JP7369342B2 - 容器、及び加熱用包装袋 - Google Patents
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Description
容器の一実施形態は、屈曲部を有する胴体部を備える容器であり、上記胴体部は、少なくとも一枚の積層体で構成され、上記積層体は、基材、プライマー層、接着剤層、及びシーラント層をこの順に含み、上記プライマー層の上記シーラント層側の主面の少なくとも一部に静電インク組成物で構成される印刷部を有する。容器は、例えば、包装袋、チューブ容器、及びスタンディングパウチ等であってよい。包装袋は、常温で使用されるものに限らず、加熱用、及び冷凍用等の温度変化に曝される包装袋であってよい。容器は、例えば、使用時に更に折れ目が形成されることを想定した容器であってもよい。チューブ容器等においては、胴体部を押圧し変形させることによって被包装物を容器外に取り出す際に、胴体部に新たな折れ目が形成され得る。本開示の容器であれば、このような場合にも各層間の接着状態が維持されることから、容器としての機能(例えば、バリア性等)が使用期間に亘って維持され得る。
(2)PETフィルム/プライマー層/静電インク層/第1接着剤層/アルミニウム層/第2接着剤層/ナイロン層/第3接着剤層/CPPフィルム(無延伸ポリプロピレンフィルム)
(3)PETフィルム/プライマー層/静電インク層/第1接着剤層/ナイロン層/第2接着剤層/CPPフィルム(無延伸ポリプロピレンフィルム)
(4)PETフィルム/プライマー層/静電インク層/第1接着剤層/アルミニウム層/第2接着剤層/ポリエチレンフィルム
図7は、一実施形態に係る包装袋120(加熱用包装袋)の一例を示す平面図である。図7に示すように、包装袋120は、基材、プライマー層、静電インク層、接着剤層、及びシーラント層をこの順に有する積層体300で構成される。積層体300の構造については後述する。包装袋120は、例えば、飲食品等の被包装物を収容した状態で密封される袋であってよい。包装袋120は、屈曲部を有してもよく、屈曲部を有しなくてもよい。
(6)PETフィルム/プライマー層/静電インク層/第1接着剤層/アルミニウム層/第2接着剤層/ナイロン層/第3接着剤層/CPPフィルム(無延伸ポリプロピレンフィルム)
(7)ナイロン層/プライマー層/静電インク層/第1接着剤層/LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)フィルム
(8)PETフィルム/プライマー層/静電インク層/第1接着剤層/ナイロン層/第2接着剤層/CPPフィルム
上記実施形態で説明したように、本実施形態に係る包装袋120(加熱用包装袋)は、基材10、プライマー層40、接着剤層30、及びシーラント層20がこの順に積層された積層体300によって構成されている。また、接着剤層30は、エポキシ化合物を含む接着剤組成物と、当該接着剤組成物の硬化物と、の少なとも一方を含んでいる。また、耐水性を向上させる観点から、プライマー層40は、ポリエチレンイミン樹脂を含んでもよい。
[積層体の作製]
基材として、アルミナ蒸着PETフィルム(凸版印刷株式会社製、商品名:GLARH12、厚さ:12μm)を準備した。このアルミナ蒸着面に水性プライマー樹脂(ポリエチレンイミンを含有する樹脂、Michelman社製、商品名:DP050)を塗布してプライマー層を形成した。水性ポリエチレンイミンの塗布量が0.10~0.18g/m2となるように塗布した。
接着剤組成物を調製する際にエポキシ化合物((C)成分)を配合しなかったこと以外は、実施例I-1と同様にして積層体を調製した。
実施例I-1及び比較例I-1で調製した積層体のそれぞれについて、加熱時のはく離抑制性能の評価を行った。具体的には、積層体を、二つ折りにし屈曲部を形成し、クリップで留めたものを評価用サンプルとし、評価用サンプルを表1に記載の加熱温度の下で45分間加熱して、加熱後の評価用サンプルの屈曲部の状況を光学顕微鏡で観察することで行った。評価は、以下の基準で行った。結果を表1に示す。
