JPH02283446A - 液体容器用積層材料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体容器用積層材料及びその製造方法に関し、
更に詳しくは、液体付着及び泡立現象が防止され、且つ
ヒートシール性に優れた液体容器用積層材料及びその製
造方法に関するものである。

〔従来技術と問題点〕

従来、牛乳、ジュース、酒等の飲料物を入れる容器とし
ては紙にポリエチレンをコーティングした材料をヒート
シールにより容器に加工したものが多用されている。こ
の場合、入口から容器内に液体を充填した後、該入口を
ヒートシールにより密封するのであるが、液体を容器内
に充填する際に泡立現象が発生したり、また液体が飛散
し゛ζヒートシール部に泡や液体が付着し、ヒートシー
ル不良を惹き起こすという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、かかる問題点を解決せんとして鋭意研究
の結果、泡立現象や液体付着を防止するとともに、ヒー
トシール性に優れた材料を見出し、本発明を完成させた
ものである。

即ち、本発明の第１は、基材と、該基材上に積層された
、表面改質物質とヒートシール増強物質とが添加された
合成樹脂層とからなり、該合成樹脂層が該樹脂層表面で
水に対する前進接触角（θａ）と同後退接触角（ｏｒ）
より求められる接触角（θ）が９０°以上で、さらに前
記の（θａ）と（ｏｒ）との差Δθが２０°以下であり
、且つ良好なヒートシール性を備えていることを特徴と
する液体容器用積層材料を、 本発明の第２は、ポリオレフィン系樹脂に表面改質物質
とヒートシール増強物質とを混合した合成樹脂層を基材
上に積層し、得られた積層物の合成樹脂層表面で水に対
する前進接触角（θａ）と同後退接触角（ｏｒ）より求
められる接触角（θ）が９０°以上で、さらに前記の（
θａ）と（ｏｒ）との差Δθが２０°以下であり、且つ
優れたヒートシール性を有する積層材料を得ることを特
徴とする液体容器用積層材料の製造方法を、それぞれ内
容とするものである。

尚、本発明において、前進接触角（θａ）と後進接触角
（ｏｒ）とは、「高分子」、３３巻、８月号（１９８４
年）の第６３９頁に記載されたもので、同書に掲載され
ている接触角測定装置の概略図を第１図に示した。

同図において、モニターテし・ビにより水滴の直径φを
測定し、水滴量の増減によってφが変化するときの高さ
ｈを求め、下記（１）式又は（ＩＩ）式によりθａ、ｏ
ｒを決定する； （１）θ　（θａ　　ｏｒ　　ｏｒ）≦本発明に用いら
れる基材としては、紙、合成樹脂シート（又はフィルム
）、金属箔、これらのラミネート等が挙げられる。

本発明に用いられる表面改質物質とは、合成樹脂に混合
され、該混合樹脂層表面で水に対する前進接触角（θａ
）と同後退接触角（ｏｒ）より求められる接触角（θ）
が９０°以上で且つ前記（θａ）と（ｏｒ）との差△θ
を２０°以下に改］ 質し得る疎水性物質を指称する。この様な物質としては
、ポリメチルハイドロジエンシロキサン及び／又はポリ
メチルハイドロ−ジメチルシロキサンコポリマーに、末
端に二重結合を少なくとも１個有する炭化水素を付加し
てなる、くし型グラフトコポリマー；ポリメチルハイド
ロジエンシロキサンと、ビニル基台をポリジメチルシロ
キサンと、−重結合を少なくとも１個有するオレフィン
又はポリオレフィンから選ばれる少なくとも１種との反
応生成物；４−メチルペンテン−１樹脂やポリプロピレ
ン樹脂からなる低分子量ワックス等が挙げられる。かか
るくし型グラフトコポリマーは特願昭６１−１４７７３
４号に詳記しであるが、有機珪素化合物の水素と反応す
る二重結合を少なくとも１個有する炭化水素化合物とし
ては、α−オレフィン、ボリオレフィンワンクス、１．
４−ポリブタジェン、１．２−ポリブタジェン、ポリブ
テン、１−オクタデセン等及びこれらの混合物で、製造
方法の一例としては、ポリメチルハイドロジエンシロキ
サン（ポリメチルハイドロ−ジメチルシロキサンコポリ
マーも含む）と末端ビニル基１個を有するα−オレフィ
ンを混合し、触媒として塩化白金酸を添加、加温し付加
反応させる。得られた反応生成物はアセトン等により数
回洗浄して精製した後、乾燥する。

