JP7591199B2 - Polyethylene laminate and packaging material using same - Google Patents
Polyethylene laminate and packaging material using same Download PDFInfo
- Publication number
- JP7591199B2 JP7591199B2 JP2023104311A JP2023104311A JP7591199B2 JP 7591199 B2 JP7591199 B2 JP 7591199B2 JP 2023104311 A JP2023104311 A JP 2023104311A JP 2023104311 A JP2023104311 A JP 2023104311A JP 7591199 B2 JP7591199 B2 JP 7591199B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyethylene
- layer
- density
- base layer
- laminate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/80—Packaging reuse or recycling, e.g. of multilayer packaging
Landscapes
- Wrappers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は、ポリエチレン積層体に関し、より詳細には、耐熱性を付与したポリエチレン基材層とヒートシール性を備えたポリエチレン層とを備えた、単一材料からなるポリエチレン積層体、およびこれを用いた包装材料に関する。 The present invention relates to a polyethylene laminate, and more specifically to a polyethylene laminate made of a single material, which comprises a polyethylene base layer to which heat resistance has been imparted and a polyethylene layer having heat sealability, and to a packaging material using the same.
ポリエチレンからなるフィルムは、適度な柔軟性をもち、透明性、防湿性、耐薬品性等に優れるとともに、安価であることから、各種の包装材料に使用されている。特に、ポリエチレンの融点は、種類によっても多少異なるが概ね100~140℃程度であるため、包装材料分野ではシーラントフィルムとして使用されるのが一般的である。 Films made of polyethylene have moderate flexibility and are excellent in transparency, moisture resistance, and chemical resistance, as well as being inexpensive, so they are used in a variety of packaging materials. In particular, polyethylene has a melting point that varies slightly depending on the type, but is generally around 100 to 140°C, so it is commonly used as a sealant film in the packaging material field.
一方、ポリエチレンは、上記したように耐熱性が劣るため、包装材料として使用すると、ヒートシート加工する際に変形したり場合によっては溶融してしまうことから、ポリエステルフィルムやナイロンフィルム等の耐熱性に優れる基材フィルムとポリエチレンフィルムとをラミネートした積層体を包装材料として使用するのが一般的である。例えば、ポリエステルフィルム等の基材とポリエチレンフィルムとを積層し、ポリエチレンフィルム側が包装袋の内側になるようにしてヒートシールすることにより製袋することが行われている(例えば、特許文献1等)。 On the other hand, as mentioned above, polyethylene has poor heat resistance, and if used as a packaging material, it will deform or even melt during heat sheet processing. Therefore, a laminate of a base film with excellent heat resistance, such as a polyester film or a nylon film, and a polyethylene film is generally used as a packaging material. For example, a base film such as a polyester film is laminated with a polyethylene film, and bags are made by heat sealing with the polyethylene film side on the inside of the packaging bag (for example, Patent Document 1, etc.).
ところで、近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、包装材料をリサイクルして使用することが試みられている。しかしながら、上記のような異種の樹脂フィルムを貼り合わせた積層体では樹脂の種類ごとに分離することが難しく、リサイクルに適していないという課題があった。 In recent years, with the growing demand for a recycling-oriented society, attempts have been made to recycle and reuse packaging materials. However, there is an issue with laminates made by bonding together different types of resin films as described above, in that it is difficult to separate the resins by type, making them unsuitable for recycling.
上記課題に対して、本出願人は、ポリエステルフィルム等の耐熱性に優れる基材フィルムを用いることなく、単一のポリエチレンフィルからなる包装材料を実現すべく検討した結果、ポリエチレンフィルムの一方の面を電子照射することにより、従来ヒートシール層として使用していたポリエチレンフィルムの一方の面に耐熱性を付与することで、ポリエチレンフィルからなる包装材料が実現できることを提案した(特許文献2)。 In response to the above problem, the applicant has conducted research to realize a packaging material made of a single polyethylene film without using a base film with excellent heat resistance such as a polyester film, and has proposed that a packaging material made of a polyethylene film can be realized by imparting heat resistance to one side of the polyethylene film that has conventionally been used as a heat seal layer by irradiating one side of the polyethylene film with electrons (Patent Document 2).
特許文献2において提案されているポリエチレンフィルムは、上記のように、一方の面が電子線照射により耐熱性が付与されているため基材として機能し、他方の面はヒートシール性を有しているため、単一のフィルムでありながら耐熱性とヒートシール性とを兼ね備えており、包装材料として好適に使用でき、更には、ポリエチレン単一材料から構成されていることからリサイクル性にも優れている。しかしながら、本発明者らが更なる検討を行ったところ、上記のポリエチレンフィルムは、製袋の際にヒートシール加工を行うと、電子線照射した側の面(即ち、耐熱性が付与された面)が収縮することもあり、耐熱性についてさらなる改善の余地があることが判明した。 As described above, the polyethylene film proposed in Patent Document 2 has one side that has been given heat resistance by electron beam irradiation and therefore functions as a substrate, and the other side has heat sealability, so that it has both heat resistance and heat sealability despite being a single film and can be suitably used as a packaging material. Furthermore, since it is made of a single polyethylene material, it is also highly recyclable. However, after further investigation by the present inventors, it was found that the surface irradiated with electron beams (i.e., the surface that has been given heat resistance) of the above polyethylene film can shrink when heat sealing is performed during bag production, and there is room for further improvement in terms of heat resistance.
従って、本発明の目的は、ヒートシール性を維持しながら、高い耐熱性を備え、リサイクル性にも優れたポリエチレン積層体を提供することである。
また、本発明の別の目的は、当該ポリエチレン積層体を使用した包装材料を提供することである。
SUMMARY OF THE PRESENT EMBODIMENTS Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyethylene laminate which has high heat resistance while maintaining heat sealability, and which also has excellent recyclability.
Another object of the present invention is to provide a packaging material using the polyethylene laminate.
本発明者らは、電子線照射を行う面と電子線照射を行わない面とで密度の異なる二種のポリエチレンを使用したポリエチレン積層体とすることで、リサイクル性を維持しながら耐熱性を顕著に改善できることを見出した。本発明は係る知見によるものである。 The inventors have found that by forming a polyethylene laminate using two types of polyethylene with different densities on the side to be irradiated with electron beams and the side not to be irradiated with electron beams, it is possible to significantly improve heat resistance while maintaining recyclability. The present invention is based on this finding.
本発明によるポリエチレン積層体は、
基材層とヒートシール層とを備えたポリエチレン積層体であって、
前記基材層は、密度0.930g/cm3以上のポリエチレンを含んでなり、
前記ヒートシール層は、密度0.930g/cm3未満のポリエチレンを含んでなり、
前記基材層および前記ヒートシール層は、密度0.930g/cm3以上のポリエチレンと密度0.930g/cm3未満のポリエチレンとの共押出成形により形成されており、
前記基材層は電子線照射処理されたものであることを特徴とするものである。
The polyethylene laminate according to the present invention comprises:
A polyethylene laminate having a base layer and a heat seal layer,
The substrate layer comprises polyethylene having a density of 0.930 g/cm3 or more ,
The heat seal layer comprises polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3 ;
the base layer and the heat seal layer are formed by co-extrusion molding of a polyethylene having a density of 0.930 g/ cm3 or more and a polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3 ;
The substrate layer is characterized in that it has been subjected to an electron beam irradiation treatment.
本発明によるポリエチレン積層体においては、前記基材層と前記ヒートシール層との間に中間層を備えていてもよい。 The polyethylene laminate according to the present invention may have an intermediate layer between the base layer and the heat seal layer.
また、本発明によるポリエチレン積層体においては、
前記中間層は、密度0.942g/cm3以上のポリエチレンを含んでなり、
前記基材層、前記中間層および前記ヒートシール層は、密度0.930g/cm3以上のポリエチレンと、密度0.942g/cm3以上のポリエチレンと、密度0.930g/cm3未満のポリエチレンとの共押出成形により形成されていてもよい。
In addition, in the polyethylene laminate according to the present invention,
The intermediate layer comprises polyethylene having a density of 0.942 g/cm 3 or more,
The base layer, the intermediate layer and the heat seal layer may be formed by co-extrusion molding of a polyethylene having a density of 0.930 g/ cm3 or more , a polyethylene having a density of 0.942 g/cm3 or more, and a polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3 .
また、本発明によるポリエチレン積層体においては、前記基材層の表面に印刷層をさらに備えていてもよい。 The polyethylene laminate according to the present invention may further include a printed layer on the surface of the base layer.
また、本発明によるポリエチレン積層体においては、前記基材層の表面にバリア層をさらに備えていてもよい。 The polyethylene laminate according to the present invention may further include a barrier layer on the surface of the base layer.
また、本発明の別の態様による包装材料は、ポリエチレン積層体からなるものである。 In another aspect of the present invention, the packaging material is made of a polyethylene laminate.
本発明によれば、基材層とヒートシール層とを備えた積層体において、基材層を密度0.930g/cm3以上のポリエチレンにより構成し、ヒートシール層を密度0.930g/cm3未満のポリエチレンにより構成するとともに、共押出成形された基材層およびヒートシール層の積層体の基材層側が電子線照射処理されることにより、基材層の耐熱性をより一層向上させることができる。その結果、ヒートシール性を維持しながら、高い耐熱性を備え、リサイクル性にも優れたポリエチレン積層体を実現することができる。 According to the present invention, in a laminate including a base layer and a heat seal layer, the base layer is made of polyethylene having a density of 0.930 g/ cm3 or more, the heat seal layer is made of polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3 , and the base layer side of the laminate of the co-extruded base layer and heat seal layer is subjected to an electron beam irradiation treatment, thereby further improving the heat resistance of the base layer. As a result, a polyethylene laminate having high heat resistance and excellent recyclability while maintaining heat sealability can be realized.