A:はく離が観察されない。
B:積層間にわずかに空隙が認められる。
C:積層間にはく離が観察される。
実施例I-1及び比較例I-1で調製した積層体のそれぞれについて、加熱温度及び加熱時間を変更したこと以外は上記「積層体のはく離抑制性能の評価その1」と同様にして、加熱時のはく離抑制性能の評価を行った。結果を表2に示す。
次に、屈曲部を設けた状態でのシールによる影響を評価した。実施例I-1及び比較例I-1で調製した積層体をそれぞれ3枚用意し、同じ積層体3枚で構成されるスタンディングパウチ(図3,図4に示す容器と同様の構成を有する容器)を調製した。具体的には、側面シートとなる二枚の積層体の間に、底面シートとなるシートを二つ折りにして配置し、熱傾斜試験機を用いて、0.2MPaの圧力を積層体に印加し、1秒間、表3に示す温度で処理し、シールした。なお、スタンディングパウチの底面シート部分となる積層体は山折りした際に、シーラント層側が容器内側となるように配置した。熱傾斜試験機としては、株式会社東洋精機製作所製の「HG-100」(製品名)を用いた。調製後、スタンディングパウチの底面シート部分を含む断面を光学顕微鏡で観察した。評価基準は、上記「積層体のはく離抑制性能の評価その1」と同じ基準を用いた。結果を表3に示す。また、参考のため、図9に、実施例I-1及び比較例I-1の底面シートとなる積層体の屈曲部の外観について、シール前及び210℃でのシール後の状況を示す。
シール時に印加する圧力条件、又はシール時の時間を変更して、上記「屈曲部における熱シール試験:はく離抑制性能の評価その3」と同様の評価を行った。結果を表4及び表5、並びに図10及び図11に示す。
[積層体の作製]
接着剤組成物における各成分の質量基準の配合比を(A):(B):(C)を表5に示すとおりに変更したこと以外は、実施例I-1と同様にして積層体を作製した。また得られた積層体に対して、ラミネート強度を後述する方法によって測定した。結果を表6に示す。
参考例I-1で調製した積層体について、JIS K 6854-1:1999の記載に準拠してラミネート強度を測定した。具体的には、まず調製した積層体を15mm幅にカットして測定サンプルとした。測定サンプルの端部における層間をはく離した後、角度:90°、引張速度:300mm/min、及び室温の条件で引張試験機を用いて、積層体の層間のはく離強度を測定した。このはく離強度を常温(20℃)でのラミネート強度とした。測定結果は表6に示すとおりであった。
脂肪族ポリエステルポリオール(A)(三井化学株式会社製、商品名:タケラックA626)からなる第1液と、ポリイソシアネート(B)(三井化学株式会社製、商品名:タケネートA50)及びエポキシ化合物(C)からなる第2液とが、別々に容器に収容された2液型接着剤を準備した。第1液と第2液とを混合し、表6に示す配合の接着剤組成物を調製した。この接着剤組成物を用いたこと以外は、参考例I-1と同様にして積層体を作製し、接着強度の測定を行った。測定結果は表6に示すとおりであった。
接着剤組成物を調製する際にエポキシ化合物(C)を配合しなかったこと以外は、参考例I-1と同様にして積層体を作製し、接着強度の測定を行った。測定結果は表6に示すとおりであった。
静電インク組成物を印刷した印刷面に対し、式(1)のエポキシ化合物を塗布してエポキシコーティング層を設けたこと、このエポキシコーティング層に、比較例I-2の接着剤組成物を塗布したこと以外は、参考例I-1と同様にして積層体を作製し、接着強度の測定を行った。エポキシコーティング層の塗布量は、表5に示す配合において0.53質量部に相当する量とした。測定結果は6に示すとおりであった。
参考例I-1と比較例I-3の積層体を、それぞれ15mm幅にカットして測定用サンプルを得た。測定用サンプルの端部における層間をはく離した後、90℃の熱水に浸した状態で引張試験機を用いてはく離強度を測定した。すなわち、はく離角度:フリー、引張速度:300mm/分間とした。このはく離強度を熱水ラミネート強度として表7に示す。