また、ポリメチルハイドロジエンシロキサンと、ビニル
基含有ポリジメチルシロキサンと、二重結合を少なくと
も１個有するオレフィン又はポリオレフィンから選ばれ
る少な（とも１種との反応生成物にあっては、シリコー
ン比率が高く添加量は少量でよいが、後処理としてキユ
アリングを必要とする。この反応生成物については、特
開昭６１１６８３９号にその製造方法が記載されている
。

本発明に用いられる合成樹脂としては、上記表面改質物
質と相溶性があり、ヒートシール性を有するものが好ま
しくポリエチレン、ポリプロピレン、又はそれらの共重
合樹脂等が挙げられる。

本発明に用いられるヒートシール増強物質としては、粘
着付与剤、官能基を有するエチレン共重合体樹脂、エチ
レン・αオレフィン共重合体樹脂等が挙げられる。具体
的には粘着付与剤としては、テルペン系樹脂、ロジン系
樹脂、芳香族系石油樹脂等が例示される。官能基を有す
るエチレン共重合体樹脂としてはエチレンとアクリル酸
の共重合体樹脂、エチレンとメタアクリル酸の共重合体
樹脂、更には前記共重合体をナトリウム、亜鉛等の金属
イオンにより架橋したアイオノマー樹脂等が例示される
。エチレン・αオレフィン共重合体樹脂としては、エチ
レン・プロピレンラバーの他、エチレン・ブテン共重合
体、エチレン・オクテン共重合体樹脂等が例示される。

本発明において、合成樹脂と表面改質物質との配合割合
は、表面改質物質が打機珪素化合物の場合はそのシリコ
ーンの含有率により一概に規定できないが、ポリオレフ
ィン系樹脂に対し、通常、約０．５〜６重景重量良く、
例えば、シリコーン含有率が４０％の場合では２〜４重
量％配合される。

表面改質物質が６重量％を越えると、容器成形時のヒー
トシール性が低下し、ヒートシール増強物質の使用量を
増加する必要があり、また０、５重量％未満では△θが
２０°以下にならない。また表面改質物質が低分子量ワ
ックスの場合は、合成樹脂に対して約１〜１５重量％の
範囲で配合すれば良い。低分子量ワックスが１５重量％
を越えると加工性の低下を来し、１重量％未満の場合は
Δθが２０°以下にならない。配合物はペレタイザーで
ペレット化されるのが好ましい。

またヒートシール増強物質の配合量は用いる合成樹脂の
ヒートシール性にも左右され一概に規定し難いが、合成
樹脂に対し、概ね１〜４０重量％の範囲である。

本発明の積層材料を製造するには、押出ラミネート、ド
ライラミネート、ウェットラミネート、フィルム接着等
の公知の積層方法が全て使用されるが、特に押出ラミネ
ートが生産効率の面から好適である。

本発明の積層材料を製造するに当り、合成樹脂と表面改
質物質とヒートシール増強物質との混合物を接着増強層
としてのポリオレフィン系樹脂を介して積層接着するの
が好ましい。かかる介在ポリオレフィン系樹脂としては
前記したものと同じポリオレフィン系樹脂で良い。尚、
上記の２層ラミはタンデム方式でもよいが、２層共押出
ダイで同時に実施することが工業的には望ましい。