[ポリエチレン積層体]
本発明によるポリエチレン積層体について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態によるポリエチレン積層体10の断面概略図である。第一の実施形態によるポリエチレン積層体10は、基材層1とヒートシール層2とを備えている。なお、後述するように、本発明のポリエチレン積層体は、包装材料として好適に使用することができるものであり、ポリエチレン積層体を用いて包装材料とする場合は、基材層1側が包装材料の外面に、ヒートシール層2が包装材料の内面に位置するように使用される。また、本発明の他の実施形態によるポリエチレン積層体10は、基材層1とヒートシール層2との間に中間層3を備えていてもよい。後述するように、中間層3を備えることにより、ポリエチレン積層体にコシや強度をより一層付与することができる。また、本発明のポリエチレン積層体は、上記した層以外にも、包装材料の各種用途に適合するように、適宜、印刷層やバリア層(図示せず)を備えていてもよい。以下、本発明のポリエチレン積層体を構成する各層について説明する。
[Polyethylene laminate]
The polyethylene laminate according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a polyethylene laminate 10 according to one embodiment of the present invention. The polyethylene laminate 10 according to the first embodiment includes a base layer 1 and a heat seal layer 2. As described later, the polyethylene laminate of the present invention can be suitably used as a packaging material, and when the polyethylene laminate is used to make a packaging material, the base layer 1 side is used to be located on the outer surface of the packaging material, and the heat seal layer 2 is used to be located on the inner surface of the packaging material. In addition, the polyethylene laminate 10 according to another embodiment of the present invention may include an intermediate layer 3 between the base layer 1 and the heat seal layer 2. As described later, by including the intermediate layer 3, it is possible to further impart stiffness and strength to the polyethylene laminate. In addition to the above-mentioned layers, the polyethylene laminate of the present invention may also include a printed layer or a barrier layer (not shown) as appropriate so as to be suitable for various uses of the packaging material. Hereinafter, each layer constituting the polyethylene laminate of the present invention will be described.
<基材層>
本発明において、基材層は密度0.930g/cm3以上のポリエチレンを含む。本出願人は、上記のとおり特許文献2において、密度0.91g/cm3以下のポリエチレンからなる単層フィルムの一方の面に電子線照射を行うことで電子線照射面の耐熱性を向上させて、電子線照射を行わない他方の面のヒートシール性は維持することにより、単一のポリエチレンフィルムであっても包装材料として使用できることを提案した。これは、密度0.91g/cm3以下のポリエチレンに電子線照射を行うことにより、電子線が照射された表面のポリエチレンが部分的に架橋し、耐熱性が向上するものと考えられる。しかしながら、密度0.91g/cm3以下のポリエチレンはベタつき等の加工適性が劣り、電子線照射によっても加工適性は改善されない。また、電子線照射を行った面と電子線照射を行わない面とでポリエチレンの架橋密度が異なるためフィルムの表面と裏面との熱収縮率差によりフィルムにシワが発生することがあった。本発明においては、上記したように、電子線照射を行う面に配置される基材層として、密度0.930g/cm3以上のポリエチレンを使用し、ヒートシール層を密度0.930g/cm3未満のポリエチレンで構成することにより、基材層の耐熱性(即ち、ベタつきやシワの発生)を改善し、ヒートシール性を維持しながら、リサイクル性にも優れたポリエチレン積層体を実現したものである。
<Base layer>
In the present invention, the base layer contains polyethylene having a density of 0.930 g/cm 3 or more. As described above, in Patent Document 2, the applicant proposed that one side of a monolayer film made of polyethylene having a density of 0.91 g/cm 3 or less is irradiated with an electron beam to improve the heat resistance of the electron beam irradiated side, while maintaining the heat sealability of the other side not irradiated with an electron beam, so that even a single polyethylene film can be used as a packaging material. This is thought to be because by irradiating polyethylene having a density of 0.91 g/cm 3 or less with an electron beam, the polyethylene on the surface irradiated with the electron beam is partially crosslinked, improving the heat resistance. However, polyethylene having a density of 0.91 g/cm 3 or less has poor processability such as stickiness, and the processability is not improved even by electron beam irradiation. In addition, since the crosslink density of polyethylene is different between the side irradiated with an electron beam and the side not irradiated with an electron beam, wrinkles may occur in the film due to the difference in heat shrinkage rate between the front and back sides of the film. In the present invention, as described above, polyethylene having a density of 0.930 g/cm3 or more is used as the base layer placed on the surface to be irradiated with electron beams, and the heat seal layer is formed of polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3. This improves the heat resistance of the base layer (i.e., the occurrence of stickiness and wrinkles), and realizes a polyethylene laminate having excellent recyclability while maintaining heat sealability.
密度0.930g/cm3以上のポリエチレンとしては、中密度ポリエチレン(MDPE)や高密度ポリエチレン(HDPE)を好適に使用することができる。なお、中密度ポリエチレンとは、0.930g/cm3以上、0.942g/cm3未満の密度を有するポリエチレンをいい、高密度ポリエチレンとは、0.942g/cm3以上の密度を有するポリエチレンをいう。基材層を構成するポリエチレンの密度は、0.930g/cm3以上、0.950g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは0.935g/cm3以上、0.945g/cm3以下である。このような密度を有するポリエチレンは、上記した中密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを適当な配合比で混合することにより調製することができる。また、中密度ポリエチレンおよび高密度ポリエチレンに限らず、上記密度範囲内となるように、高密度ポリエチレンと、低密度ポリエチレン(LDPE)や線状低密度ポリエチレン(LLDPE)とを適当な配合比で混合して調製してもよい。なお、低密度ポリエチレンとは、0.930g/cm3未満の密度を有するポリエチレンをいう。 As the polyethylene having a density of 0.930 g/cm 3 or more, medium density polyethylene (MDPE) or high density polyethylene (HDPE) can be suitably used. The medium density polyethylene refers to a polyethylene having a density of 0.930 g/cm 3 or more and less than 0.942 g/cm 3 , and the high density polyethylene refers to a polyethylene having a density of 0.942 g/cm 3 or more. The density of the polyethylene constituting the base layer is preferably 0.930 g/cm 3 or more and 0.950 g/cm 3 or less, and more preferably 0.935 g/cm 3 or more and 0.945 g/cm 3 or less. The polyethylene having such a density can be prepared by mixing the above-mentioned medium density polyethylene and high density polyethylene at an appropriate compounding ratio. In addition, not limited to medium density polyethylene and high density polyethylene, high density polyethylene may be mixed with low density polyethylene (LDPE) or linear low density polyethylene (LLDPE) at an appropriate compounding ratio so as to be within the above density range. The low density polyethylene refers to polyethylene having a density of less than 0.930 g/cm 3 .
上記したような密度や分岐の違うポリエチレンは、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・ナッタ触媒等のマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒等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。 The polyethylenes with different densities and branches as described above can be obtained by appropriately selecting the polymerization method. For example, it is preferable to use a multi-site catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a single-site catalyst such as a metallocene catalyst as the polymerization catalyst, and to carry out the polymerization in one stage or in two or more stages by any of the methods of gas phase polymerization, slurry polymerization, solution polymerization, and high pressure ionic polymerization.
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、調整される。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るため、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。 The single-site catalyst is a catalyst capable of forming a uniform active species, and is usually prepared by contacting a metallocene transition metal compound or a nonmetallocene transition metal compound with an activating cocatalyst. Compared to multi-site catalysts, single-site catalysts have a uniform active site structure, and are therefore preferred because they can polymerize polymers with high molecular weights and highly uniform structures. As a single-site catalyst, it is particularly preferred to use a metallocene catalyst. A metallocene catalyst is a catalyst that contains each of the catalytic components of a transition metal compound of Group IV of the periodic table that contains a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, a cocatalyst, and if necessary, an organometallic compound and a carrier.
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等である。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、ハロシリル基等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、その水添体等を形成してもよい。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。 In the above-mentioned transition metal compound of Group IV of the periodic table containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, the cyclopentadienyl skeleton is a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group, or the like. The substituted cyclopentadienyl group has at least one substituent selected from a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a silyl group, a silyl-substituted alkyl group, a silyl-substituted aryl group, a cyano group, a cyanoalkyl group, a cyanoaryl group, a halogen group, a haloalkyl group, a halosilyl group, or the like. The substituted cyclopentadienyl group may have two or more substituents, and the substituents may be bonded to each other to form a ring, such as an indenyl ring, a fluorenyl ring, an azulenyl ring, or a hydrogenated product thereof. The rings formed by bonding the substituents to each other may further have substituents.
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、ハフニウム等が挙げられ、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等の置換シリレン基、ジアルキルゲルミレン基、ジアリールゲルミレン基等の置換ゲルミレン基等が挙げられる。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。 In the transition metal compound of Group IV of the periodic table containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, the transition metal may be zirconium, titanium, hafnium, etc., and zirconium and hafnium are particularly preferred. The transition metal compound usually has two ligands having a cyclopentadienyl skeleton, and it is preferred that the ligands having the cyclopentadienyl skeleton are bonded to each other by a bridging group. Examples of the bridging group include alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms, silylene groups, substituted silylene groups such as dialkylsilylene groups and diarylsilylene groups, and substituted germylene groups such as dialkylgermylene groups and diarylgermylene groups. Substituted silylene groups are preferred. The above transition metal compounds of Group IV of the periodic table containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton may be used as a catalyst component, either alone or in a mixture of two or more types.
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、酸化ランタン等のランタノイド塩、酸化スズ、フルオロ基を含有するフェノキシ化合物等が挙げられる。 The co-catalyst refers to a catalyst that can effectively use the above-mentioned transition metal compound of Group IV of the periodic table as a polymerization catalyst, or can balance the ionic charge in a catalytically activated state. Examples of the co-catalyst include benzene-soluble aluminoxanes of organoaluminum oxy compounds and benzene-insoluble organoaluminum oxy compounds, ion-exchangeable layered silicates, boron compounds, ionic compounds consisting of cations with or without active hydrogen groups and non-coordinating anions, lanthanoid salts such as lanthanum oxide, tin oxide, and phenoxy compounds containing fluoro groups.
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、モンモリロナイト等のイオン交換性層状珪酸塩、SiO2、Al2O3、MgO、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2等またはこれらの混合物が挙げられる。また更に必要により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、有機亜鉛化合物等が例示される。このうち有機アルミニウムが好適に使用される。 The transition metal compound of Group IV of the periodic table containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton may be used by being supported on an inorganic or organic carrier. The carrier is preferably an inorganic or organic porous oxide, and specifically includes ion-exchange layered silicate such as montmorillonite, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , TiO 2 , B 2 O 3 , CaO, ZnO, BaO, ThO 2 , etc., or a mixture thereof. Furthermore, examples of the organometallic compound that is used as necessary include organoaluminum compounds, organomagnesium compounds, and organozinc compounds. Of these, organoaluminum compounds are preferably used.
また、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、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、6-メチル-1-ヘプテン等が挙げられる。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、アクリル酸エステル等との共重合体であってもよい。 Copolymers of ethylene and other monomers can also be used. Examples of ethylene copolymers include copolymers of ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms. Examples of α-olefins having 3 to 20 carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, and 6-methyl-1-heptene. Copolymers with vinyl acetate, acrylic esters, and the like may also be used as long as they do not impair the objectives of the present invention.
