調理
における耐熱性、密封性に優れ、さらに開封性が優れて
いる事にある。密封性、易開封性に優れた容器として、
使用時の開封を一般に行われているシール部の剥離で行
うのではなく、容器として、多層容器を用いて、多層容
器の層間を開封剥離面とし、密封性と易開封性を両立さ
れた容器が数多く提案されている（特開昭５０−３７５
９８号公報、特公平５−６３３８５号公報、特公平５−
７９５８７号公報）。しかしこれらの容器は、剥離層が
ＰＥ（ポリエチレン）であることから、高温処理条件が
１２０℃が上限であること、特に油分を多く含んでいる
調理食品を充填した場合、剥離層に膨潤が見られるこ
と，および蓋材との密封が高温によるシール層の軟化の
為、破壊される等の欠点があった。これらの欠点を補う
目的で、特公平７−２４０９号公報に示されているよう
なポリプロピレン系樹脂を最内層として、耐熱性を増し
た層構成の容器が提案され、従来のＰＥ最内層のものに
比較して耐熱性は向上するが、これらの構成では剥離を
可能とさせる為に依然としてＰＥを中間層として用いて
おり、ある程度の耐熱性の向上は認められるものの、さ
らに高温の殺菌（ｅｘ １３０℃）になると中間層の軟
化、溶融のため急激に中間層と表面層との間のラミネー
ト強度が低下し、殺菌中に剥離が発生し、密封性が損な
われるという欠点があった。また、容器全体の耐熱性に
おいても通常のポリプロピレンでは変形が生じる為、耐
熱性に優れた材料を使用する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ヒー
トシール層と開封剥離層とを別にする易開封性容器の製
造に好適に用いられる積層体であって、開封剥離層（シ
ール層）の易剥離性を確保しつつ、耐熱性、耐油性を有
する積層体を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成する為に鋭意検討を行った結果、易開封性容器の
製造に用いられる積層体を特定な層構成とすることによ
り、前記課題を解決できることを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、
内側より第１層が融点１６０℃以上のポリプロピレンで
あるシール層（Ａ）、第２層がポリプロピレン２０〜９
０重量％と４メチルペンテン１樹脂８０〜１０重量％の
混合物よりなる隣接層(Ｂ)、第３層が融点１６０℃以上
であり、メルトインデックス（ＪＩＳ Ｋ６７５８）１
〜３０のポリプロピレンよりなる中間層（Ｃ）、最外層
が１０重量％〜６０重量％の無機フィラーを含むポリプ
ロピレンを主体とする基材層（Ｄ）を有し、シール層
（Ａ）のメルトインデックスは中間層（Ｃ）のメルトイ
ンデックスの１．１倍以上であり、（Ａ）（Ｂ）間の層
間剥離強度が（Ｂ）（Ｃ）間の層間剥離強度よりも弱く
該剥離強度が０．２〜２．５ｋｇ／１５ｍｍ（引張り速
度 ３００ｍｍ／分）であり少なくとも４層以上からな
ることを特徴とする積層体であり、必要により中間層
(Ｂ)が、ポリプロピレン２０〜９０重量％と４メチルペ
ンテン１樹脂８０〜１０重量％からなる混合物１００重
量部に対し、ポリエチレン又は不飽和カルボン酸変性ポ
リプロピレンを３〜２０重量部を添加してなる組成物で
ある積層体であり、好ましくは最内層(Ａ) の厚みが、
５〜１００μ以下である積層体である。