本発明において、基材上の合成樹脂と表面改質物質とヒ
ートシール増強物質とからなる樹脂層の表面に前記表面
改質物質を移行させ、表面に偏在化させるために熱処理
を施しても良い。該熱処理は表面改質物質の配合量を少
なくできる利点がある。熱処理温度は７０〜１２０“Ｃ
で約１〜６０分、好ましくは５〜３０分が適当である。

更に、熱処理は表面改質物質のキユアリングのために行
うことがある。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて説明するが、
本発明はこれらに限定されないことは勿論である。尚、
以下において特に明示しない限り重量部、重量％をそれ
ぞれ意味する。

参考例：表面改質物質の製造 ポリメチルハイドロジエンシロキサン（Ｐ−３００、Ｍ
Ｗ＝２２０００）３７．８部、α−オレフィン（「ダイ
ヤレンー３０」、三菱化成工業製、ＭＷ＝６５０）６２
．２部、０．１％Ｈ２ＰｔＣｌ６・６　Ｈ□０テトラヒ
ドロフラン溶液２部を反応器に仕込み、８０°Ｃで８時
間付加反応させ、更に１３０°Ｃ１８時間反応さゼた。

反応生成物の粘度が約１００００ｃｐｓに達した時反応
を停止させた。

反応生成物はアセトンで５回洗浄し、未反応部分を除去
し、精製乾燥した。得られた反応生成物のシリコーン含
有率は３７．８％であった。

実施例 低密度ポリエチレン樹脂（’Ｍ　　１６ＳＰＪ井石油化
学製、Ｍｌｌ、５ｇ／１０分、密度０．９２３ｇ／ｃｕ
ｆｆ）に対し参考例で得られた表面改質物質２％及びヒ
ートシール増強物質として粘着付与剤（「アルコンＰ−
１１５Ｊ荒川化学工業■製）３％添加し、ペレタイザー
によりダイス温度１９０゛Ｃで容器の接液面層用ペレッ
トを作製した。

一方、容器表面印刷層及び接着増強層用樹脂として上記
と同し低密度ポリエチレンを別に用意した。基材として
ミルクカートン用原紙坪量３４０ｇ／ｎ（（ウエハウザ
ー■製）を用いた。

積層は通常の共押出しダイを装備したタンデムラミネー
ターにより行った。接液面層は共押出しダイで冷却ロー
ルにミラーロールを使用し、接着増強層用ポリエチレン
をダイ温度３３０°Ｃで押出し、接液面層用ペレットを
グイ温度３００°Ｃで共押出しした。更に反転し、同時
に表面印刷層は冷却ロールにマツトロールを使用し表面
印刷層用ポリエチレンをグイ温度３３０°Ｃで押出しし
た。

上記の如くして、表面印刷層−基材原紙層一接着増強層
一接液面層の四層構造の積層体を作製した。印刷層の厚
さは１８μｍ、接着増強層の厚さは２５μｍ、接液面層
の厚さは１５μｍであった。

この様にして得られた四層積層体を用いて成形機により
１０００　ｍｆｌ容ゲーブルトノプ型ミルクカートンを
成形し、接触角の測定、コーヒー牛乳を用いた充填試験
及びヒートシール製テストを行った。

結果を第１表に示す。表中、Δθは、水滴の接液面への
付着力（粘着力）を表し、八〇が小さいことは水滴付着
力が小さいことを示す（液体付着防止効果）。更にθが
９０°以上でΔθが小さい（２０°以下）ことは、優れ
た泡立防止効果を発揮することを示す。

即ち、実施例はθ−１０６．５（９０°以上）、八〇−
１０，５°　（２０°以下）で、液体付着防止効果と泡
立防止効果の二つの効果により、ヒートシール箇所付近
にはコーヒー牛乳の付着がなく、ヒートシール性が良好
であった。