また、本発明においては、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その原料としたポリ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等)を使用してもよい。 In addition, in the present invention, polyethylene made from biomass-derived ethylene may be used as the raw material instead of ethylene obtained from fossil fuels. Since such biomass-derived polyethylene is a carbon-neutral material, it can be used as a packaging material with even less environmental impact. Such biomass-derived polyethylene can be produced, for example, by a method such as that described in JP 2013-177531 A. In addition, commercially available biomass-derived polyethylene (for example, Green PE available from Braskem) may be used.
基材層には光安定剤が含まれていてもよい。後記するように、本発明のポリエチレン積層体は、基材層のポリエチレンが電子線照射処理されたものであるため、基材層に光安定剤が含まれることにより、基材層を構成するポリエチレンの経時的な劣化を防止することもできる。なお、ポリエチレンに電子線照射処理を行うと、ポリエチレン中の炭素-水素結合が切断され、切断された結合末端にラジカルが発生する。発生したラジカルは、分子鎖の分子運動により、他のポリエチレン分子鎖に接触し、水素原子を引き抜いてポリエチレン分子鎖中の炭素原子と結合する。その結果、ポリエチレンに架橋構造が形成されるが、残存したラジカルにより分子鎖が徐々に切断されていくため、ポリエチレンの劣化に繋がるものと考えられる。光安定剤は、これら残存したラジカルをトラップする機能を有する。 The substrate layer may contain a light stabilizer. As described later, the polyethylene laminate of the present invention is one in which the polyethylene of the substrate layer has been irradiated with an electron beam. Therefore, by containing a light stabilizer in the substrate layer, the deterioration of the polyethylene constituting the substrate layer over time can be prevented. When the polyethylene is irradiated with an electron beam, the carbon-hydrogen bonds in the polyethylene are broken, and radicals are generated at the ends of the broken bonds. The generated radicals come into contact with other polyethylene molecular chains due to the molecular motion of the molecular chains, and remove hydrogen atoms to bond with carbon atoms in the polyethylene molecular chains. As a result, a crosslinked structure is formed in the polyethylene, but the molecular chains are gradually broken by the remaining radicals, which is thought to lead to the deterioration of the polyethylene. The light stabilizer has the function of trapping these remaining radicals.
光安定剤として、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン酸系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、ヒンダ-ドアミン系酸化防止剤およびヒドロキシルアミン系酸化防止剤等の酸化防止剤、ならびにベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤およびベンゾフェノン系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤等が挙げられる。 Examples of light stabilizers include antioxidants such as phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, phosphoric acid-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, hindered amine-based antioxidants, and hydroxylamine-based antioxidants, as well as ultraviolet absorbers such as benzotriazole-based ultraviolet absorbers, triazine-based ultraviolet absorbers, and benzophenone-based ultraviolet absorbers.
ポリエチレンフィルム基材に電子線を照射し行う架橋反応を阻害しにくいことから、酸化防止剤を使用することが好ましい。 It is preferable to use an antioxidant, as it is less likely to inhibit the crosslinking reaction that occurs when the polyethylene film substrate is irradiated with an electron beam.
また、酸化防止剤としては、発生したラジカルを捕捉する一次酸化防止剤と、ラジカルから生じるハイドロパーオキサイドを分解する二次酸化防止剤を併用することが好ましく、一次酸化防止剤および二次酸化防止剤の機能を両方有する酸化防止剤を使用してもよい。 As for the antioxidant, it is preferable to use a primary antioxidant that captures the generated radicals in combination with a secondary antioxidant that decomposes the hydroperoxides generated from the radicals, and an antioxidant that has both the functions of a primary antioxidant and a secondary antioxidant may also be used.
一次酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤およびヒンダ-ドアミン系酸化防止剤等が挙げられ、二次酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤およびイオウ系酸化防止剤等が挙げられ、一次酸化防止剤および二次酸化防止剤の機能を両方有する酸化防止剤としては、ヒドロキシルアミン系酸化防止剤等が挙げられる。 Primary antioxidants include phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, and hindered amine-based antioxidants, while secondary antioxidants include phosphorus-based antioxidants and sulfur-based antioxidants, and antioxidants that function as both primary and secondary antioxidants include hydroxylamine-based antioxidants.
また、ポリエチレンフィルム基材の着色を防止することができるため、ヒドロキシルアミン系酸化防止剤およびリン系酸化防止剤が好ましい。 Hydroxylamine-based antioxidants and phosphorus-based antioxidants are also preferred because they can prevent discoloration of the polyethylene film substrate.
基材層における光安定剤の含有量は、0.01質量%以上、10質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上、10質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上、8質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the light stabilizer in the substrate layer is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, and even more preferably 0.1% by mass or more and 8% by mass or less.
また基材層には架橋剤が含まれていてもよい。後記するように、基材層は電子線照射処理が行われるが、架橋剤が含まれることにより、より一層、ポリエチレンの架橋度を向上させることができる。その結果、ポリエチレン積層体を構成する基材層の耐熱性をより一層向上させることができる。 The substrate layer may also contain a crosslinking agent. As described below, the substrate layer is subjected to electron beam irradiation treatment, and by containing a crosslinking agent, the degree of crosslinking of the polyethylene can be further improved. As a result, the heat resistance of the substrate layer constituting the polyethylene laminate can be further improved.
架橋剤としては、スチレン-ポリイソプレンエラストマー、スチレン-ポリブタジエンエラストマー、スチレン-ポリイソプレン-ブタジエンランダムコポリマー等のスチレン系エラストマーや、エチレン-メチルアクリレート共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-ブチルアクリレート共重合体等のエチレン-アクリレート共重合体、エチレン―アクリル酸エステル―グリシジルメタクリレート等が挙げられる。 Examples of crosslinking agents include styrene-based elastomers such as styrene-polyisoprene elastomer, styrene-polybutadiene elastomer, and styrene-polyisoprene-butadiene random copolymer; ethylene-acrylate copolymers such as ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, and ethylene-butyl acrylate copolymer; and ethylene-acrylic acid ester-glycidyl methacrylate.
基材層における架橋剤の含有量は、1質量%以上、49質量%以下であることが好ましく、10質量%以上、40質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上、35質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the crosslinking agent in the base layer is preferably 1% by mass or more and 49% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or more and 35% by mass or less.
基材層は、本発明の特性を損なわない範囲において添加剤を含んでいてもよく、例えば、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料、改質用樹脂等が挙げられる。 The base layer may contain additives within the range that does not impair the characteristics of the present invention, such as fillers, reinforcing agents, antistatic agents, pigments, modifying resins, etc.
基材層の厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、5μm以上、200μm以下程度、好ましくは5μm以上、100μm以下程度である。厚みは、後記するように、共押出成形して積層体とする際の溶融押出機のスクリュー回転数や、冷却ロールの回転数等によって適宜調整することができる。 The thickness of the substrate layer can be any thickness depending on the application, but is usually about 5 μm or more and 200 μm or less, and preferably about 5 μm or more and 100 μm or less. As described below, the thickness can be appropriately adjusted by the screw rotation speed of the melt extruder and the rotation speed of the cooling roll when co-extrusion molding to form a laminate.
<ヒートシール層>
本発明のポリエチレン積層体は、ヒートシール層を備えている。本発明のポリエチレン積層体を用いて包装材料とする場合は、ヒートシール層は包装材料の内面に位置するように使用される。
<Heat seal layer>
The polyethylene laminate of the present invention is provided with a heat seal layer. When the polyethylene laminate of the present invention is used to prepare a packaging material, the heat seal layer is used so as to be positioned on the inner surface of the packaging material.
ヒートシール層は、密度0.930g/cm3未満のポリエチレンを含む。基材層と同一材料(ポリエチレン)を使用しながら、基材層に使用するポリエチレンよりも密度の小さいポリエチレンをヒートシール層として使用することによりヒートシール性を維持しながら、リサイクル性を有するポリエチレン積層体とすることができる。 The heat seal layer contains polyethylene having a density of less than 0.930 g/cm 3. By using the same material (polyethylene) as the base layer but using polyethylene having a lower density than the polyethylene used for the base layer as the heat seal layer, it is possible to obtain a polyethylene laminate having recyclability while maintaining heat sealability.
ヒートシール層は、低密度ポリエチレンや線状低密度ポリエチレンを単独で使用してもよく、また両者を適宜混合して使用してもよい。また、上記密度範囲であれば、低密度ポリエチレンに中密度ポリエチレンを混合したものを使用してもよいが、ヒートシール性の観点からは、0.925g/cm3未満の密度とすることが好ましく、0.920g/cm3未満の密度とすることがより好ましい。 The heat seal layer may be made of low density polyethylene or linear low density polyethylene alone, or may be made of a suitable mixture of the two. A mixture of low density polyethylene and medium density polyethylene may be used as long as the density is within the above-mentioned density range, but from the viewpoint of heat sealability, the density is preferably less than 0.925 g/ cm3 , and more preferably less than 0.920 g/ cm3 .
ポリエチレンフィルム層は、本発明の特性を損なわない範囲において、上記添加剤を含むことができる。 The polyethylene film layer may contain the above additives to the extent that they do not impair the properties of the present invention.
ヒートシール層の厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、15μm以上、200μm以下であることが好ましく、20μm以上、200μm以下であることがより好ましく、25μm以上、160μm以下であることがさらに好ましい。これにより、本発明のポリエチレン積層体のヒートシール性を維持しつつ、その加工適性を向上することができる。ヒートシール層の厚みは、後記するように、共押出成形して積層体とする際の溶融押出機のスクリュー回転数や、冷却ロールの回転数等によって適宜調整することができる。 The thickness of the heat seal layer is arbitrary depending on the application, but is usually preferably 15 μm or more and 200 μm or less, more preferably 20 μm or more and 200 μm or less, and even more preferably 25 μm or more and 160 μm or less. This allows the heat sealability of the polyethylene laminate of the present invention to be maintained while improving its processability. The thickness of the heat seal layer can be appropriately adjusted by the screw rotation speed of the melt extruder and the rotation speed of the cooling roll when co-extrusion molding to form a laminate, as described below.