【０００５】本発明の（Ａ）のシール層は融点が１６０
℃以上のポリプロピレン（以下ＰＰと記す）よりなって
おり、このＰＰを用いる事により、耐熱性、耐油性を有
する積層体を得ることができる。また、（Ａ）に用いら
れるＰＰのメルトインデックス（ＪＩＳ Ｋ６７５８）
は、（Ｃ）に用いられるＰＰの１．１倍より大きい必要
がある。本発明者等はＰＰのメルトインデックス（以下
ＭＩと記す）の違いにより、隣接層（Ｂ）との層間剥離
が制御されることを見いだした。つまり（Ｂ）を挟む２
つの層間剥離強度は（Ｂ）と隣接するＰＰのＭＩの影響
を受け、ＭＩの大きい方の層間剥離強度がより小さくな
ることを見いだした。本発明の場合には、（Ａ）（Ｂ）
間で剥離させる必要があり、（Ａ）のＭＩを（Ｃ）のＭ
Ｉの１．１倍以上にすると（Ａ）（Ｂ）間の層間剥離強
度は（Ｂ）（Ｃ）間より小さくなり易開封に好適にな
る。また、（Ａ）の厚みは、５〜１００μが好ましく、
５μより小さくなると密封不足となり、逆に１００μよ
り大きくなると開封感を損ねる恐れがある。使用するＰ
Ｐとしては、融点が１６０℃であり、ＭＩが（Ｃ）の
１．１倍以上であれば任意である。蓋とのシール性及び
成形性を考慮して、ＰＰが１００重量部に対して３〜２
０重量のポリエチレンをブレンドすることも可能であ
る。またポリエチレンの他に不飽和カルボン酸変性ポリ
オレフィンやエチレン酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂のブ
レンドも中間層との耐熱剥離性を損なわない範囲で可能
である。

【０００６】本発明の（Ｃ）の中間層は、積層体の強
度、耐熱性、成形性の保持を目的とする。この層におい
ても耐熱性が必要であり、融点が１６０℃以上のポリプ
ロピレンが用いられる。また、該中間層の目的の１つと
して隣接層（Ｂ）との層間剥離強度の調整もあり、ＭＩ
が０．５〜３０である必要がある。ＭＩが３０以上にな
ると（Ａ）（Ｂ）間と（Ｂ）（Ｃ）間との層間剥離強度
の調整が難しく層間剥離強度の差を設けることが困難と
なる。また、これらの条件を満たすと、成形性等を調整
する目的でポリエチレン等の任意の熱可塑性樹脂をブレ
ンドすることも可能である。本発明の（Ｄ）の基材層
は、１０〜６０重量％の無機フィラーを含むポリプロピ
レンを主体とする。無機フィラーとしては板状、鱗片状
等の形態を有したものとして、例えばタルク、酸化チタ
ン、カオリン、クレー、水酸化アルミニウム、グラファ
イト、ヤリサイト、パライトマイカやこれらの混合物が
上げられ、非鱗片状無機フィラーとして、炭酸カルシウ
ム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタ
ン、水酸化マグネシウム、石英粉、炭酸マグネシウム、
石膏マグネシウム等が上げられ、使用に際しては、任意
の単体、あるいは混合物が用いられる。好ましくはマイ
カ、タルク、炭酸カルシウムが好ましい。無機フィラー
の充填量としては、少なすぎると、耐熱性、剛性の向上
がはかれない。また、多すぎると、積層体を製造する際
に困難が生じる為、２０重量％〜６０重量％の範囲が適
しており、更に好ましくは、３０重量％〜５０重量％の
範囲内にあるのが好ましい。

【０００７】本発明の（Ｂ）の隣接層は、本発明におい
て最も重要な役割を果たすものであり、この層はポリプ
ロピレンと４メチルペンテン１樹脂のブレンド物を主体
とする。ブレンド比は任意であるが、ポリプロピレン量
として９０〜２０重量％及び４メチルペンテン１樹脂と
して８０〜１０重量％が好ましいが、最も好適な配合比
はポリプロピレン量として８０〜４０重量％である。ポ
リプロピレンの量が９０重量％以上になると開封が困難
となり、逆に２０％以下となると層間剥離強度が弱くな
りデラミネーションをおこす恐れがある。また微妙な層
間剥離強度を調整する為に、ポリエチレンをブレンドす
ることも可能であるが、ブレンド量が多すぎると目的と
する耐熱性を損なう場合があり、ブレンド量としてはポ
リプロピレン１００重量部に対して、２０重量部を上限
とし、またブレンド量が少ないとその層間剥離強度を調
整することができない為、３重量部を下限とすることが
望ましい。また同様に微妙な層間剥離強度を調整する為
に、不飽和カルボン酸変性ポリプロピレンをブレンドす
ることがあるが、このブレンドについても、ブレンド量
が多すぎると、剥離強度を強め、かつブレンド量が少な
いと層間剥離強度を失うことがある為２０重量部以下３
重量部以上が望ましい。