参考例I-1の一対の積層体を用いて、無延伸ポリプロピレンフィルム同士が重なり合うようにしてヒートシールを行い、シール部を形成した。これによって、無延伸ポリプロピレンフィルム同士を熱溶着させ、15mm幅の測定サンプルを作製した。JIS K 7127:1999に準拠して、作製した測定サンプルのシール部におけるシール強度を測定した。測定は、はく離角度:90°、引張速度:300mm/分間、及び常温(20℃)の条件で引張試験機を用いて、ヒートシール間のはく離強度を測定した。このはく離強度を「熱処理前」のシール強度とした。測定結果は表7に示すとおりであった。比較例I-3の積層体を用いて、同様の測定サンプルを作製し、同様の測定を行った。測定結果は表7に示すとおりであった。
上述の「シール強度(熱処理前)の測定」で作製した測定サンプルを、100℃の水中で30分間加熱した。その後、上述の「シール強度(熱処理前)の測定」と同じ手順でシール強度を測定した。測定結果は表7の「ボイル後」の欄に示すとおりであった。
上述の「シール強度(熱処理前)の測定」で作製した測定サンプルのレトルト熱処理(120℃×30分間)を行った。引張試験機を用い、「シール強度(熱処理前)の測定」と同様にしてはく離強度を測定した。測定結果は表7の「120℃×30分間」の欄に示すとおりであった。
上述の「シール強度(熱処理前)の測定」で作製した測定サンプルのレトルト熱処理(130℃×30分間)を行った。引張試験機を用い、「シール強度(熱処理無し)の測定」と同様にしてはく離強度を測定した。測定結果は表7の「130℃×30分間」の欄に示すとおりであった。
[積層体の作製]
基材として、ナイロンフィルム(厚さ:15μm)を準備した。このナイロンフィルムの一方の主面に水性プライマー樹脂(ポリエチレンイミンを含有する樹脂、Michelman社製、商品名:DP050)を塗布してプライマー層を形成した。水性ポリエチレンイミンの塗布量が0.10~0.18g/m2となるように塗布した。
静電インク組成物の色及びインク被覆率を表8に記載のとおりに変更したこと以外は、実施例II-1と同様にして、積層体を調製した。
接着剤組成物を調製する際にエポキシ化合物((C)成分)を配合しなかったこと以外は、それぞれ実施例II-1~II-3と同様にして積層体を調製した。
上記の実施例II-1~II-3及び比較例II-1~II-3のそれぞれについて、150mm×200mmの長方形状の積層体を2枚準備した。このとき、実施例II-1及び比較例II-1の積層体は、幅10mmの外周部には、静電インク組成物が塗布されていないものを準備し、実施例II-2~II-3及び比較例II-2~II-3の積層体は、外周部にも制電インク組成物が塗布されたものを準備した。2枚の積層体をLLDPEフィルム側の主面が対向する状態で重ね、ヒートシールによって、長手方向に沿った一対の端部、及び短手方向に沿った一方の端部を貼り合わせることによって、積層体の周囲の四辺のうち三辺にシール部を形成した。図12では、積層体310の主面を示している。まず、最初のヒートシールによって積層体310の三辺にシール部111を形成し、三辺が閉じた状態の包装袋を作成した。このときのシール部111の幅T(図12参照)は、10mmとした。シール部111が形成されていない一辺についてもヒートシールによって2枚の積層体を貼り合わせることでシール部114を形成した。シール部114についても、幅Tを10mmとした。つまり、実施例II-1及び比較例II-1の積層体を用いた場合には、シール部111,114では、積層体内に静電インク組成物が印刷されていない状態となっている包装袋を準備した。