また、基材層とヒートシール層との厚みの比率は、4:1~1:4であることが好ましく、2:1~1:2であることがより好ましい。厚みの比率は、後記するように共押出製膜機の各スクリュー回転数等によって適宜調整することができる。 The thickness ratio of the base layer to the heat seal layer is preferably 4:1 to 1:4, and more preferably 2:1 to 1:2. The thickness ratio can be appropriately adjusted by the screw rotation speed of the co-extrusion film-forming machine, as described below.
<中間層>
本発明のポリエチレン積層体は、上記した基材層と、ヒートシール層との間に中間層が設けられていてもよい。中間層を設けることにより、ポリエチレン積層体により一層、コシを持たせ形態安定性を向上させることができる。また、中間層が設けられることにより、製袋のヒートシール加工の際に、ポリエチレン積層体が溶解し、薄肉化してしまうことを防止することができる。
<Middle class>
The polyethylene laminate of the present invention may have an intermediate layer between the above-mentioned base layer and the heat seal layer. By providing the intermediate layer, the polyethylene laminate can be made stiffer and have improved shape stability. In addition, by providing the intermediate layer, the polyethylene laminate can be prevented from melting and becoming thin during the heat seal process for bag making.
中間層は、リサイクル性の観点からは、基材層およびヒートシール層を構成する材料と同種の材料であるポリエチレンから構成されることが好ましい。その場合、中間層は、密度0.942g/cm3以上のポリエチレンを含むことが好ましく、より好ましくは密度0.950g/cm3以上、0.970g/cm3以下のポリエチレンである。このようなポリエチレンとして高密度ポリエチレンを好適に使用することができるが、上記密度範囲であれば、中密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを適当な配合比で混合したものを用いてもよい。 From the viewpoint of recyclability, the intermediate layer is preferably made of polyethylene, which is the same material as the material constituting the base layer and the heat seal layer. In this case, the intermediate layer preferably contains polyethylene having a density of 0.942 g/cm 3 or more, more preferably a polyethylene having a density of 0.950 g/cm 3 or more and 0.970 g/cm 3 or less. High density polyethylene can be preferably used as such polyethylene, but a mixture of medium density polyethylene and high density polyethylene at an appropriate blending ratio may also be used as long as the density is within the above range.
中間層の厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、5μm以上、100μm以下程度、好ましくは10μm以上、80μm以下程度、より好ましくは10μm以上、60μm以下程度である。 The thickness of the intermediate layer can vary depending on the application, but is usually about 5 μm or more and 100 μm or less, preferably about 10 μm or more and 80 μm or less, and more preferably about 10 μm or more and 60 μm or less.
中間層は、上記したポリエチレン以外にも、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)が含まれていてもよい。エチレン・ビニルアルコール共重合体を含有することにより、中間層がバリア層として機能するため、ポリエチレン積層体にバリア性を付与することができる。 In addition to the polyethylene described above, the intermediate layer may contain an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH). By containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer, the intermediate layer functions as a barrier layer, thereby imparting barrier properties to the polyethylene laminate.
中間層の厚みは、中間層の機能が損なわれない範囲で適宜調整してよく、例えば、基材層と中間層の厚み比率が2:1~1:5の範囲とすることができ、好ましい範囲は、1:1~1:3である。また、中間層とヒートシール層の厚み比率は、1:2~5:1の範囲とすることができ、好ましい範囲は、3:1~1:1である。各層の厚みの比率は、後記するようにポリエチレン積層体を製膜する際の共押出製膜機の各スクリュー回転数等によって適宜調整することができる。 The thickness of the intermediate layer may be adjusted as appropriate within a range that does not impair the functionality of the intermediate layer. For example, the thickness ratio of the base layer to the intermediate layer may be in the range of 2:1 to 1:5, with a preferred range being 1:1 to 1:3. The thickness ratio of the intermediate layer to the heat seal layer may be in the range of 1:2 to 5:1, with a preferred range being 3:1 to 1:1. The thickness ratio of each layer may be adjusted as appropriate by the screw rotation speed of the co-extrusion film-forming machine when forming the polyethylene laminate, as described below.
<その他の層>
本発明によるポリエチレン積層体は、リサイクル性を損ねない範囲において上記した層以外の層が設けられていてもよい。例えば、基材層の表面に、印刷層やバリア層が設けられていてもよい。本発明によるポリエチレン積層体は、基材層表面が電子線照射処理されているため、基材層に表面処理を特に施していなくても印刷層やバリア層と基材層と間の密着性が優れているが、コロナ処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理等の表面処理を施してもよい。
<Other demographics>
The polyethylene laminate according to the present invention may be provided with layers other than the above-mentioned layers as long as the recyclability is not impaired. For example, a printed layer or a barrier layer may be provided on the surface of the base layer. Since the surface of the base layer of the polyethylene laminate according to the present invention is treated by electron beam irradiation, the adhesion between the printed layer or barrier layer and the base layer is excellent even if the base layer is not subjected to a particular surface treatment, but the surface may be subjected to a corona treatment, an ozone treatment, a low-temperature plasma treatment using oxygen gas or nitrogen gas, or the like, a glow discharge treatment, an oxidation treatment using chemicals, or the like, or the like.
印刷層は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者などの表示、その他などの表示や美感の付与のために、文字、数字、絵柄、図形、記号、模様などの所望の任意の印刷模様を形成する層である。印刷層は、基材層または後記するバリア層の全面に設けてもよく、あるいは一部に設けてもよい。印刷層は、従来公知の顔料や染料を用いて形成することができる。 The printing layer is a layer on which any desired printed pattern such as letters, numbers, pictures, figures, symbols, designs, etc. is formed for decoration, display of contents, display of expiration date, display of manufacturer, seller, etc., and for other display and aesthetic purposes. The printing layer may be provided on the entire surface of the base layer or the barrier layer described below, or may be provided on only a part of it. The printing layer can be formed using conventionally known pigments and dyes.
印刷層を形成する方法としては、特に限定されず、例えば、インクジェット法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、熱転写法、転写、ホットスタンプ(箔押し)等の印刷法により行うことができる。 The method for forming the printing layer is not particularly limited, and can be, for example, an inkjet method, a gravure printing method, an offset printing method, a flexographic printing method, a thermal transfer method, a transfer method, or a hot stamp (foil stamping) printing method.
印刷層は、好ましくは0.1μm以上10μm以下、より好ましくは1μm以上5μm以下、さらに好ましくは1μm以上3μm以下の厚さを有するものである。 The printing layer preferably has a thickness of 0.1 μm or more and 10 μm or less, more preferably 1 μm or more and 5 μm or less, and even more preferably 1 μm or more and 3 μm or less.
バリア層としては、金属箔、または金属若しくは無機酸化物の蒸着層を好適に使用することができる。 Metal foil or a vapor-deposited layer of a metal or inorganic oxide can be suitably used as the barrier layer.
金属箔としては、従来公知の金属箔を用いることができる。酸素ガスおよび水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性や、可視光および紫外線等の透過を阻止する遮光性の点からは、アルミニウム箔が好ましい。また、包装袋に金属光沢を付与することができるため、意匠性を向上させることができる。金属箔の厚さは、例えば5μm以上15μm以下である。 As the metal foil, any conventionally known metal foil can be used. Aluminum foil is preferred from the standpoint of gas barrier properties that prevent the transmission of oxygen gas, water vapor, etc., and light blocking properties that prevent the transmission of visible light, ultraviolet light, etc. In addition, it is possible to impart a metallic luster to the packaging bag, thereby improving the design. The thickness of the metal foil is, for example, 5 μm or more and 15 μm or less.
金属若しくは無機酸化物の蒸着層は、従来公知の方法により形成することができる蒸着膜からなる層である。蒸着層を備えることで、酸素ガスおよび水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性を、付与ないし向上させることができる。なお、バリア層は、蒸着層を2層以上備えてもよい。蒸着層を2層以上備える場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。 The metal or inorganic oxide vapor deposition layer is a layer consisting of a vapor deposition film that can be formed by a conventionally known method. By providing a vapor deposition layer, it is possible to impart or improve gas barrier properties that prevent the permeation of oxygen gas, water vapor, and the like. The barrier layer may have two or more vapor deposition layers. When two or more vapor deposition layers are provided, each layer may have the same composition or different compositions.
金属蒸着膜としては、例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)、金(Au)、クロム(Cr)等の金属蒸着膜を使用することができる。特に、包装袋用としては、アルミニウムの蒸着膜を備えることが好ましい。 Metal deposition films that can be used include, for example, aluminum (Al), magnesium (Mg), tin (Sn), sodium (Na), titanium (Ti), lead (Pb), zirconium (Zr), yttrium (Y), gold (Au), and chromium (Cr). In particular, for packaging bags, it is preferable to have an aluminum deposition film.
金属蒸着膜の膜厚としては、使用する金属の種類等によって異なるが、例えば、50Å以上2000Å以下、好ましくは、100Å以上1000Å以下の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。更に具体的に説明すると、アルミニウムの蒸着膜の場合には、膜厚50Å以上600Å以下、更に、好ましくは、100Å以上450Å以下が望ましい。 The thickness of the metal vapor deposition film varies depending on the type of metal used, but it is desirable to select any thickness within the range of, for example, 50 Å to 2000 Å, and preferably 100 Å to 1000 Å. More specifically, in the case of an aluminum vapor deposition film, the thickness is 50 Å to 600 Å, and more preferably 100 Å to 450 Å.
無機酸化物蒸着膜としては、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)等の酸化物の蒸着膜を使用することができる。特に、包装袋用としては、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素の蒸着膜を備えることが好ましい。 As inorganic oxide vapor deposition films, for example, vapor deposition films of oxides such as silicon (Si), aluminum (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), potassium (K), tin (Sn), sodium (Na), boron (B), titanium (Ti), lead (Pb), zirconium (Zr), and yttrium (Y) can be used. In particular, for packaging bags, it is preferable to have a vapor deposition film of aluminum oxide or silicon oxide.