【０００８】さらに（Ａ）〜（Ｄ）の４層のほかに
（Ｄ）層の外側や（Ｃ）層と（Ｄ）層の間に任意の樹脂
を積層できることができる。積層する樹脂としては、ポ
リカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、
ポリプロピレン（ＰＰ）、塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤ
Ｃ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯ
Ｈ）、無機物充填ポリプロピレン等がある。また（Ｄ）
の外側や（Ｂ）層と（Ｃ）層の間は単層に限らず、多層
に積層したもの等任意に選択できる。この場合その接着
層（ＡＤ）としては不飽和カルボン酸変性ポリプロピレ
ンが好ましい。即ち（Ｄ）層の外側や（Ｃ）層と（Ｄ）
層の間に加える層としては、ＰＰ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／Ａ
Ｄ／ＰＰ、ＰＰ／ＡＤ／ＰＶＤＣ／ＡＤ／ＰＰ等任意に
選択できる。またその他としてはプラスチックに限ら
ず、アルミニウム箔、スチール箔等の金属層も使用する
ことができる。特に積層体の酸素ガスバリア性を向上さ
せる必要がある場合には、エチレンビニルアルコール共
重合体が（Ｄ）層の外側や（Ｃ）層と（Ｄ）層の間に積
層されて用いられ、そのエチレン重合比率としては２０
〜５０重量％のものが目的にあわせ任意に用いられる。
また、エチレンビニルアルコール共重合体を（Ｃ）層と
（Ｄ）層との間に用いる場合は、成形性を考慮すると
（Ｃ）層の次に（Ｃ）層と同じ種類のＰＰか別の種類の
ＰＰを介して用いると成形性がよくなる。即ち層構成は
Ａ／Ｂ／Ｃ／ＰＰ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／ＡＤ／Ｄの８層と
するのが好ましい。本発明の層構成は、前記の樹脂を用
いて、共押出，ラミネート加工等で得ることができる。
ラミネート加工としては、エキストルーションラミネー
ト，共押出ラミネート，ドライラミネート，サーマルラ
ミネート等の任意の方法を用いることができる。

【０００９】

【作用】本発明の最も重要な点は、隣接層（Ｂ）である
ポリプロピレンと４メチルペンテン１樹脂をブレンドし
たことにある。ポリプロピレンの融点は通常、ランダム
ＰＰで約１５０℃，ホモＰＰで約１６０ ℃である。一
方４メチルペンテン１の融点は約２４０℃である。これ
らをブレンドすることにより従来のポリエチレンを主体
とする中間層に比較して、１５℃以上の耐熱性を有し、
内容物の温度が殺菌時に高温（例えば１４０℃以上）に
なっても中間層が軟化および溶融することがない。例え
ば従来のＰＥのケースと比較すると、最も耐熱性の優れ
たＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）の融点は１３５℃付
近である。１２０℃を越すと軟化が急激に進み、シール
層と中間層の層間剥離強度は、１２０℃以下では、１.
０〜１.５ｋｇ／１５ｍｍ巾あったものでも、１２５℃
の熱を一時的にも経験すると剥離強度は０〜０.２ｋｇ
／１５ｍｍと急激に低下してしまう。この為、１２５℃
以上の高温である殺菌では、殺菌中の圧力変化が少しで
も蓋材が膨らむような事が生じると、シール層と中間層
は容易に剥離してしまい、密封容器としての形態をとど
められない状態となる。一方、本発明によると中間層を
用いると、１３０℃以上の高温処理でも中間層自体の耐
熱性が優れている為、前述のような形態になる事はな
く、安定した高温処理が可能となる。更に外層に無機フ
ィラーを充填したＰＰを用いることにより、積層体全体
の耐熱性と、剛性を向上させることが可能となる。ま
た、無機フィラーを充填することにより、易焼却性にも
優れる。また、ポリプロピレンと４メチルペンテン１樹
脂とのブレンド物を積層した場合に易剥離性を発現す
る。その強度は、ブレンド比により左右されるが、例え
ば混合比がポリプロピレン重量比で５０〜９０％重量％
の範囲では層間接着強度が０.５〜２.５ｋｇ／１５ｋｇ
の易剥離強度の範囲となる。この為、シール層の剥離は
容易に行う事ができる。