実施例II-1~II-3及び比較例II-1~II-3に係る包装体のそれぞれについて、JIS K 6854-1:1999の記載に準拠してラミネート強度を測定した。具体的には、まず調製した実施例II-1~II-3及び比較例II-1~II-3に係る包装体の代わりに、水を充填する前の実施例II-1~II-3及び比較例II-1~II-3に係る積層体を15mm幅にカットして測定サンプルとした。測定サンプルの端部における層間をはく離した後、角度:90°、引張速度:300mm/min、及び室温の条件で引張試験機を用いて、積層体の層間のはく離強度を測定した。このはく離強度を常温(20℃)でのラミネート強度とした。測定結果は表8に示すとおりであった。
実施例II-1~II-3及び比較例II-1~II-3に係る包装体のそれぞれを、90℃の水中で30分間加熱した(ボイル熱処理)。その後、上述の<ラミネート強度(ボイル前)の評価>と同じ手順で包装体の一部を切り出し、ラミネート強度を測定した。測定結果は表8に示すとおりであった。
実施例II-1~II-3及び比較例II-1~II-3に係る包装体のそれぞれについて、水を充填する前(シール部114を完全にシールして内部を密封した状態とする前)に、シール部を含むように切り出し、15mm幅の測定サンプルを作製した。JIS K 7127:1999に準拠して、作製した測定サンプルのシール部におけるシール強度を測定した。測定は、はく離角度:90°、引張速度:300mm/min、及び常温(20℃)の条件で引張試験機を用いて、ヒートシール間のはく離強度を測定した。このはく離強度を「熱処理前」のシール強度とした。測定結果は表9に示すとおりであった。
実施例II-1~II-3及び比較例II-1~II-3に係る包装体のそれぞれを、90℃の水中で30分間加熱した(ボイル熱処理)。その後、包装体を開封し、内部に充填されていた水を除去しA後に、上述の「シール強度(ボイル前)の評価」と同じ手順でシール強度を測定した。測定結果は表9に示すとおりであった。
上記の実施例II-1~II-3及び比較例II-1~II-3それぞれについて、150mm×200mmの長方形状の積層体を2枚準備し、上述の包装体の作成と同様の方法で、含気ボイル試験用の包装体を作製した。
[接着剤組成物及び積層体の作製]
基材として、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、厚さ:12μm)を準備した。このPETフィルムの一方面に実施例II-1と同じ水性プライマー樹脂を塗布してプライマー層を形成した。水性ポリエチレンイミンの塗布量も実施例II-1と同じとした。
JIS K 6854-1:1999に準拠して、作製した積層体の接着強度を測定した。具体的には、作製した積層体を15mm幅にカットして測定サンプルとした。測定サンプルの端部における層間をはく離した後、角度:90°、引張速度:300mm/min、及び室温の条件で引張試験機を用いて、積層体の層間のはく離強度を測定した。このはく離強度を常温(20℃)での接着強度とした。測定結果は表11に示すとおりであった。
接着剤組成物の配合を、表11及び表12に示すとおりに変更したこと以外は、参考例II-1と同様にして積層体を作製し、接着強度の測定を行った。測定結果は表11及び表12に示すとおりであった。
脂肪族ポリエステルポリオール(A)(三井化学株式会社製、商品名:タケラックA626)からなる第1液と、ポリイソシアネート(B)(三井化学株式会社製、商品名:タケネートA50)及びエポキシ化合物(C)からなる第2液とが、別々に容器に収容された2液型接着剤を準備した。第1液と第2液とを混合し、表12に示す配合の接着剤組成物を調製した。この接着剤組成物を用いたこと以外は、参考例II-1と同様にして積層体を作製し、接着強度の測定を行った。測定結果は表12に示すとおりであった。
接着剤組成物を調製する際にエポキシ化合物(C)を配合しなかったこと以外は、参考例II-1と同様にして積層体を作製し、接着強度の測定を行った。測定結果は表12に示すとおりであった。
静電インク組成物を印刷した印刷面に対し、式(1)のエポキシ化合物を塗布してエポキシコーティング層を設けたこと、このエポキシコーティング層に、比較例II-4の接着剤組成物を塗布したこと以外は、参考例II-1と同様にして積層体を作製し、接着強度の測定を行った。エポキシコーティング層の塗布量は、表11に示す配合において0.53質量部に相当する量とした。測定結果は表12に示すとおりであった。
参考例II-5と比較例II-5の積層体を、それぞれ15mm幅にカットして測定用サンプルを得た。測定用サンプルの端部における層間をはく離した後、90℃の熱水に浸した状態で引張試験機を用いてはく離強度を測定した。すなわち、はく離角度:フリー、引張速度:300mm/minとした。このはく離強度を熱水接着強度として表13に示す。
参考例II-5の一対の積層体を用いて、無延伸ポリプロピレンフィルム同士が重なり合うようにしてヒートシールを行い、シール部を形成した。これによって、無延伸ポリプロピレンフィルム同士を熱溶着させ、15mm幅の測定サンプルを作製した。JIS K 7127:1999に準拠して、作製した測定サンプルのシール部におけるシール強度を測定した。測定は、はく離角度:90°、引張速度:300mm/min、及び常温(20℃)の条件で引張試験機を用いて、ヒートシール間のはく離強度を測定した。このはく離強度を「熱処理前」のシール強度とした。測定結果は表13に示すとおりであった。比較例II-5の積層体を用いて、同様の測定サンプルを作製し、同様の測定を行った。測定結果は表13に示すとおりであった。
上述の「シール強度(熱処理前)の測定」で作製した測定サンプルを、100℃の水中で30分間加熱した。その後、上述の「シール強度(熱処理無し)の測定」と同じ手順でシール強度を測定した。測定結果は表13の「ボイル後」の欄に示すとおりであった。
上述の「シール強度(熱処理前)の測定」で作製した測定サンプルのレトルト熱処理(120℃×30分間)を行った。引張試験機を用い、「シール強度(熱処理前)の測定」と同様にしてはく離強度を測定した。測定結果は表13の「120℃×30分間」の欄に示すとおりであった。
上述の「シール強度(熱処理前)の測定」で作製した測定サンプルのレトルト熱処理(130℃×30分間)を行った。引張試験機を用い、「シール強度(熱処理無し)の測定」と同様にしてはく離強度を測定した。測定結果は表13の「130℃×30分間」の欄に示すとおりであった。
[接着剤組成物及び積層体の作製]
基材として、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、厚さ:12μm)を準備した。このPETフィルムの一方面に実施例II-1と同じ水性プライマー樹脂を塗布してプライマー層を形成した。水性ポリエチレンイミンの塗布量も実施例II-1と同じとした。
接着剤組成物を調製する際、ポリイソシアネート(B)の配合量を表14に示すとおりに変更したこと以外は、参考例II-8と同様にして積層体を作製した。作製した積層体を、参考例II-8と同様にして評価した。評価結果は表14に示すとおりであった。
静電インク組成物を印刷した印刷面に対するラミネートを、ドライラミネート装置を用いずにハンドラミネーター機で実施したこと以外は、比較例II-4と同様にして、積層体を作製した。静電インク組成物の色及びインク被覆率は、表14に示すとおりとした。作製した積層体を、参考例II-8と同様にして評価した。評価結果は表14に示すとおりであった。
脂肪族ポリエステルポリオール(A1)(三井化学株式会社製、タケラックA525)、ポリイソシアネート(B1)(三井化学株式会社製、タケネートA52)、及びエポキシ化合物(C)として3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4エポキシシクロヘキサンカルボキシレートを配合して、接着剤組成物を調製した。配合割合は、表15に示すとおりとした。このような接着剤組成物を用いたこと以外は、それぞれ参考例II-8~II-12と同様にして積層体を作製して評価した。評価結果は、表15に示すとおりであった。
ポリオールとして脂肪族ポリエステルポリオール(A1)(三井化学株式会社製、タケラックA525)、及び、ポリイソシアネート(B1)(三井化学株式会社製、タケネートA52)を配合して、接着剤組成物を調製した。配合割合は、表15に示すとおりとした。このような接着剤組成物を用いたこと以外は、比較例II-4と同様にして積層体を作製して評価した。評価結果は、表15に示すとおりであった。
Claims (13)
- 屈曲部を有する胴体部を備える容器であって、
前記胴体部は、少なくとも一枚の積層体で構成され、
前記積層体は、基材、プライマー層、接着剤層、及びシーラント層をこの順に含み、前記プライマー層の前記シーラント層側の主面の少なくとも一部に静電インク組成物で構成される印刷部を有し、前記印刷部は前記接着剤層と直接接触しており、
前記接着剤層は、エポキシ化合物とポリイソシアネートとを含む接着剤組成物及びその硬化物の少なくとも一方を含み、
前記エポキシ化合物の分子量は500以下であり、
前記エポキシ化合物は2官能の脂環式エポキシ化合物を含み、
前記ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基に対する、前記エポキシ化合物に含まれるエポキシ基のモル比が2.4~10である、容器。 - 前記屈曲部に前記印刷部を有する、請求項1に記載の容器。
- 前記接着剤組成物がポリオールを更に含み、
前記ポリオールは脂肪族ポリエステルポリオールを含み、前記エポキシ化合物は両末端にエポキシ基を有するものを含む、請求項1又は2に記載の容器。 - 前記ポリイソシアネートはキシリレンジイソシアネート誘導体を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の容器。
- 前記胴体部と接続する口栓を更に備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の容器。
- 前記口栓は、筒状の注出口と、前記注出口の下端の周縁から外側に広がるフランジとを有する、請求項5に記載の容器。
- 前記胴体部が一枚の前記積層体で構成される、請求項1~6のいずれか一項に記載の容器。
- 前記胴体部が側面シートとなる二枚の前記積層体と底面シートとなる一枚の前記積層体とで構成される、請求項1~7のいずれか一項に記載の容器。
- 基材、プライマー層、静電インク層、接着剤層、及びシーラント層をこの順に有する積層体で構成される、加熱処理用の包装袋であって、
前記静電インク層は前記接着剤層と直接接触しており、
前記接着剤層は、エポキシ化合物とポリイソシアネートとを含む接着剤組成物及びその硬化物の少なくとも一方を含み、
前記エポキシ化合物の分子量は500以下であり、
前記エポキシ化合物は2官能の脂環式エポキシ化合物を含み、
前記ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基に対する、前記エポキシ化合物に含まれるエポキシ基のモル比が2.4~10である、加熱用包装袋。 - 前記プライマー層が、ポリエチレンイミン樹脂を含む、請求項9に記載の加熱用包装袋。
- 外周部に2枚の積層体の前記シーラント層同士を接着するシール部を含み、
前記シール部は、前記静電インク層のインク被覆率は300%以下である、請求項9又は10に記載の加熱用包装袋。 - 前記接着剤組成物がポリオールを更に含み、
前記ポリオールは脂肪族ポリエステルポリオールを含み、前記エポキシ化合物は、両末端にエポキシ基を有するものを含む、請求項9~11のいずれか一項に記載の加熱用包装袋。 - 前記ポリイソシアネートはキシリレンジイソシアネート誘導体を含む、請求項9~12のいずれか一項に記載の加熱用包装袋。
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