無機酸化物の表記は、例えば、SiOX、AlOX等のようにMOX(ただし、式中、Mは、無機元素を表し、Xの値は、無機元素によってそれぞれ範囲がことなる。)で表される。Xの値の範囲としては、ケイ素(Si)は、0~2、アルミニウム(Al)は、0~1.5、マグネシウム(Mg)は、0~1、カルシウム(Ca)は、0~1、カリウム(K)は、0~0.5、スズ(Sn)は、0~2、ナトリウム(Na)は、0~0.5、ホウ素(B)は、0~1.5、チタン(Ti)は、0~2、鉛(Pb)は、0~2、ジルコニウム(Zr)は0~2、イットリウム(Y)は、0~1.5の範囲の値をとることができる。上記において、X=0の場合、完全な無機単体(純物質)であり、透明ではなく、また、Xの範囲の上限は、完全に酸化した値である。包装用材料には、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)が好適に使用され、ケイ素(Si)は、1.0~2.0、アルミニウム(Al)は、0.5~1.5の範囲の値のものを使用することができる。 Inorganic oxides are expressed as MOX (where M represents an inorganic element and the value of X varies depending on the inorganic element), such as SiOX and AlOX. The range of X is as follows: silicon (Si) is 0-2, aluminum (Al) is 0-1.5, magnesium (Mg) is 0-1, calcium (Ca) is 0-1, potassium (K) is 0-0.5, tin (Sn) is 0-2, sodium (Na) is 0-0.5, boron (B) is 0-1.5, titanium (Ti) is 0-2, lead (Pb) is 0-2, zirconium (Zr) is 0-2, and yttrium (Y) is 0-1.5. In the above, when X=0, it is a completely inorganic element (pure substance) and is not transparent, and the upper limit of the range of X is the value when it is completely oxidized. Silicon (Si) and aluminum (Al) are preferably used for packaging materials, with silicon (Si) ranging from 1.0 to 2.0 and aluminum (Al) ranging from 0.5 to 1.5.
無機酸化物蒸着膜の膜厚としては、使用する無機酸化物の種類等によって異なるが、例えば、50Å以上2000Å以下、好ましくは、100Å以上1000Å以下の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。例えば、酸化アルミニウムあるいは酸化ケイ素の蒸着膜の場合には、膜厚50Å以上500Å以下、更に、好ましくは、100Å以上300Å以下が望ましいものである。 The thickness of the inorganic oxide vapor deposition film varies depending on the type of inorganic oxide used, but it is desirable to select any thickness within the range of, for example, 50 Å to 2000 Å, and preferably 100 Å to 1000 Å. For example, in the case of a vapor deposition film of aluminum oxide or silicon oxide, the thickness is desirably 50 Å to 500 Å, and more preferably 100 Å to 300 Å.
蒸着膜は、基材層などに以下の形成方法を用いて形成することができる。蒸着膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレ-ティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、および光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)等を挙げることができる。 The vapor deposition film can be formed on the base layer, etc., using the following formation methods. Examples of the method for forming the vapor deposition film include physical vapor deposition methods (PVD methods) such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating, or chemical vapor deposition methods (CVD methods) such as plasma chemical vapor deposition, thermal chemical vapor deposition, and photochemical vapor deposition.
必要に応じて、上記の蒸着層の上にガスバリア性塗布膜を設けてもよい。ガスバリア性塗布膜は、酸素ガスおよび水蒸気などの透過を抑制する層として機能する塗膜である。ガスバリア性塗布膜は、一般式R1nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1~8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも一種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコ-ル系樹脂および/またはエチレン・ビニルアルコ-ル共重合体とを含有し、さらに、ゾルゲル法触媒、酸、水、および、有機溶剤の存在下に、ゾルゲル法によって重縮合するガスバリア性組成物により得られる。 If necessary, a gas barrier coating film may be provided on the vapor deposition layer. The gas barrier coating film is a coating film that functions as a layer that suppresses the permeation of oxygen gas, water vapor, and the like. The gas barrier coating film is obtained from a gas barrier composition that contains at least one alkoxide represented by the general formula R 1 nM(OR 2 )m (wherein R 1 and R 2 represent an organic group having 1 to 8 carbon atoms, M represents a metal atom, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n+m represents the atomic valence of M) and a polyvinyl alcohol resin and/or an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and is further polycondensed by a sol-gel method in the presence of a sol-gel catalyst, an acid, water, and an organic solvent.
上記の一般式R1nM(OR2)mで表されるアルコキシドとしては、アルコキシドの部分加水分解物、アルコキシドの加水分解の縮合物の少なくとも一種以上を使用することができる。また、上記のアルコキシドの部分加水分解物としては、アルコキシ基のすべてが加水分解されている必要はなく、1個以上が加水分解されているもの、および、その混合物であってもよい。アルコキシドの加水分解の縮合物としては、部分加水分解アルコキシドの2量体以上のもの、具体的には、2~6量体のものを使用される。 As the alkoxide represented by the general formula R 1 nM(OR 2 )m, at least one of a partial hydrolyzate of an alkoxide and a condensate of hydrolysis of an alkoxide can be used. In addition, as the partial hydrolyzate of an alkoxide, it is not necessary that all of the alkoxy groups are hydrolyzed, and one in which one or more are hydrolyzed, or a mixture thereof may be used. As the condensate of hydrolysis of an alkoxide, a dimer or higher of a partially hydrolyzed alkoxide, specifically a dimer to hexamer, is used.
上記の一般式R1nM(OR2)mで表されるアルコキシドにおいて、Mで表される金属原子としては、ケイ素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、その他などを使用することができる。本実施形態において、好ましい金属としては、例えば、ケイ素、チタンなどを挙げることができる。また、本発明において、アルコキシドの用い方としては、単独または二種以上の異なる金属原子のアルコキシドを同一溶液中に混合して使うこともできる。 In the alkoxide represented by the above general formula R 1 nM(OR 2 ) m , silicon, zirconium, titanium, aluminum, etc. can be used as the metal atom represented by M. In this embodiment, preferred metals include, for example, silicon and titanium. In the present invention, the alkoxide can be used alone or in the form of a mixture of two or more different metal atoms in the same solution.
また、上記の一般式R1nM(OR2)mで表されるアルコキシドにおいて、R1で表される有機基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、その他などのアルキル基を挙げることができる。また、上記の一般式R1nM(OR2)mで表されるアルコキシドにおいて、R2で表される有機基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、その他などを挙げることができる。なお、同一分子中にこれらのアルキル基は同一であっても、異なってもよい。 In the alkoxides represented by the above general formula R 1 nM(OR 2 )m, specific examples of the organic group represented by R 1 include alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, sec-butyl, t-butyl, n-hexyl, n-octyl, etc. In the alkoxides represented by the above general formula R 1 nM(OR 2 )m, specific examples of the organic group represented by R 2 include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, sec-butyl, etc. These alkyl groups may be the same or different in the same molecule.
上記のガスバリア性組成物を調製する際、例えば、シランカップリング剤などを添加してもよい。上記のシランカップリング剤としては、既知の有機反応性基含有オルガノアルコキシシランを用いることができる。本実施形態においては、特に、エポキシ基を有するオルガノアルコキシシランが好適に用いられ、具体的には、例えば、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-(3、4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等を使用することができる。上記のようなシランカップリング剤は、一種または二種以上を混合して用いてもよい。 When preparing the gas barrier composition, for example, a silane coupling agent may be added. As the silane coupling agent, a known organoalkoxysilane containing an organic reactive group may be used. In this embodiment, in particular, an organoalkoxysilane having an epoxy group is preferably used, and specifically, for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, etc. may be used. The above-mentioned silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
本発明によるポリエチレン積層体は、上記した各層が共押出成形により形成されたものである。即ち、共押出用のインフレーション製膜機等を用いて、基材層を構成する密度0.930g/cm3以上のポリエチレンと、ヒートシール層を構成する密度0.930g/cm3未満のポリエチレン、および所望により、中間層を構成する密度0.942g/cm3以上のポリエチレン等を共押出して製膜することにより、得ることができる。このように、基材層およびヒートシール層、並びに所望により中間層を備えたポリエチレン積層体を形成した後に、基材層表面に上記した印刷層やバリア層を形成することにより、本発明のポリエチレン積層体を製造することができる。 The polyethylene laminate according to the present invention is one in which the above-mentioned layers are formed by co-extrusion. That is, it can be obtained by co-extruding polyethylene having a density of 0.930 g/ cm3 or more constituting the base layer, polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3 constituting the heat seal layer, and, if desired, polyethylene having a density of 0.942 g/ cm3 or more constituting the intermediate layer, etc., using a co-extrusion inflation film forming machine or the like to form a film. In this way, after forming a polyethylene laminate having a base layer, a heat seal layer, and, if desired, an intermediate layer, the above-mentioned printed layer and barrier layer are formed on the surface of the base layer, whereby the polyethylene laminate of the present invention can be produced.
次に、電子線照射処理について説明する。本発明によるポリエチレン積層体は、基材層が電子線照射処理されている。基材層が電子線照射処理されていることにより、基材層を構成するポリエチレンの一部が架橋し、耐熱性が向上するものと考えられる。架橋の有無(即ち、電子線照射処理がされているかどうか)は、架橋部分が溶剤に溶解しないことを利用して、ポリエチレン積層体をメチルエチルケトン等の有機溶媒中に浸漬し、溶解せずに残った不溶部分を乾燥後、質量を測定して、溶解前の基材層の厚み(質量)および乾燥後の不溶部分の質量からのゲル分率を算出することでも、架橋密度を調べることができる。ポリエチレン積層体のゲル分率は基材層の質量換算で、20%以上、80%以下であることが好ましい。 Next, the electron beam irradiation treatment will be described. In the polyethylene laminate according to the present invention, the base layer is irradiated with an electron beam. It is believed that the electron beam irradiation treatment of the base layer crosslinks a part of the polyethylene constituting the base layer, improving the heat resistance. The presence or absence of crosslinking (i.e., whether or not the base layer has been irradiated with an electron beam) can also be examined by immersing the polyethylene laminate in an organic solvent such as methyl ethyl ketone, drying the insoluble part that remains undissolved, measuring the mass, and calculating the gel fraction from the thickness (mass) of the base layer before dissolution and the mass of the insoluble part after drying, taking advantage of the fact that the crosslinked part does not dissolve in a solvent. The gel fraction of the polyethylene laminate is preferably 20% or more and 80% or less, calculated by the mass of the base layer.
電子線の照射エネルギーは、目的とする包装体の使用用途によって適宜変更することが好ましい。通常、電子線の照射エネルギーが高いほど、発生するラジカル量も多くなり、架橋構造が形成されやすくなるが、照射エネルギーが高すぎるとポリエチレンの分子鎖が切断されすぎて、強度等のフィルム物性が低下する傾向にある。 It is preferable to change the irradiation energy of the electron beam as appropriate depending on the intended use of the package. Generally, the higher the irradiation energy of the electron beam, the greater the amount of radicals generated, making it easier to form a crosslinked structure. However, if the irradiation energy is too high, the molecular chains of the polyethylene are cut too much, tending to reduce the physical properties of the film, such as strength.