【００１０】本発明の積層体は成形して容器として用い
られ、蓋材とシールされるが、蓋の開封は（Ａ）層と
（Ｂ）層の間で行われ、易開封性でなければならない。
従って(Ａ) (Ｂ) 間の層間剥離強度が０.２〜２.５ｋｇ
／１５ｍｍ（引張り速度 ３００ｍｍ／分）でなければ
ならず、この時剥離をスムーズに行う為には（Ｃ）
（Ｄ）間の層間剥離強度も考慮に入れる必要がある。
（Ｂ）（Ｃ）間の層間剥離強度が（Ａ）（Ｂ）間の層間
剥離強度よりも小さい時、層間剥離が（Ｂ）（Ｃ）間で
行われる場合もあり、開封が安定しない。よって開封を
容易に行うには（Ａ）（Ｂ）間の層間剥離強度を（Ｂ）
（Ｃ）間の層間剥離強度よりも小さくする必要がある。
この為、（Ａ）と（Ｃ）に用いるＰＰのＭＩを変化させ
ることにより強度を調整することが可能となる。すなわ
ち（Ａ）のＰＰのＭＩを（Ｃ）のＰＰのＭＩより、１．
１倍以上にすることによりこの関係が成立する事を本発
明は見いだした。そのために蓋材のシール層と最内層
（Ａ）とは強固に接着されていなければならず、通常は
蓋材のシール層の材質は最内層（Ａ）の材質と同質か同
じ材料が使用される。更に開封性のきれをよくするため
には最内層(Ａ) の厚みが、５〜１００μの範囲である
事が好ましい。（Ａ）の厚みが５μ以下になると密封性
が損なわれ恐れがあり、逆に１００μを越えると開封感
が損なわれる恐れがある。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。表１
及び表３には実施例および比較例の積層体構成の構成樹
脂と層の厚みを、表２及び表４には実施例および比較例
の積層体の（Ａ）（Ｂ）間の加熱前後のラミネート強
度、（Ｂ）（Ｃ）間の加熱前後のラミネート強度、各積
層体を用いて作成した容器の殺菌適正，耐内圧性、耐熱
性、開封性を示している。これらの積層体は、別々の押
出機にて混練押出され多層ダイに導かれる共押出法によ
り積層された。

【００１２】本実施例及び比較例において使用した樹脂
は下記のとおりである。 ・ＰＰ１：ポリプロピレン 融点１５５℃ ＭＩ＝０．
５ ・ＰＰ２：ポリプロピレン 融点１６４℃ ＭＩ＝２．
０ ・ＰＰ３：ポリプロピレン 融点１６２℃ ＭＩ＝１．
５ ・ＰＰ４：ポリプロピレン 融点１６０℃ ＭＩ＝３．
０ ・ＰＰ５：ポリプロピレン 融点１５５℃ ＭＩ＝２．
５ ・ＰＰ６：ポリプロピレン 融点１５３℃ ＭＩ＝１．
０ ・ＰＰ７：ポリプロピレン 融点１６５℃ ＭＩ＝３
５．０ ・ＰＰ８：ポリプロピレン 融点１６４℃ ＭＩ＝２
０．０ ・ＰＰ９：ポリプロピレン 融点１６２℃ ＭＩ＝４
０．０ ・ＡＤ ：無水カルボン酸変性ポリプロピレン ・ＥＶＯＨ：エチレンビニルアルコール共重合体 ・ＭＰ ：４−メチルペンテン１ ・ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン ・変ＰＰ：カルボン酸変性ポリプロピレン ・ＣＡ ：炭酸カルシウム