比較例１ 実施例で使用したと同し低密度ポリエチレンを使用し、
ヒートシール増強物質を添加しない他は実施例１と同様
にして共押出しダイ装備タンデムラミネーターにより、
表面印刷層−基材原紙層接着増強面一接液面層の四層構
造の積層体を作製した。接液面層はミラー仕上げとした
。印刷層の厚さは１８μｍ、接着増強層の厚さは２５μ
ｍ、接液面層の厚さは１５μｍであった。

この様にして得られた四層積層体を用いて実施例と同様
にして１０１００Ｏ容ゲーブルトツプ型ミルクカートン
を成形し、接触角の測定、充填試験、ヒートシール性テ
ストを行った。

結果を第１表に示す。比較例１は、θ−１１０゜０°　
（９０°以上）、Δθ−４，９°　（２０’以下）で、
液体付着防止効果及び泡立防止効果があり、ヒートシー
ル箇所付近にはコーヒー牛乳の付着は見られないものの
、ヒートシール増強物質が含まれていないためヒートシ
ールに高温度を必要とし、１６０°Ｃのシール条件では
シールできなかった。

比較例２ 実施例で使用したと同じ低密度ポリエチレンを使用し、
表面改質物質とヒートシール増強物質を添加しない他は
実施例と同様に共押出し装備タンデムラミネーターによ
り、表面印刷層−基材原紙層一接着増強層一接液面層の
四層構造の積層体を作製した。接液面層はミラー仕上げ
とした。印刷層の厚さは１８μｍ、接着増強層の厚さは
２５μｍ、接液面層の厚さは１５μｍであった。

この様にして得られた四層積層体を用いて実施例と同様
にして１０００ｍ！容ゲーブルトソプ型ミルクカートン
を成形し、接触角の測定、充填試験、ヒートシール性テ
ストを行った。

結果を第１表に示す。比較例２は、θ−８６．４（９０
°以下）、Δθ−２７．３°　（２０°以上）で、液体
付着防止効果も泡立防止効果もなく、しばしばヒートシ
ール箇所付近にはコーヒー牛乳の付着が見られ、この液
体夾雑物のためにシール不良発生率が大であった。

「作用・効果」 叙上の通り、本発明によれば泡立ちや液体付着がなく、
且つヒートシール性に優れた、液体容器に好適な積層材
料を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における接触角測定装置の概略図〔「高
分子」、３３巻、６３９頁、８月号（１９８４年）より
引用〕である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基材と、該基材上に積層された、表面改質物質とヒ
   ートシール増強物質とが添加された合成樹脂層とからな
   り、該合成樹脂層が該樹脂層表面で水に対する前進接触
   角（θａ）と同後退接触角（θｒ）より求められる接触
   角（θ）が９０°以上で、さらに前記の（θａ）と（θ
   ｒ）との差Δθが２０°以下であり、且つ良好なヒート
   シール性を備えていることを特徴とする液体容器用積層
   材料。 ２、合成樹脂層がポリオレフィン系樹脂を主体とする請
   求項１記載の積層材料。 ３、表面改質物質がポリメチルハイドロジェンシロキサ
   ン及び／又はポリメチルハイドロ−ジメチルシロキサン
   コポリマーに、末端に二重結合を少なくとも１個有する
   炭化水素を付加してなる、くし型グラフトコポリマーで
   ある請求項１記載の積層材料。 ４、ヒートシール増強物質が粘着付与剤、官能基を有す
   るエチレン共重合体樹脂、エチレン・αオレフィン共重
   合体樹脂から選択される請求項１記載の積層材料。 ５、ポリオレフィン系樹脂に表面改質物質とヒートシー
   ル増強物質とを混合した合成樹脂層を基材上に積層し、
   得られた積層物の合成樹脂層表面で水に対する前進接触
   角（θａ）と同後退接触角（θｒ）より求められる接触
   角（θ）が９０°以上で、さらに前記の（θａ）と（θ
   ｒ）との差Δθが２０°以下であり、且つ優れたヒート
   シール性を有する積層材料を得ることを特徴とする液体
   容器用積層材料の製造方法。