電子線の線量は10~2000kGyの範囲が好ましく、より好ましくは20~1000kGyであり、電子線の加速電圧は30~300kVの範囲が好ましく、より好ましくは50~300kVであり、特に好ましくは50~250kVである。また、電子線の照射エネルギーは、20~750keVであることが好ましく、25~400keVであることがより好ましく、30~300keVであることがさらに好ましく、20~200keVであることが特に好ましい。 The dose of the electron beam is preferably in the range of 10 to 2000 kGy, more preferably 20 to 1000 kGy, and the acceleration voltage of the electron beam is preferably in the range of 30 to 300 kV, more preferably 50 to 300 kV, and particularly preferably 50 to 250 kV. The irradiation energy of the electron beam is preferably 20 to 750 keV, more preferably 25 to 400 keV, even more preferably 30 to 300 keV, and particularly preferably 20 to 200 keV.
電子線照射装置としては、従来公知のものを使用でき、例えば、カーテン型電子照射装置(LB1023、(株)アイ・エレクトロンビーム製)やライン照射型低エネルギー電子線照射装置(EB-ENGINE、浜松ホトニクス(株)製)等を好適に使用することができる。特には、ライン照射型低エネルギー電子線照射装置(EB-ENGINE、浜松ホトニクス(株)製)を好適に使用することができる。 As the electron beam irradiation device, a conventionally known device can be used, for example, a curtain type electron irradiation device (LB1023, manufactured by I-Electron Beam Co., Ltd.) or a line irradiation type low energy electron beam irradiation device (EB-ENGINE, manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) can be preferably used. In particular, a line irradiation type low energy electron beam irradiation device (EB-ENGINE, manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) can be preferably used.
電子線照射装置内の酸素濃度は、500ppm以下であることが好ましく、100ppm以下であることがより好ましい。このような条件下で電子線照射を行うことにより、オゾンの発生を抑制することができるとともに、電子線照射によって生じたラジカルが、雰囲気中の酸素によって失活してしまうのを抑制することができる。このような条件は、例えば、装置内を不活性ガス(窒素、アルゴンなど)雰囲気とすることにより達成することができる。 The oxygen concentration in the electron beam irradiation device is preferably 500 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less. By performing electron beam irradiation under such conditions, it is possible to suppress the generation of ozone and to suppress the deactivation of radicals generated by electron beam irradiation by oxygen in the atmosphere. Such conditions can be achieved, for example, by creating an inert gas (nitrogen, argon, etc.) atmosphere inside the device.
ポリエチレンフィルムは、熱収縮を起こしやすいため、電子線の照射は、冷却ドラムなどを用いて、冷却と同時に行うことが好ましい。 Since polyethylene film is prone to thermal shrinkage, it is preferable to irradiate it with electron beams while simultaneously cooling it using a cooling drum or the like.
<包装材料>
上記したポリエチレン積層体は包装材料として好適に使用することができる。本発明の一実施形態において、本発明のポリエチレン積層体を使用した包装材料20は、図3に示すように、袋状の形状を有する。
<Packaging materials>
The polyethylene laminate described above can be suitably used as a packaging material. In one embodiment of the present invention, a packaging material 20 using the polyethylene laminate of the present invention has a bag-like shape as shown in FIG.
また、別の実施形態において、本発明のポリエチレン積層体を使用した包装材料30は、図4に示すように、胴部31および底部32を備えるスタンドパウチ状の形状を有する。本実施形態においては、胴部のみが上記ポリエチレン共押フィルムにより形成されていても、底部のみが上記ポリエチレン共押フィルムにより形成されていても、胴部および底部の両方が上記ポリエチレン共押フィルムにより形成されていてもよい。 In another embodiment, the packaging material 30 using the polyethylene laminate of the present invention has a stand-up pouch shape with a body 31 and a bottom 32, as shown in FIG. 4. In this embodiment, only the body may be formed from the polyethylene co-extruded film, only the bottom may be formed from the polyethylene co-extruded film, or both the body and bottom may be formed from the polyethylene co-extruded film.
包装材料は、上記したポリエチレン積層体を、基材層が外側、ヒートシール層が内側に位置するように二つ折にして重ね合わせて、その端部等をヒートシールすることにより製造することができる。また、2枚のポリエチレン積層体を基材層側が対向するように重ね合わせて、その端部等をヒートシールすることにより製造することもできる。 The packaging material can be produced by folding the above-mentioned polyethylene laminate in half, overlapping it so that the base layer is on the outside and the heat seal layer is on the inside, and heat sealing the ends, etc. Alternatively, it can be produced by overlapping two polyethylene laminates so that the base layer sides face each other, and heat sealing the ends, etc.
例えば、側面シール型、二方シール型、三方シール型、四方シール型、封筒貼りシール型、合掌貼りシール型(ピローシール型)、ひだ付シール型、平底シール型、角底シール型、ガゼット型、その他等のヒートシール態様によりヒートシールして、種々の態様の包装材料を製造することができる。その他、例えば、自立性包装用袋(スタンデイングパウチ)等も可能である。ヒートシールの方法としては、例えば、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知の方法で行うことができる。 For example, various types of packaging materials can be manufactured by heat sealing using a heat seal pattern such as a side seal pattern, a two-sided seal pattern, a three-sided seal pattern, a four-sided seal pattern, an envelope seal pattern, a grooving seal pattern (pillow seal pattern), a pleated seal pattern, a flat bottom seal pattern, a square bottom seal pattern, a gusset seal pattern, and the like. In addition, for example, a self-supporting packaging bag (standing pouch) can also be manufactured. Heat sealing can be performed using known methods such as bar sealing, rotary roll sealing, belt sealing, impulse sealing, high frequency sealing, and ultrasonic sealing.
本発明のポリエチレン積層体を用いて製袋した包装材料によれば、一種の材料(すなわちポリエチレン)から構成されているため、従来の異種材料を組み合わせた包装材料よりもリサイクル性に優れている。また、ポリエチレン積層体の基材層が、電子線照射処理された特定密度のポリエチレンを含むため、包装材料の外層として要求される強度、寸法安定性および印刷特性等の物性を満たすことができる。更に、ポリエチレン積層体のヒートシール層は、密度0.930g/cm3未満のポリエチレンを含むためヒートシール性を有しており、包装材料用フィルムとして好適に使用することができる。 The packaging material made from the polyethylene laminate of the present invention is made of a single material (i.e., polyethylene), and therefore has better recyclability than conventional packaging materials made of a combination of different materials. In addition, the base layer of the polyethylene laminate contains polyethylene of a specific density that has been irradiated with electron beams, and therefore can satisfy the physical properties required for the outer layer of the packaging material, such as strength, dimensional stability, and printing properties. Furthermore, the heat seal layer of the polyethylene laminate contains polyethylene with a density of less than 0.930 g/ cm3 , and therefore has heat sealability, and can be suitably used as a film for packaging materials.
本発明について実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明がこれら実施例によって限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
<実施例1>
中密度ポリエチレン(密度:0.937g/cm3、MFR:1.8g/10分、株式会社プライムポリマー社製、商品名:SP4020)と、
高密度ポリエチレン(密度:0.958g/cm3、MFR:1.0g/10分、株式会社プライムポリマー社製、商品名:Hizex3600F)と、
直鎖状低密度ポリエチレン(密度:0.916g/cm3、MFR:2.3g/10分、株式会社プライムポリマー社製、商品名:SP2020)とを、インフレーション成形にて、1:3:1で共押出しポリエチレン積層体を得た。得られた共押出しポリエチレン積層体の厚さは、60μmであった。なお、得られた共押出しポリエチレン積層体において、密度0.937g/cm3の中密度ポリエチレンの層側を基材層といい、密度0.916g/cm3の直鎖状低密度ポリエチレンの層側をヒートシール層ということにする。
Example 1
medium density polyethylene (density: 0.937 g/cm 3 , MFR: 1.8 g/10 min, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., product name: SP4020);
High density polyethylene (density: 0.958 g/cm 3 , MFR: 1.0 g/10 min, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., product name: Hizex3600F),
A polyethylene laminate was obtained by coextrusion molding in a ratio of 1:3:1 with a linear low density polyethylene (density: 0.916 g/ cm3 , MFR: 2.3 g/10 min, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., product name: SP2020). The thickness of the obtained coextruded polyethylene laminate was 60 μm. In the obtained coextruded polyethylene laminate, the layer side of the medium density polyethylene having a density of 0.937 g/ cm3 is referred to as the base layer, and the layer side of the linear low density polyethylene having a density of 0.916 g/ cm3 is referred to as the heat seal layer.
上記のようにして得られた共押出しポリエチレン積層体の基材層側から、コロナ処理を施し、更に電子線照射装置(ライン照射型照射装置EZ-CURE、岩崎電気株式会社製)を用いて以下の条件にて電子線を照射し、基材層が電子線照射された共押出しポリエチレン積層体を得た。
(電子線照射条件)
電圧:100kV
照射線量:280kGy
装置内酸素濃度:100ppm以下
ライン速度:25m/min
The co-extruded polyethylene laminate obtained as described above was subjected to a corona treatment from the base layer side, and further irradiated with an electron beam under the following conditions using an electron beam irradiation device (line irradiation type irradiation device EZ-CURE, manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.), to obtain a co-extruded polyethylene laminate in which the base layer was irradiated with an electron beam.
(Electron beam irradiation conditions)
Voltage: 100 kV
Irradiation dose: 280kGy
Oxygen concentration in the device: 100 ppm or less Line speed: 25 m/min
上記のようにして得られた製造直後の共押出しポリエチレン積層体の基材層側の面に、溶剤型グラビアインキ(DICグラフィックス株式会社製、商品名:XOX-901)を用いて、グラビア印刷法によって画像を形成した。 Immediately after production, an image was formed on the substrate layer side of the co-extruded polyethylene laminate obtained as described above by gravure printing using a solvent-based gravure ink (manufactured by DIC Graphics Corporation, product name: XOX-901).
<実施例2>
電子線照射条件を以下の条件にしたこと以外は実施例1と同様にして共押出しポリエチレン積層体を得た。
(電子線照射条件)
電圧:110kV
照射線量:280kGy
装置内酸素濃度:100ppm以下
ライン速度:25m/min
Example 2
A coextruded polyethylene laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the electron beam irradiation conditions were as follows:
(Electron beam irradiation conditions)
Voltage: 110kV
Irradiation dose: 280kGy
Oxygen concentration in the device: 100 ppm or less Line speed: 25 m/min
<実施例3>
共押出しポリエチレン積層体の厚さを100μmにしたこと以外は、実施例1と同様にして共押出しポリエチレン積層体を得た。
Example 3
A coextruded polyethylene laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the coextruded polyethylene laminate was 100 μm.