【００１３】本実施例及び比較例における評価は下記方
法で行った。 ・加熱前ラミネート強度：積層体の（Ａ）（Ｂ）間及び
（Ｂ）（Ｃ）間のラミネート強度を測定。 引張り速度 ３００ｍｍ／分。（１８０度剥離） ・加熱後ラミネート強度：積層体を１３５度乾熱条件に
て１時間放置しその後、積層体の（Ａ）と（Ｂ）間、及
び（Ｂ）（Ｃ）間のラミネート強度を測定。 引張り速度 ３００ｍｍ／分。（１８０度剥離） ・殺菌適正（破袋率）：実施例および比較例の積層体を
用いて、口径６５ｍｍφ、高さ２５ｍｍ、容量７０ｃｃ
の丸型容器を真空成形により作成した。容器内に水を９
０％充填し、ＰＥＴ／アルミ箔／ＰＥＴ／ＰＰよりなる
４層構成、厚み１００μｍの蓋フィルムでヒ―トシ―ル
法により密封した。その後加圧下１３０℃の熱水中に
て、ｎ＝１０にて殺菌を行い、殺菌終了後、外観検査に
より水漏れの有無を計数した。分子が水漏れの発生した
数、分母がテスト数。 ・耐内圧性：殺菌適性評価後で殺菌後水漏れのないもの
について、圧縮エアーを漏れないように、蓋材側より注
入し、密封が解除される時の圧力を測定した。 ・耐熱性：殺菌適正で用いた容器内に植物油を９０％充
填し、出力５００Ｗの電子レジで２分間加熱を行った。
加熱終了後、容器外観の観察を行い容器に変形の生じて
いるものを不良とし、変形を生じていないものを良とし
た。 ・開封性：殺菌適正で用いた容器を同様の殺菌処理を行
った後に、女性モニターによる開封テストを行った。開
封時に剥離層のカット性が悪く、ヒゲ状のものが発生し
たり、開封がスムーズに行えないものを不良とした。 ・引張弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定し
た。。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】

【発明の効果】本発明の積層体は、高温処理後の易開封
性，密封性を安定制御することができる。また、この積
層体から得られた易開封性容器は、密封性及び開封性に
優れ、その実用価値は大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B65D 65/00 - 65/46 B65D 81/34

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側より第１層が融点１６０℃以上のポ
   リプロピレンであるシール層（Ａ）、第２層がポリプロ
   ピレン２０〜９０重量％と４メチルペンテン１樹脂８０
   〜１０重量％の混合物よりなる隣接層(Ｂ)、第３層が融
   点１６０℃以上であり、メルトインデックス０．５〜３
   ０のポリプロピレンよりなる中間層（Ｃ）、最外層が１
   ０重量％〜６０重量％の無機フィラーを含むポリプロピ
   レンを主体とする基材層（Ｄ）を有し、シール層（Ａ）
   のメルトインデックスは中間層（Ｃ）のメルトインデッ
   クスの１．１倍以上であり、（Ａ）（Ｂ）間の層間剥離
   強度が（Ｂ）（Ｃ）間の層間剥離強度よりも弱く該剥離
   強度が０．２〜２．５ｋｇ／１５ｍｍ（引張り速度 ３
   ００ｍｍ／分）であり少なくとも４層以上からなること
   を特徴とする積層体。
2. 【請求項２】 隣接層(Ｂ)が、ポリプロピレン２０〜９
   ０重量％と４メチルペンテン１樹脂８０〜１０重量％か
   らなる混合物１００重量部に対し、ポリエチレン又は不
   飽和カルボン酸変性ポリプロピレンを３〜２０重量部を
   添加してなる組成物である請求項１記載の積層体。
3. 【請求項３】 最内層(Ａ) の厚みが、５〜１００μであ
   る請求項１又は２記載の積層体。