<実施例4>
共押出しポリエチレン積層体の厚さを100μmにしたこと以外は、実施例2と同様にして共押出しポリエチレン積層体を得た。
Example 4
A coextruded polyethylene laminate was obtained in the same manner as in Example 2, except that the thickness of the coextruded polyethylene laminate was 100 μm.
<実施例5>
基材層面への電子線照射後の、印刷手法を以下のように変更した以外は、実施例1と同様にして共押出しポリエチレン積層体を得た。
(印刷手法)
先ず、PETフィルム(東洋紡株式会社、商品名:E5100,12μm)の未処理面にOPニス(株式会社昭和インク工業所製、商品名:ALEXハクリOPニス)を塗布し、溶剤型グラビアインキ(株式会社昭和インク工業所製、商品名:ALEX(NT)柄インキ)を用いてグラビア印刷法によって画像を形成した。得られた画像形成済みPETフィルムと、実施例1と同様にして得られた電子線照射後の共押出しポリエチレン積層体とを、PETフィルムの印刷面と電子線照射面(基材層面)が向かい合うように、2液硬化型ウレタン接着剤(ロックペイント(株)製、商品名:RU-40/硬化剤H-4)を介してドライラミネートし、共押出しポリエチレン積層体を得た。
その後、PETフィルムを剥離し、印刷層を共押出しポリエチレン積層体の基材層側表面に転写させることで画像を形成した。
Example 5
A coextruded polyethylene laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the printing method after irradiating the substrate layer surface with electron beams was changed as follows.
(Printing method)
First, OP varnish (Showa Ink Industrial Co., Ltd., product name: ALEX Hakuri OP varnish) was applied to the untreated surface of a PET film (Toyobo Co., Ltd., product name: E5100, 12 μm), and an image was formed by gravure printing using a solvent-based gravure ink (Showa Ink Industrial Co., Ltd., product name: ALEX (NT) Pattern Ink). The obtained PET film with the image formed thereon and a co-extruded polyethylene laminate after electron beam irradiation obtained in the same manner as in Example 1 were dry laminated via a two-component curing urethane adhesive (Rock Paint Co., Ltd., product name: RU-40/curing agent H-4) so that the printed surface of the PET film and the electron beam irradiated surface (substrate layer surface) faced each other, to obtain a co-extruded polyethylene laminate.
Thereafter, the PET film was peeled off, and the printed layer was transferred onto the surface of the base layer side of the coextruded polyethylene laminate to form an image.
<実施例6>
基材層面への電子線照射後の、印刷手法を以下のように変更した以外は、実施例3と同様にして共押出しポリエチレン積層体を得た。
(印刷手法)
先ず、PETフィルム(東洋紡株式会社、商品名:E5100,12μm)の未処理面にOPニス(株式会社昭和インク工業所製、商品名:ALEXハクリOPニス)を塗布し、溶剤型グラビアインキ(株式会社昭和インク工業所製、商品名:ALEX(NT)柄インキ)を用いてグラビア印刷法によって画像を形成した。得られた画像形成済みPETフィルムと、実施例3と同様にして得られた電子線照射後の共押出しポリエチレン積層体とを、PETフィルムの印刷面と電子線照射面(基材層面)が向かい合うように、2液硬化型ウレタン接着剤(ロックペイント(株)製、商品名:RU-40/硬化剤H-4)を介してドライラミネートし、共押出しポリエチレン積層体を得た。
その後、PETフィルムを剥離し、印刷層を共押出しポリエチレン積層体の基材層側表面に転写させることで画像を形成した。
Example 6
A coextruded polyethylene laminate was obtained in the same manner as in Example 3, except that the printing method after irradiating the substrate layer surface with electron beams was changed as follows.
(Printing method)
First, OP varnish (Showa Ink Industrial Co., Ltd., product name: ALEX Hakuri OP varnish) was applied to the untreated surface of a PET film (Toyobo Co., Ltd., product name: E5100, 12 μm), and an image was formed by gravure printing using a solvent-based gravure ink (Showa Ink Industrial Co., Ltd., product name: ALEX (NT) pattern ink). The obtained PET film with the image formed thereon and a co-extruded polyethylene laminate after electron beam irradiation obtained in the same manner as in Example 3 were dry laminated via a two-component curing urethane adhesive (Rock Paint Co., Ltd., product name: RU-40/curing agent H-4) so that the printed surface of the PET film and the electron beam irradiated surface (substrate layer surface) faced each other, to obtain a co-extruded polyethylene laminate.
Thereafter, the PET film was peeled off, and the printed layer was transferred onto the surface of the base layer side of the coextruded polyethylene laminate to form an image.
<比較例1>
電子線を照射しなかったこと以外は、実施例1と同様にして共押出しポリエチレン積層体を得た。
<Comparative Example 1>
A coextruded polyethylene laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the electron beam was not irradiated.
<比較例2>
電子線を照射しなかったこと以外は、実施例3と同様にして共押出しポリエチレン積層体を得た。
<Comparative Example 2>
A coextruded polyethylene laminate was obtained in the same manner as in Example 3, except that the electron beam was not irradiated.
<耐熱性評価>
上記実施例および比較例において得られた共押出しポリエチレン積層体を、5cm×5cmにカットしてサンプル片を3つずつ作製した。各サンプルを140℃に熱したグリセリン溶液中で5秒間加熱した。加熱後のサンプル片のサイズを、インフレーション成形時の機械流れ方向(MD方向)と、それと直交する幅方向(TD方向)とで測定した。カット時からの収縮率の平均値は下記の表1に示される通りであった。
<Heat resistance evaluation>
The coextruded polyethylene laminates obtained in the above examples and comparative examples were cut into 5 cm x 5 cm samples, each in triplicate. Each sample was heated for 5 seconds in a glycerin solution heated to 140°C. The size of the sample pieces after heating was measured in the machine direction (MD) during inflation molding and in the transverse direction (TD) perpendicular thereto. The average shrinkage rate from the time of cutting was as shown in Table 1 below.
<シール強度評価>
上記実施例および比較例において得られた製造直後の共押出しポリエチレン積層体を、10cm×10cmにカットしてサンプル片を3つずつ作製した。各サンプル片を、電子線を照射しなかった側の面、すなわち、密度0.916g/cm3のポリエチレンからなる層側が内側になるように二つ折りにし、ヒートシールテスターを用いて、温度を180℃、圧力1kgf/cm2、1秒の条件にて1cm×10cmの領域をヒートシールした。
<Seal strength evaluation>
The coextruded polyethylene laminates obtained in the above Examples and Comparative Examples immediately after production were cut into 10 cm x 10 cm samples, each in triplicate. Each sample was folded in half so that the side not irradiated with the electron beam, i.e., the polyethylene layer with a density of 0.916 g/ cm3 , was on the inside, and a 1 cm x 10 cm area was heat-sealed using a heat seal tester at a temperature of 180°C, a pressure of 1 kgf/cm2, and for 1 second.
ヒートシール後のサンプル片を15mm幅で短冊状に切り、ヒートシールしなかった両端部を引張試験機に把持し、速度300mm/分、荷重レンジ50Nの条件にて剥離強度(N/15mm)を測定した。なお、比較例1、2において得られた共押出しポリエチレン積層体は、ヒートシールバーに付着してしまい剥離強度を測定することができなかったため、「-」とした。測定結果は下記の表1に示される通りであった。 After heat sealing, the sample pieces were cut into strips 15 mm wide, and both ends that were not heat sealed were clamped in a tensile tester, and the peel strength (N/15 mm) was measured at a speed of 300 mm/min and a load range of 50 N. Note that the co-extruded polyethylene laminates obtained in Comparative Examples 1 and 2 adhered to the heat seal bar, making it impossible to measure the peel strength, and were therefore marked as "-". The measurement results are shown in Table 1 below.
<印刷適性試験>
形成した画像を目視により観察し、上記実施例および比較例において得られた共押出しポリエチレン積層体の印刷適性を以下の評価基準に基づいて評価した。
○:印刷時の寸法安定性が良好であり、擦れ、滲み等が生じていない良好な画像を形成することができていた。
×:印刷時にフィルムの伸び縮みが発生し、形成した画像に擦れや滲みが生じていた。
評価結果は表1に示すとおりであった。
<Printability test>
The formed images were visually observed, and the printability of the coextruded polyethylene laminates obtained in the above Examples and Comparative Examples was evaluated based on the following evaluation criteria.
A: The dimensional stability during printing was good, and a good image was formed without rubbing, bleeding, or the like.
×: The film expanded and contracted during printing, causing rubbing and bleeding in the formed image.
The evaluation results are shown in Table 1.
<液体小袋製袋評価>
液体小袋充填機によって、上記実施例および比較例において得られた共押出しポリエチレン共押フィルムから、縦100mm×横80mmの液体小袋を作製した。
製袋方法としては、まず、2枚の共押出しポリエチレン積層体をヒートシール層が向かい合うように重ね合わせ、140℃のヒートシールバーで3辺をヒートシールした。次いで、ヒートシールされた共押出しポリエチレン積層体を縦100mm×横80mmのサイズに切断して、液体小袋を作製した。
液体小袋の製袋適性を以下の評価基準に基づいて評価した。
○:ヒートシールバーにフィルムが融着することなく、液体小袋充填機で液体小袋を作製できた。
×:ヒートシールバーにフィルムが融着し、液体小袋充填機で液体小袋を綺麗に作製できなかった。
評価結果は表1に示すとおりであった。
<Evaluation of liquid pouch production>
Using a liquid pouch filling machine, liquid pouches measuring 100 mm in length and 80 mm in width were produced from the coextruded polyethylene films obtained in the above Examples and Comparative Examples.
The bag-making method was as follows: first, two co-extruded polyethylene laminates were stacked with their heat-sealable layers facing each other, and three sides were heat-sealed with a heat-seal bar at 140° C. Next, the heat-sealed co-extruded polyethylene laminate was cut into a size of 100 mm length × 80 mm width to prepare a liquid pouch.
The suitability of the liquid pouches for bag making was evaluated based on the following evaluation criteria.
◯: The film was not fused to the heat seal bar, and liquid pouches could be produced using the liquid pouch filling machine.
×: The film was fused to the heat seal bar, and a clean liquid pouch could not be produced using the liquid pouch filling machine.
The evaluation results are shown in Table 1.
<スタンドパウチ製袋評価>
製袋機によって、上記実施例および比較例において得られた共押出しポリエチレン積層体から、縦110mm×横150mmのスタンドパウチを作製した。
製袋方法としては、まず、実施例および比較例において得られた共押出しポリエチレン積層体から、縦110mm×横60mmの試験片を1枚作製し、ヒートシール層が外側となるようにV字状に折り曲げたもの(縦110mm×横30mm)を作製した。次いで2枚の共押出しポリエチレン積層体をヒートシール層が向かい合うように重ね合わせるとともに、一方の端部に上記で得られたV字に折り曲げた試験片を挟持し140℃のヒートシールバーでヒートシールすることで底部を形成した。続いて、底部に隣接する2辺を同様にしてヒートシールして筒状の胴部を形成し、縦110mm×横150mmのサイズに切断することでスタンドパウチを作製した。
スタンドパウチの製袋適性を以下の評価基準に基づいて評価した。
○:ヒートシールバーにフィルムが融着することなく、製袋機でスタンドパウチを作製できた。
×:ヒートシールバーにフィルムが融着し、製袋機でスタンドパウチを綺麗に作製できなかった。
評価結果は表1に示すとおりであった。
<Stand-up pouch bag making evaluation>
Using a bag making machine, stand-up pouches measuring 110 mm in length and 150 mm in width were made from the coextruded polyethylene laminates obtained in the above Examples and Comparative Examples.
As a bag making method, first, one test piece of 110 mm length x 60 mm width was prepared from the coextruded polyethylene laminate obtained in the examples and comparative examples, and folded in a V shape (110 mm length x 30 mm width) so that the heat seal layer was on the outside. Next, two coextruded polyethylene laminates were overlapped with the heat seal layers facing each other, and the V-folded test piece obtained above was sandwiched at one end and heat sealed with a heat seal bar at 140°C to form a bottom. Next, two sides adjacent to the bottom were heat sealed in the same manner to form a cylindrical body, and the body was cut to a size of 110 mm length x 150 mm width to prepare a stand pouch.
The suitability of the stand-up pouches for bag making was evaluated based on the following evaluation criteria.
◯: The film was not fused to the heat seal bar, and a stand-up pouch could be produced using the bag making machine.
×: The film was fused to the heat seal bar, and a clean stand-up pouch could not be produced using the bag making machine.
The evaluation results are shown in Table 1.
Claims (5)
前記基材層は、密度0.930g/cm3以上のポリエチレンから構成されており、
前記基材層は、高密度ポリエチレン及び/又は中密度ポリエチレンを含むが、低密度ポリエチレンは含まず、
前記ヒートシール層は、密度0.930g/cm3未満のポリエチレンから構成されており、
前記基材層および前記ヒートシール層は、密度0.930g/cm3以上のポリエチレンと密度0.930g/cm3未満のポリエチレンとの共押出成形により形成されており、
前記基材層は電子線照射処理されたものであることを特徴とする、ポリエチレン積層体。 A polyethylene laminate comprising a base layer, a printing layer provided on a surface of the base layer, and a heat seal layer (excluding a heat shrinkable multilayer film comprising a base layer and at least one heat seal layer laminated on the base layer, the heat shrinkable multilayer film having a heat shrinkage rate of 10% or less at 110°C and 30% or more at 140°C in accordance with ASTM D2732 in the machine direction and in a direction perpendicular to the machine direction of the heat shrinkable multilayer film) ,
The base layer is made of polyethylene having a density of 0.930 g/cm3 or more ,
the substrate layer comprises high density polyethylene and/or medium density polyethylene, but does not comprise low density polyethylene;
The heat seal layer is made of polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3 ;
the base layer and the heat seal layer are formed by co-extrusion molding of a polyethylene having a density of 0.930 g/ cm3 or more and a polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3 ;
13. A polyethylene laminate, wherein the substrate layer has been subjected to an electron beam irradiation treatment.
前記基材層、前記中間層および前記ヒートシール層は、密度0.930g/cm3以上のポリエチレンと、密度0.942g/cm3以上のポリエチレンと、密度0.930g/cm3未満のポリエチレンとの共押出成形により形成されている、請求項2に記載のポリエチレン積層体。 The intermediate layer is made of polyethylene having a density of 0.942 g/cm3 or more ,
3. The polyethylene laminate according to claim 2, wherein the base layer, the intermediate layer and the heat seal layer are formed by co-extrusion molding of a polyethylene having a density of 0.930 g/ cm3 or more, a polyethylene having a density of 0.942 g/ cm3 or more, and a polyethylene having a density of less than 0.930 g/ cm3 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023104311A JP7591199B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-06-26 | Polyethylene laminate and packaging material using same |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018186154A JP7358728B2 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Polyethylene laminate and packaging materials using the same |
| JP2023104311A JP7591199B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-06-26 | Polyethylene laminate and packaging material using same |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018186154A Division JP7358728B2 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Polyethylene laminate and packaging materials using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023118799A JP2023118799A (en) | 2023-08-25 |
| JP7591199B2 true JP7591199B2 (en) | 2024-11-28 |
Family
ID=70105995
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018186154A Active JP7358728B2 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Polyethylene laminate and packaging materials using the same |
| JP2023104311A Active JP7591199B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-06-26 | Polyethylene laminate and packaging material using same |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018186154A Active JP7358728B2 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Polyethylene laminate and packaging materials using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7358728B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022073027A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 大日本印刷株式会社 | Polyethylene multilayer base material, print base material, laminate and packaging material |
| EP4245527A4 (en) * | 2020-11-10 | 2024-08-14 | DIC Corporation | Gas barrier laminate, and packaging material |
| JP7453633B1 (en) * | 2022-10-06 | 2024-03-21 | Dic株式会社 | Multilayer films and packaging materials |
| WO2024075352A1 (en) * | 2022-10-06 | 2024-04-11 | Dic株式会社 | Multilayer film and packaging material |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010094967A (en) | 2008-09-19 | 2010-04-30 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Thermal shrinking multilayer film |
| CN103085415A (en) | 2011-05-18 | 2013-05-08 | 浙江众成包装材料股份有限公司 | Packaging polyolefin film and preparation method thereof |
| JP2015147302A (en) | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Thermally-shrinkable multilayer film, and packaging bag obtained by using the same |
| US20160288475A1 (en) | 2015-04-02 | 2016-10-06 | Clysar Llc | Multilayer shrink film with scission layer |
| JP2017030150A (en) | 2015-07-28 | 2017-02-09 | 大日本印刷株式会社 | Laminated body and package using the same |
| JP2017081037A (en) | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 大日本印刷株式会社 | Laminate and package using the same |
| JP2018008454A (en) | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 大日本印刷株式会社 | Polyethylene co-extrusion film and package body using the same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2653337B2 (en) * | 1993-03-24 | 1997-09-17 | 東洋製罐株式会社 | Double package |
| JP4008973B2 (en) * | 1996-11-27 | 2007-11-14 | 出光興産株式会社 | Packaging bag film |
| CA2919466C (en) * | 2015-02-10 | 2023-06-27 | Nova Chemicals Corporation | Stand up pouch |
| JP6826770B2 (en) * | 2016-07-14 | 2021-02-10 | 大日本印刷株式会社 | Polyethylene co-press film and packaging using it |
| JP6826771B2 (en) * | 2016-07-14 | 2021-02-10 | 大日本印刷株式会社 | Polyethylene laminated film and packaging using it |
-
2018
- 2018-09-28 JP JP2018186154A patent/JP7358728B2/en active Active
-
2023
- 2023-06-26 JP JP2023104311A patent/JP7591199B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010094967A (en) | 2008-09-19 | 2010-04-30 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Thermal shrinking multilayer film |
| CN103085415A (en) | 2011-05-18 | 2013-05-08 | 浙江众成包装材料股份有限公司 | Packaging polyolefin film and preparation method thereof |
| JP2015147302A (en) | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Thermally-shrinkable multilayer film, and packaging bag obtained by using the same |
| US20160288475A1 (en) | 2015-04-02 | 2016-10-06 | Clysar Llc | Multilayer shrink film with scission layer |
| JP2017030150A (en) | 2015-07-28 | 2017-02-09 | 大日本印刷株式会社 | Laminated body and package using the same |
| JP2017081037A (en) | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 大日本印刷株式会社 | Laminate and package using the same |
| JP2018008454A (en) | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 大日本印刷株式会社 | Polyethylene co-extrusion film and package body using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023118799A (en) | 2023-08-25 |
| JP7358728B2 (en) | 2023-10-11 |
| JP2020055176A (en) | 2020-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7591199B2 (en) | Polyethylene laminate and packaging material using same | |
| JP7792076B2 (en) | Polyethylene multilayer substrates, printing substrates, laminates and packaging materials | |
| JP7621727B2 (en) | Polyethylene laminate and packaging material using same | |
| JP2005199514A (en) | Multilayer laminated resin film and laminated material using the same | |
| JP2026031676A (en) | Laminates and packaging materials | |
| JP2025019326A (en) | Polyethylene multi-layer substrates, printing substrates, laminates and packaging materials | |
| JP2026048694A (en) | sachet | |
| JP4076036B2 (en) | Barrier film and laminated material using the same | |
| JP2019014043A (en) | Laminated body and packaging bag using the same | |
| JP2025159128A (en) | Laminates and packaging materials | |
| JP7591200B2 (en) | Polyethylene laminate and packaging material using same | |
| JP2023064753A (en) | Laminates and packaging containers | |
| JP4357933B2 (en) | Liquid sachet packaging | |
| JP5259072B2 (en) | Ink cartridge package | |
| JP2025021847A (en) | Biaxially oriented polyethylene film | |
| JP2024177010A (en) | Stretched substrate, barrier substrate, laminate and packaging container | |
| JP2023001610A (en) | Easy-to-tear laminate with barrier properties, packaging material, and packaging bag | |
| JP2023063176A (en) | Sealant film, laminate and packaging container | |
| JP2005145493A (en) | Liquid sachet packaging | |
| JP2026020301A (en) | Laminate and packaging container | |
| JP2023064754A (en) | standing pouch | |
| JP2023064751A (en) | Sealant film and vapor-deposited film | |
| JP2023064752A (en) | sealant film | |
| JP2000109570A (en) | Retort container, retort packaging film and retort packaging material | |
| JP2023064634A (en) | standing pouch |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230626 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240514 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240531 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240730 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241018 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241031 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7591199 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |